專利名稱：一種陶瓷窯用高級(jí)堇青石-莫來(lái)石耐火材料及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷窯用高級(jí)堇青石一莫來(lái)石耐火材料及其生產(chǎn)工藝，常溫采用復(fù)合硅溶膠結(jié)合，高溫通過(guò)鎂鋁尖晶石微粉和二氧化硅的反應(yīng)燒結(jié)形成堇青石結(jié)合，從而獲得了良好的成形性能和優(yōu)異的燒結(jié)性能，解決了模壓、擠壓成形堇青石一莫來(lái)石制品坯體易破損、難燒結(jié)的難題，制得了純度高、強(qiáng)度大、耐高溫和抗熱震性好的產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
陶瓷工業(yè)廣泛使用堇青石一莫來(lái)石耐火制品。一般，堇青石一莫來(lái)石耐火材料制品以莫洛凱特(一種莫來(lái)石一高硅氧玻璃復(fù)合原料)為骨料，以滑石、粘土、氧化鋁為基質(zhì)， 加入水和少量化學(xué)外加劑，混練后塑性狀態(tài)，用模壓或擠壓成形。以上工藝的缺點(diǎn)是坯體強(qiáng)度低、燒結(jié)范圍窄、燒結(jié)溫度高(1250 1320°C )、制造合格率低，不僅常常因破損、欠燒、 過(guò)燒、變形產(chǎn)生大量廢品，而且性能不高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，研究本發(fā)明涉及一種陶瓷窯用高級(jí)堇青石一莫來(lái)石耐火材料及其生產(chǎn)工藝，使得產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝具有良好的成形性能和優(yōu)異的燒結(jié)性能，解決了模壓、 擠壓成形堇青石一莫來(lái)石制品坯體易破損、難燒結(jié)的難題，制得了純度高、強(qiáng)度大、耐高溫和抗熱震性好的耐火材料產(chǎn)品。堇青石一莫來(lái)石材料制造困難、性能不高的原因在于材料中的堇青石的熔點(diǎn)不高，但所有的堇青石相又都依靠原位反應(yīng)形成，且反應(yīng)物的粒徑粗大， 因燒成收縮大、燒結(jié)溫度高，引起難燒結(jié)、易損壞和性能差等問題。為解決上述問題，本發(fā)明提出采取下述技術(shù)措施
1)大量采用經(jīng)過(guò)高溫處理的原料，如莫洛凱特、合成堇青石、合成莫來(lái)石等，減少燒結(jié)收縮，提高耐火制品的燒成合格率；
2)大量使用鎂鋁尖晶石微粉、硅灰等超細(xì)粒子，降低燒成溫度，擴(kuò)大燒結(jié)溫度范圍，減少生燒、變形等燒成缺陷；
3)使用硅溶膠結(jié)合劑，提高堇青石一莫來(lái)石材料坯體的機(jī)械強(qiáng)度，減少坯體的破損；
4)使用有機(jī)物質(zhì)，對(duì)硅溶膠進(jìn)行改性，提高堇青石一莫來(lái)石材料的成形性能。
鑒于以上設(shè)計(jì)，機(jī)制成形堇青石莫來(lái)石耐火材料的重量百分比配伍為
1.2-0.5mm 莫洛凱特20-40%
0.5-0.088mm莫洛凱特 0.5-0.088mm合成堇青石 <0.088mm合成堇青石 <0.088mm合成莫來(lái)石鎂鋁尖晶石微粉硅灰外加硅溶膠外加聚乙烯醇水溶液外加第三代減水劑
所述莫洛凱特為市售經(jīng)煅燒制得的莫來(lái)石一高硅氧玻璃復(fù)合耐火原料。
所述合成堇青石為市售同名耐火原料。
所述合成莫來(lái)石為市售同名耐火原料。
所述鎂鋁尖晶石微粉為由市售MgCHAl2O3 ^ 98%鎂鋁尖晶石制得的超細(xì)粉，其 < 10 μ m部分的重量百分比占總量的95%以上。
所述硅灰為市售同名耐火原料，其SiO2含量彡95%，粒度為< 1 μ m部分的重量百分比占總量的80%以上。
所述硅溶膠為同名市售產(chǎn)品，其二氧化硅含量為25-40% .
