CN1210221C - 一种高纯刚玉制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高纯低硅低铁刚玉制品，在配料中除电熔刚玉、烧结氧化铝细粉和结合剂外加入微量含钙物质作为烧结助剂，改善了砖的烧结状况，使砖能在较低烧成温度下实现良好的烧结，制成的高纯刚玉砖常温耐压强度为110MPa左右。

Description

一种高纯刚玉制品
本发明涉及一种刚玉制品，特别是杂质含量低的高纯刚玉制品。
合成氨渣油气化炉、乙烯工程造气炉和炭黑反应炉等工业窑炉，广泛采用高纯刚玉制品作为窑炉内衬材料。
已知的技术文献《石化工业用新型高纯刚玉砖的开发》[《耐火材料》1997，31(2)69-73]公开了一种采用电熔白刚玉和烧结氧化铝微粉制造高纯刚玉的方法，此方法的不足之处在于砖的烧成温度高达1780℃以上，烧成窑炉要求高，烧成效果也不大好，往往由于烧成温度制度实现难度大，窑内温差大，而导致部分砖欠烧、强度达不到质量标准。
本发明的目的在于提供一种可以在1750℃以下较低温度烧成的高纯刚玉制品。
本发明的高纯刚玉制品的配料组成为(以重量计)：
电熔刚玉                    60～90％
烧结氧化铝细粉              10～40％
含钙化合物(外加)            0.1～0.8％
结合剂(外加)                2～7％
电熔刚玉中Al2O3≥99％、SiO2＜0.2％、Fe2O3≤0.15％，粒度5～0mm，其中大于0.1mm的颗粒占60％以上。
烧结氧化铝细粉中板状氧化铝占10～100％，细粉粒度小于0.1mm。
含钙化合物可以是CaCO3、CaSO4、(Ca，Mg)CO3和Ca(NO3)2的一种或几种的任意比例的组合。
结合剂可以是木质素磺酸盐、磷酸盐、磷酸、纸浆废液、硫酸铝和糊精中的一种。
制品的烧成温度为1600～1750℃。
本发明通过在配料中引入微量含钙化合物，显著促进了低硅低铁高纯刚玉颗粒的烧结，尤其是在较低温度下的烧结状况，在1750℃以下温度烧成时，制品也能获得与1800℃下烧成的制品同样甚至更高的常温耐压强度等性能，制品性能更稳定，制造成本和制造难度也都有不同程度的降低。
以下非限定性实施例用于解释本发明，在这些实施例中采用国家标准测定制品的性能，如Al2O3、SiO2、Fe2O3、体积密度、常温耐压强度、荷重软化温度和重烧线变化等。
实施例1：制备二种制品，它们含有相近的化学成份：Al2O3≥99％、SiO2≤0.20％、Fe2O3≤0.15％，所不同的是实施例1的配料中加入了0.42％CaCO3，配比和性能见表1。
表1
  对比例1   实施例1
配料比 电熔白刚玉5～0mm，％     82     82
氧化铝细粉＜0.088mm，％     18     18
 CaCO3(外加)，％     -     0.42
纸浆废液(外加)，％     2.5     2.5
烧成温度，℃     1800     1700
化学成分，％     Al2O3     99.38     99.20
    SiO2     0.18     0.17
    Fe2O3     0.11     0.11
体积密度，g/cm3     3.23     3.24
常温耐压强度，MPa     87.6     106.7
重烧线变化(1600℃，3h)，％     -0.1     0
荷重软化温度(0.2MPa)，℃     ＞1700     ＞1700
由表1给出的结果可以看出，加入CaCO3后，在1700℃烧成的高纯刚玉砖与对比例1在1800℃下烧成的高纯刚玉砖的性能相当，常温耐压强度达106.7MPa，好于对比例1的耐压强度87.6MPa。
实施例2：采用添加CaSO4的方法，制备高纯刚玉制品，在1700℃下烧成，与文献中的高纯刚玉砖作比较，其配料和性能见表2。
表2
对比例2*   实施例2
配料比 电熔白刚玉5～0mm，％     84     84
氧化铝细粉＜0.088mm，％     16     16
CaSO4(外加)，％     -     0.68
磷酸二氢铝溶液(外加)，％     2.5     2.5
烧成温度，℃     1800     1700
体积密度，g/cm3     3.22     3.24
显气孔率，％     18.3     18
常温耐压强度，MPa     122.4     112.5
重烧线变化(1600℃，3h)，％     ±0.1     +0.1
荷重软化温度(0.2MPa)，℃     ＞1700     ＞1700
*对比例2源自《耐火材料》，1997，31(2)69-73
由表2给出的结果可以看出，加入CaSO4后，在1700℃烧成的高纯刚玉砖的物理性能与表中对比例2在1800℃下烧成的高纯刚玉砖的性能相当。

Claims (1)

1、一种高纯刚玉制品，其特征是：配料组成为(以重量计)：电熔刚玉60～90％，烧结氧化铝细粉10～40％，结合剂(外加)2～7％，含钙化合物(外加)0.1～0.8％，含钙化合物是CaCO3、CaSO4、(Ca，Mg)CO3和Ca(NO3)2中的一种或几种的任意比例组合；结合剂是木质素磺酸盐、磷酸盐、磷酸、纸浆废液、硫酸铝和糊精中的一种；烧结氧化铝细粉中板状氧化铝占10～100％，细粉粒度小于0.1mm。
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