一種燒結(jié)堇青石的濕法生產(chǎn)工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種燒結(jié)堇青石的濕法生產(chǎn)工藝，其以煤矸石、鎂硅質(zhì)原料、輕燒鎂砂和堇青石熟料作為主原料；按重量百分比在容器中加入60～80%煤矸石、8～20%鎂硅質(zhì)原料、10～20%輕燒鎂砂和2～5%堇青石熟料，再加入主原料重量0.1～0.5%的木質(zhì)素磺酸鈣及主原料重量1.0～1.3倍的水后，密封研磨得泥漿a；泥漿a經(jīng)脫水、成型、烘干和煅燒即得。本工藝改變了傳統(tǒng)采用干法生產(chǎn)堇青石的方法，工藝能耗低，生產(chǎn)所得堇青石產(chǎn)品體積密度大于2.0g/cm3，品質(zhì)好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種燒結(jié)堇青石的濕法生產(chǎn)工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于耐火材料生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種燒結(jié)堇青石的濕法生產(chǎn)工藝。【背景技術(shù)】
[0002]堇青石因其具有較低的膨脹系數(shù)、較高的熱震穩(wěn)定性、較好的抗化學(xué)侵蝕性而被廣泛應(yīng)用作窯具、蜂窩陶瓷以及多孔蜂窩陶瓷等。因天然堇青石存量非常少，所以堇青石都是由含鋁、含硅及含鎂原料通過(guò)固相燒結(jié)合成。常用的固相燒結(jié)合成堇青石一般采用干法生產(chǎn)，具體步驟是將原料煤矸石、鎂硅質(zhì)原料和鎂砂經(jīng)過(guò)磨粉按照一定比例混合、成型后入窯煅燒，煅燒后的堇青石體積密度在1.80g/cm3。此工藝生產(chǎn)簡(jiǎn)單，但是勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)環(huán)境差，能耗高，而且產(chǎn)品質(zhì)量差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種鎂鋁尖晶石的濕法生產(chǎn)工藝，該工藝能耗低，所得堇青石產(chǎn)品體積密度大于2.0g/cm3,品質(zhì)好。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種燒結(jié)堇青石的濕法生產(chǎn)工藝，其以煤矸石、鎂硅質(zhì)原料、輕燒鎂砂和堇青石熟料作為主原料(煤矸石、鎂硅質(zhì)原料、輕燒鎂砂和堇青石熟料的重量百分比之和為100%);按重量百分比在容器中加入60~80%煤矸石、8~20%鎂硅質(zhì)原料、10~20%輕燒鎂砂和2~5%堇青石熟料，再加入主原料重量0.1~0.5%的木質(zhì)素磺酸鈣及主原料重量1.0~1.3倍的水后，密封研磨得泥漿a ;泥漿a經(jīng)脫水、成型、烘干和煅燒即得。
[0005]較好的，預(yù)先將煤矸石破碎，使其粒徑不大于5_。所述鎂硅質(zhì)原料可以選用綠泥石和/或滑石，粒徑不大于1_。
[0006]所述脫水、成型、烘干步驟為:泥漿a在壓濾機(jī)內(nèi)脫水得泥餅b ;泥餅b經(jīng)真空擠泥機(jī)進(jìn)行真空練泥，經(jīng)擠壓、切割形成泥段c ;將泥段c送至干燥機(jī)中烘干得泥料d。其中，進(jìn)一步優(yōu)選，所得泥段C殘余水分含量小于28% ;泥料d殘余水分含量小于1%。
[0007]壓濾機(jī)壓濾脫水壓力不大于2.5Mpa ;真空擠泥機(jī)真空度不小于0.085Mpa。
[0008]泥段c送至干燥機(jī)中烘干時(shí)，優(yōu)選，烘干溫度250~280°C，烘干時(shí)間為60~90mino
[0009]所述煅燒具體在窯爐中進(jìn)行，條件為:煅燒溫度1350~1400°C，保溫時(shí)間15~30min，總煅燒時(shí)間10~15h。
[0010]優(yōu)選的，一種燒結(jié)堇青石的濕法生產(chǎn)工藝，其包括以下步驟:
1)配料研磨:按比例取煤矸石、鎂硅質(zhì)原料、輕燒鎂砂、堇青石熟料、木質(zhì)素磺酸鈣和水后，在濕法球磨機(jī)中研磨得泥漿a，控制泥漿a中顆粒的粒度500目篩余小于10% (—般研磨8~12h即可)；
2)脫水:泥漿a在壓濾機(jī)內(nèi)脫水得泥餅b，壓濾脫水壓力不大于2.5Mpa ；
3)成型:泥餅b經(jīng)真空擠泥機(jī)進(jìn)行真空練泥，再經(jīng)擠壓、切割形成泥段c；4)烘干:將泥段c送至干燥機(jī)中于250~280°C放置60~90min得泥料d；
5)煅燒:泥料d在窯爐(如回轉(zhuǎn)窯)中進(jìn)行，條件為:煅燒溫度1350~1400°C，保溫時(shí)間15~30min，總煅燒時(shí)間10~15h。
