CN1134380C - 烧结锆莫来石砖的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种特种耐火砖及其制备方法,该耐火砖是由莫来石熟料和锆莫来石熟料合成的烧结锆莫来砖,该耐火砖热稳定性好,荷重软化温度高,抗侵蚀能力强,使用寿命长,且其制备方法科学合理,简便易行。该耐火砖可广泛用于一些热工设备的关键部位上,如玻璃、建材、电子等行业的窑炉蓄热室、胸墙、小炉斜及加料口上部结构等。
Description
本发明涉及一种烧结锆莫来石砖的制备方法,属耐火材料领域。
本发明的目的在于提供一种科学合理,简单易行的烧结锆莫来石砖的制备方法,制得的产品热稳定性好、荷重软化温度高、抗侵蚀能力强。
本发明的目的可以由以下方案来实现:
所述的烧结锆莫来石砖,其化学重量组成为:
Al2O3 50~65%、
SiO2 14~35%、
ZrO2 10~28%、
余量为常规杂质。
该烧结锆莫来石砖的制备方法,仍然包括配料、成型、烧成。
一、配料:
烧结锆莫来石砖的配料的原料为莫来石熟料、锆莫来石熟料和结合剂。其中,锆莫来石熟料的化学重量组成为:
Al2O3 35~55%、
SiO2 10~26%、
ZrO2 16~38%、
余量为常规杂质。
锆莫来石熟料制备所用原料为锆英石、三氧化二铝,其合成温度为1600~1700℃。
配料时,锆莫来石熟料为粒径小于0.088mm的粉料,莫来石熟料粉碎成各级颗粒,其颗粒及重量级配为:
颗粒粒径d<0.04mm 20~50%
0.04≤d<0.1mm 5~15%
0.1≤d<0.5mm 5~15%
0.5≤d<1mm 20~30%
1≤d<3.5mm 20~30%
二、成型:
1、混料:将各原料按配比配好,在混练机内先加入粗颗粒和结合剂,结合剂可以是有机结合剂,也可以是无机结合剂,也可以是两者组成的复合结合剂,如聚乙烯醇溶液、塑性粘土等,稍混后,再加入细粉料,混匀。
2、陈腐:将混好的料陈腐12小时以上。
3、成型:用摩擦压力机或液压机成型,各种砖型选用相应的模具即可。
4、干燥:坯体干燥至水份小于2%,备烧。
三、烧成:
将干燥后的坯体烧成,烧成温度为1600~1700℃。
本发明烧结莫来石砖,其结构为针柱状莫来石结构网络和斜锆石晶体组成的复相结构,斜锆石晶粒均为地分布于莫来石网络结构中,构成了材料抗侵蚀的主体,复合结合剂活化颗粒表面,促进烧结反应,又能生成新晶相、改善和提高了晶界的性能,这样的结构使耐火材料具有高荷软、高耐火度、高抗侵蚀性和抗热震性,同时,斜锆石相变时在晶界上产生的微裂纹具有增韧作用,进一步改善了耐火材料的热稳定性。该耐火砖使用寿命长,一般常达6年以上。
经检验,该耐火砖的体积密度大于2.78g/cm3,显气孔率小于16%,常温耐压强度大于86MPa,荷重软化温度大于1600℃,热稳定性(1100℃,一水冷)大于15次。
本发明耐火砖的制备方法根据科学分析和试验而确定,科学合理,易于实施。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
耐火砖的制备方法包括配料,成型和烧成,各工艺参数分别为:
实施例一:
1、烧结锆莫来石砖的原料的重量配比:
莫来石熟料5份,锆莫来石熟料4份,由塑性粘土和有机粘合剂组成的复合结合剂1份。
其中,(1)锆莫来石的合成用料的重量配比为:
锆英砂4份,活性氧化铝5份,由塑性粘土和有机粘合剂组成的复合结合剂1份,经1600℃煅烧合成,合成料粉碎成超细粉应用。
(2)莫来石熟料需粉碎成一定比例的颗粒级配使用,其级配为:
颗粒粒径d<0.04mm 30%
0.04≤d<0.1mm 10%
0.1≤d<0.5mm 10%
0.5≤d<1mm 25%
1≤d<3.5mm 25%
2、成型:用摩擦压力机压制成型。
3、烧成:1600℃
实施例二:
1、烧结锆莫来石砖的化学重量组成为:
Al2O3 55%
SiO2 28%
ZrO2 20%
余量为常规杂质。
锆莫来石熟料的化学重量组成为:
Al2O3 45%
SiO2 20%
ZrO2 28%
余量为常规杂质。
莫来石熟料的颗粒重量级配为:
颗粒粒径d<0.04mm 20%