所述聚乙烯醇水溶液由濃度為5-10%的市售聚乙烯醇和95-90%的水配置。
所述第三代減水劑為市售聚羧酸系建筑混凝土減水劑。
各原料按以上配比稱量，經(jīng)混練制成制磚料，經(jīng)過(guò)模壓或擠壓制得坯體，放置 12-24h脫模，常溫養(yǎng)護(hù)1-3天，經(jīng)40-60°C干燥1_2天，再經(jīng)1150-1350°C燒成，再經(jīng)表面處理和檢驗(yàn)后制得澆注成形的大型或特異形堇青石一莫來(lái)石耐火材料制品。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
采用1.2-0. 5mm 莫洛凱特 40%，0.5-0. 088mm 莫洛凱特 10%，0.5-0. 088mm 合成堇青石10%，< 0. 088mm合成堇青石16%，< 0. 088mm合成莫來(lái)石11%，鎂鋁尖晶石微粉 7 %，硅灰6 %的配比，外加濃度30 %的硅溶膠5 %、10 %聚乙烯醇水溶液0. 2 %、第三代減水劑0. 01%后伴和，制得制磚料，經(jīng)60MPa壓力成形，經(jīng)60°C X48H干燥，再經(jīng)1250°C X 6小時(shí)熱處理，制得外形規(guī)整，常溫抗折強(qiáng)度16MPa、1250°C熱態(tài)抗折強(qiáng)度15MPa的耐火材料。
實(shí)施例2
采用1. 2-0. 5mm 莫洛凱特 36 %，0. 5-0. 088mm 莫洛凱特 20 %，0. 5-0. 088mm 合成堇青石5 %，< 0. 088mm合成堇青石20 %，< 0. 088mm合成莫來(lái)石5 %，鎂鋁尖晶石微粉8 %， 硅灰6 %的配比，外加濃度30 %的硅溶膠5 %、10 %聚乙烯醇水溶液1. 0 %后伴和，采用擠壓工藝制得坯體，經(jīng)60°C X48H干燥，再經(jīng)1200°C X 6小時(shí)熱處理，制得外形規(guī)整，常溫抗折強(qiáng)度12MPa、1250°C熱態(tài)抗折強(qiáng)度IOMPa的耐火材料。10-25% 0-15% 10-35% 0-20% 3-10% 3-10% 2-5% 0-2% 0-0.1%
權(quán)利要求
1. 一種陶瓷窯用高級(jí)堇青石一莫來(lái)石耐火材料，所述耐火材料的重量百分比配比為1.2-0.5mm莫洛凱特20-40%0.5-0.088mm莫洛凱特10-25%0.5-0.088mm合成堇青石0-15%<0.088mm合成堇青石10-35%<0.088mm合成莫來(lái)石0-20%鎂砂微粉1-3%氧化鋁微粉2-8%硅灰3-10%煅燒高嶺土微粉0-15%外加第三代減水劑0.01-0.1%外加水4-8%所述莫洛凱特為市售經(jīng)煅燒制得的莫來(lái)石一高硅氧玻璃復(fù)合耐火原料，所述合成堇青石為市售同名耐火原料，所述合成莫來(lái)石為人工合成的名為莫來(lái)石的市售耐火原料，所述鎂砂微粉為由MgO ^ 96%的市售鎂砂制得的超細(xì)粉，其< IOym部分的重量百分比占總量的90%以上，所述氧化鋁微粉為市售同名耐火原料，其<6μπι部分的重量百分比占總量的 90%以上，所述硅灰為市售同名耐火原料，其SiO2含量彡93%，粒度為< Ιμπι部分的重量百分比占總量的80%以上，所述煅燒高嶺土微粉為市售同名耐火原料，其Al203+Si02含量彡96%，粒度為< ΙΟμπι部分的重量百分比占總量的90%以上，所述第三代減水劑為市售聚羧酸系建筑混凝土減水劑。
2. —種權(quán)利要求1所述陶瓷窯用高級(jí)堇青石一莫來(lái)石耐火材料的生產(chǎn)工藝，其特征為所述各原料按以上配比稱量，經(jīng)混合、成形制得坯體，放置12-24h脫模，常溫養(yǎng)護(hù)1-3 天，經(jīng)40-60°C干燥1-2天，經(jīng)1150-1350°C燒成。
全文摘要
一種陶瓷窯用高級(jí)堇青石—莫來(lái)石耐火材料及其生產(chǎn)工藝，常溫采用復(fù)合硅溶膠結(jié)合，高溫通過(guò)鎂鋁尖晶石微粉和二氧化硅的反應(yīng)燒結(jié)形成堇青石結(jié)合，所述耐火材料的重量百分比配伍為1.2-0.5mm莫洛凱特20-40％，0.5-0.088mm莫洛凱特10-25％，0.5-0.088mm合成堇青石0-15％，＜0.088mm合成堇青石10-35％，＜0.088mm合成莫來(lái)石0-20％，鎂砂微粉1-3％，氧化鋁微粉2-8％，硅灰3-10％，煅燒高嶺土微粉0-15％，外加第三代減水劑0.01-0.1％，外加水4-8％。本發(fā)明具有良好的成形性能和優(yōu)異的燒結(jié)性能，解決了模壓、擠壓成形堇青石—莫來(lái)石制品坯體易破損、難燒結(jié)的難題，制得了純度高、強(qiáng)度大、耐高溫和抗熱震性好的耐火材料產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C04B35/66GK102503459SQ20111032150
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者于龍泉, 劉錫俊, 楊圣瑋, 王杰曾, 袁林 申請(qǐng)人:瑞泰科技股份有限公司