[0011]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明濕法工藝具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)用木質(zhì)素磺酸鈣作為燒結(jié)助劑可拓寬燒結(jié)范圍，用熟料堇青石作晶核，可降低成本。主原料與燒結(jié)助劑在濕法球磨機(jī)中一起共磨，可使其分散更均勻，反應(yīng)活性更佳。
[0012]2)采用濕法球磨機(jī)對(duì)原料進(jìn)行混煉、研磨，水的加入不僅改善了生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，能耗低，而且由于水分子在研磨中沿著物料毛細(xì)管壁或微裂紋擴(kuò)散至狹窄地區(qū)，對(duì)裂紋的四壁產(chǎn)生約0.1mpa的壓力，使得物料更容易劈裂開(kāi)。另外還可以促進(jìn)各種原料分布均勻，從而使得比表面積增大，反應(yīng)活性增強(qiáng)。
[0013]3)采用真空練泥機(jī)成型，可使泥料中的空氣體積由原來(lái)的7~10%降低到0.5~1%，組成更加均勻，可塑性和密度均得到增加，保證了成型后的坯體強(qiáng)度和煅燒后的體積密度。
[0014]4)煅燒所得堇青石產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，體積密度高于2.0g/cm3 ;經(jīng)XRD檢測(cè)，晶相含量在90% ;顏色斷面為青灰色，質(zhì)地細(xì)膩，品質(zhì)好。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。
[0016]實(shí)施例1:
一種燒結(jié)堇青石的濕法生產(chǎn)工藝，其以煤矸石、滑石、輕燒鎂砂和堇青石熟料作為主原料；具體包括以下步驟:
O配料研磨:按重量百分比在濕法球磨機(jī)中加入75%煤矸石、10%滑石、10%輕燒鎂砂和5%堇青石熟料，再加入主原料重量0.3%的木質(zhì)素磺酸鈣及主原料重量1.2倍的水，然后開(kāi)始研磨，研磨IOh得泥漿a，泥漿a中顆粒的粒度500目篩余8% (指質(zhì)量百分比，下同)；所述煤砰石粒徑小于5mm,滑石粒徑小于1_ ；
2)脫水:泥漿a在壓濾機(jī)內(nèi)脫水IOmin得泥餅b，壓濾脫水壓力為1.SMpa ；
3)成型:泥餅b經(jīng)真空擠泥機(jī)進(jìn)行真空練泥(真空度為0.085Mpa),經(jīng)擠壓、切割形成直徑20mm、長(zhǎng)度50mm的圓柱形泥段c ；
4)烘干:將泥段c送至干燥機(jī)中于250°C放置SOmin得殘余水分為0.5%的泥料d ；
5)煅燒:將泥料d送至回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行燒制，煅燒溫度1370°C，保溫15min，總煅燒時(shí)間15h ;出窯后得到堇青石。經(jīng)檢測(cè)所得堇青石的體積密度為2.lOg/cm3。體積密度的測(cè)定參照 GB/T2999-2002，下同。
[0017]實(shí)施例2
一種燒結(jié)堇青石的濕法生產(chǎn)工藝，其以煤矸石、綠泥石、輕燒鎂砂和堇青石熟料作為主原料；具體包括以下步驟:`
I)配料研磨:按重量百分比在濕法球磨機(jī)中加入62%煤砰石、15%綠泥石石、18%輕燒鎂砂和5%堇青石熟料，再加入主原料重量0.3%的木質(zhì)素磺酸鈣及主原料重量1.2倍的水，然后開(kāi)始研磨，研磨IOh得泥漿a，泥漿a中顆粒的粒度500目篩余5% ;所述煤矸石粒徑小于5mm,滑石粒徑小于Imm ；2)脫水:泥漿a在壓濾機(jī)內(nèi)脫水IOmin得泥餅b，壓濾脫水壓力為2.2Mpa ；
3)成型:泥餅b經(jīng)真空擠泥機(jī)進(jìn)行真空練泥(真空度為0.085Mpa),經(jīng)擠壓、切割形成直徑20mm、長(zhǎng)度50mm的圓柱形泥段c ；
4)烘干:將泥段c送至干燥機(jī)中于280°C放置70min得殘余水分為0.3%的泥料d ；
5)煅燒:將泥料d送至回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行燒制，煅燒溫度1380°C，保溫20min，總煅燒時(shí)間12h ;出窯后得到堇青石。經(jīng)檢測(cè)所得堇青石的體積密度為2.08g/cm3。
[0018]實(shí)施例3
一種燒結(jié)堇青石的濕法生產(chǎn)工藝，其以煤矸石、綠泥石、輕燒鎂砂和堇青石熟料作為主原料；具體包括以下步驟:
