CN1189477A

CN1189477A - 烧结锆莫来石砖及其制备方法

Info

Publication number: CN1189477A
Application number: CN97105666A
Authority: CN
Inventors: 王其尧; 高书杰; 张启山
Original assignee: ZIBO INDUSTRIAL CERAMIC FACTORY
Current assignee: Zibo Gt Industrial Ceramics Co ltd
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 1998-08-05
Anticipated expiration: 2017-01-30
Also published as: CN1134380C; CN1047772C

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

烧结锆莫来石砖及其制备方法

本发明涉及一种烧结锆莫来石砖及其制备的方法，属耐火材料领域。在热工设备中，其关键部位，如窑炉蓄热室、胸墙、小炉斜及加料口上部结构等，都要采用特种耐火材料，最好是热稳定性好、荷重软化温度高、抗侵蚀能力强的耐火材料。目前，通常采用的有硅砖、镁砖、镁铬砖等，由于其性能仍不太理想，各种砖的使用寿命较短，一般使用2～3年就报废，每每报废后，就需要停炉更换修整，严重影响了热工设备的正常运转。

本发明的目的在于提供一种烧结锆莫来石砖及其制备方法。该锆莫来石砖热稳定性好、荷重软化温度高、抗侵蚀能力强，使用寿命长：其制备方法科学合理，简便易行。

本发明的目的可以由以下方案来实现。

所述的烧结莫来石砖。其主要化学组成及重量百分比为。

Al₂O₃ 50～65％

SiO₂ l4～35％

ZrO₂ 10～28％

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。

配料的主要原料为莫来石熟料和锆莫来石熟料，其锆莫来石熟料主要化学组成的重量百分比为：

Al₂O₃ 35～55％

SiO₂ 10～26％

ZrO₂ 16～38％

锆莫来石熟料制备所用的原料主要为锆英石和三氧化二铝，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℃。

本发明烧结锆莫来石砖，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，斜锆石晶粒均匀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。

经检测，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℃---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1：

1、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重量配比为：

锆英砂4份，活性氧化铝5份，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℃烧成。

实施例2：

1、锆莫来石砖的主要化学组成的重量百分比为：

Al₂O₃ 55％

SiO₂ 28％

ZrO₂ 20％

锆莫来石熟料的主要化学组成的重量百分比为：

Al₂O₃ 45％

SiO₂ 20％

ZrO₂ 28％

莫来石熟料的颗粒重量配比为：

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：摩擦压力机压制成型。

3、烧成：1650℃烧成。实施例3：

1、锆莫来石砖的主要化学组成的重量百分比为：

Al₂O₃ 60％

SiO₂ 18％

ZrO₂ 20％锆莫来石熟料的主要化学组成的重量百分比为：

Al₂O₃ 40％

SiO₂ 30％

ZrO₂ 25％莫来石熟料的颗粒重量配比为：

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：摩擦压力机压制成型。

3、烧成：1650℃烧成。实施例4：

1、锆莫来石砖的主要化学组成的重量百分比为：

Al₂O₃ 58％

SiO₂ 25％

ZrO₂ 15％锆莫来石熟料的主要化学组成的重量百分比为：

Al₂O₃ 46％

SiO₂ 20％

ZrO₂ 30％莫来石熟料的颗粒重量配比为：

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：摩擦压力机压制成型。

3、烧成：1650℃烧成。实施例5：

1、锆莫来石砖的主要化学组成的重量百分比为：

Al₂O₃ 52％

SiO₂ 26％

ZrO₂ 16％锆莫来石熟料的主要化学组成的重量百分比为：

Al₂O₃ 48％

SiO₂ 25％

ZrO₂ 23％莫来石熟料的颗粒重量配比为：

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：摩擦压力机压制成型。

3、烧成：1650℃烧成。实施例6：

1、锆莫来石砖的主要化学组成的重量百分比为：

Al₂O₃ 56％

SiO₂ 20％

ZrO₂ 22％锆莫来石熟料的主要化学组成的重量百分比为：

Al₂O₃ 42％

SiO₂ 20％

ZrO₂ 34％莫来石熟料的颗粒重量配比为：

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：摩擦压力机压制成型。

3、烧成：1650℃烧成

Claims

1、一种烧结锆莫来石砖，其特征在于其主要化学组成及重量百分比为：

Al₂O₃ 50～65％

SiO₂ 14～35％

ZrO₂ 10～28％

2、根据权利要求1所述的烧结锆莫来石砖的制备方法，包括配料、成型、烧成，其特征在于配料的主要原料为莫来石熟料和锆莫来石熟料。

3、根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于锆莫来石熟料主要化学组成的重量百分比为：

Al₂O₃ 35～55％

SiO₂ 10～26％

ZrO₂ 16～38％

4、根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于锆莫来石熟料制备所用的原料主要为锆英石和三氧化二铝。

5、根据权利要求2或3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。

6、根据权利要求5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℃。

7、根据权利要求2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 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％

8、根据权利要求2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℃。