0.04≤d<0.1mm 15%
0.1≤d<0.5mm 25%
0.5≤d<1mm 25%
1≤d<3.5mm 25%
2、成型:用摩擦压力机压制成型。
3、烧成:1650℃
实施例三:
1、烧结锆莫来石砖的化学重量组成为:
Al2O3 60%
SiO2 18%
ZrO2 20%
余量为常规杂质。
锆莫来石熟料的化学重量组成为:
Al2O3 40%
SiO2 30%
ZrO2 25%
余量为常规杂质。
莫来石熟料的颗粒重量级配为:
颗粒粒径d<0.04mm 35%
0.04≤d<0.1mm 10%
0.1≤d<0.5mm 10%
0.5≤d<1mm 25%
1≤d<3.5mm 20%
2、成型:用摩擦压力机压制成型。
3、烧成:1650℃
实施例四:
1、烧结锆莫来石砖的化学重量组成为:
Al2O3 58%
SiO2 25%
ZrO2 15%
余量为常规杂质。
锆莫米石熟料的化学重量组成为:
Al2O3 46%
SiO2 20%
ZrO2 30%
余量为常规杂质。
莫来石熟料的颗粒重量级配为:
颗粒粒径d<0.04mm 25%
0.04≤d<0.1mm 14%
0.1≤d<0.5mm 14%
0.5≤d<1mm 22%
1≤d<3.5mm 25%
2、成型:用摩擦压力机压制成型。
3、烧成:1650℃
实施例五:
1、烧结锆莫来石砖的化学重量组成为
Al2O3 52%
SiO2 26%
ZrO2 16%
余量为常规杂质。
锆莫来石熟料的化学重量组成为:
Al2O3 48%
SiO2 25%
ZrO2 23%
余量为常规杂质。
莫来石熟料的颗粒重量级配为:
颗粒粒径d<0.04mm 30%
0.04≤d<0.1mm 10%
0.1≤d<0.5mm 12%
0.5≤d<1mm 26%
1≤d<3.5mm 22%
2、成型:用摩擦压力机压制成型。
3、烧成:1650℃
实施例六:
1、烧结锆莫来石砖的化学重量组成为
Al2O3 56%
SiO2 20%
ZrO2 22%
余量为常规杂质。
锆莫来石熟料的化学重量组成为:
Al2O3 42%
SiO2 20%
ZrO2 34%
余量为常规杂质。
莫来石熟料的颗粒重量级配为:
颗粒粒径d<0.04mm 32%
0.04≤d<0.1mm 12%
0.1≤d<0.5mm 12%
0.5≤d<1mm 20%
1≤d<3.5mm 26%
2、成型:用摩擦压力机压制成型。
3、烧成:1650℃
Claims (7)
1、一种烧结锆莫来石砖的制备方法,包括配料、成型、烧成,其特征在于配料的原料为莫来石熟料、锆莫来石熟料和结合剂。
2、根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于锆莫来石熟料的化学重量组成为:
Al2O3 35~55%、
SiO2 10~26%、
ZrO2 16~38%、
余量为常规杂质。
3、根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于锆莫来石熟料制备所用原料为锆英石、三氧化二铝。
4、根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于锆莫来石熟料为粒径小于0.088mm的粉料。
5、根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于锆莫来石熟料的合成温度为1600~1700℃。
6、根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于莫来石熟料的颗粒及重量级配为:
颗粒粒径d<0.04mm的 20~50%
0.04≤d<0.1mm 5~15%
0.1≤d<0.5mm 5~15%
0.5≤d<1mm 20~30%
1≤d<3.5mm 20~30%。
7、根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于烧结锆莫来石砖的烧成温度为1600~1700℃。
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