1)配料研磨:按重量百分比在濕法球磨機(jī)中加入70%煤砰石、15%綠泥石石、12%輕燒鎂砂和3%堇青石熟料，再加入主原料重量0.3%的木質(zhì)素磺酸鈣及主原料重量1.1倍的水，然后開(kāi)始研磨，研磨IOh得泥漿a，泥漿a中顆粒的粒度500目篩余5% ;所述煤矸石粒徑小于5mm,滑石粒徑小于Imm ；
2)脫水:泥漿a在壓濾機(jī)內(nèi)脫水IOmin得泥餅b，壓濾脫水壓力為2.4Mpa ；
3)成型:泥餅b經(jīng)真空擠泥機(jī)進(jìn)行真空練泥(真空度為0.085Mpa),經(jīng)擠壓、切割形成直徑20mm、長(zhǎng)度50mm的圓柱形泥段c ；
4)烘干:將泥段c送至干燥機(jī)中于270°C放置70min得殘余水分為0.4%的泥料d ；
5)煅燒:將泥料d送至回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行燒制，煅燒溫度1385°C，保溫20min，總煅燒時(shí)間12h ;出窯后得到堇青石。經(jīng)檢測(cè)所得堇青石的體積密度為2.07g/cm3。
`[0019]上述堇青石濕法生產(chǎn)工藝中真空練泥也可以根據(jù)要求，擠壓成型為其它形狀。另外，本發(fā)明堇青石也適用于在隧道窯，倒焰窯等常見(jiàn)窯爐中煅燒生產(chǎn)。
[0020]上述實(shí)施例僅用于說(shuō)明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同替換及不脫離本發(fā)明精神和范圍的修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種燒結(jié)堇青石的濕法生產(chǎn)工藝，其特征在于，以煤矸石、鎂硅質(zhì)原料、輕燒鎂砂和堇青石熟料作為主原料；按重量百分比在容器中加入60~80%煤矸石、8~20%鎂硅質(zhì)原料、10~20%輕燒鎂砂和2~5%堇青石熟料，再加入主原料重量0.1~0.5%的木質(zhì)素磺酸鈣及主原料重量1.0~1.3倍的水后，密封研磨得泥漿a ;泥漿a經(jīng)脫水、成型、烘干和煅燒即得。
2.如權(quán)利要求1所述燒結(jié)堇青石的濕法生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述煤矸石粒徑不大于5_ ;所述鎂娃質(zhì)原料為綠泥石和/或滑石，粒徑不大于1mm。
3.如權(quán)利要求1所述燒結(jié)堇青石的濕法生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述脫水、成型、烘干步驟為:泥漿a在壓濾機(jī)內(nèi)脫水得泥餅b ;泥餅b經(jīng)真空擠泥機(jī)進(jìn)行真空練泥，經(jīng)擠壓、切割形成泥段c ;將泥段c送至干燥機(jī)中烘干得泥料d。
4.如權(quán)利要求3所述燒結(jié)堇青石的濕法生產(chǎn)工藝，其特征在于，壓濾機(jī)壓濾脫水壓力不大于2.5Mpa ;真空擠泥機(jī)真空度不小于0.085Mpa。
5.如權(quán)利要求3所述燒結(jié)堇青石的濕法生產(chǎn)工藝，其特征在于，烘干溫度250~280 °C，烘干時(shí)間為60~90min。
6.如權(quán)利要求1所述燒結(jié)堇青石的濕法生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述煅燒在窯爐中進(jìn)行，條件為:煅燒溫度1350~1400°C，保溫時(shí)間15~30min，總煅燒時(shí)間10~15h。
7.如權(quán)利要求1所述燒結(jié)堇青石的濕法生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟: 1)配料研磨:按比例取煤矸石、鎂硅質(zhì)原料、輕燒鎂砂、堇青石熟料、木質(zhì)素磺酸鈣和水后，在濕法球磨機(jī)中研磨得泥漿a，控制泥漿a中顆粒的粒度500目篩余小于10% ； 2)脫水:泥漿a在壓濾機(jī)內(nèi)脫水得泥餅b，壓濾脫水壓力不大于2.5Mpa ； 3)成型:泥餅b經(jīng)真空擠泥機(jī)進(jìn)行真空練泥，再經(jīng)擠壓、切割形成泥段c； 4)烘干:將泥段c送至干燥機(jī)中于250~280°C放置60~90min得泥料d； 5)煅燒:泥料d在窯爐中進(jìn)行，條件為:煅燒溫度1350~1400°C，保溫時(shí)間15~30min，總煅燒時(shí)間10~15h。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK103664206SQ201310604531
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】黃克忠, 周紅軍, 張東方 申請(qǐng)人:河南容安熱工新材料有限公司