本發(fā)明屬于透氣磚技術(shù)領(lǐng)域。尤其涉及一種彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著潔凈鋼冶煉技術(shù)的發(fā)展，爐外精煉在冶煉過程中所占比重越來越大，其中，底吹氬攪拌技術(shù)是最普遍也是最成熟的爐外精煉技術(shù)之一。透氣磚是底吹氬技術(shù)重要的功能元件，能起到均化鋼水溫度以及去除鋼液夾雜的作用，是提高高品質(zhì)鋼質(zhì)量的關(guān)鍵。目前主流的透氣磚供氣元件仍采用的是狹縫式透氣磚，但是狹縫式透氣磚抗熱震性差且狹縫滲鋼，易導(dǎo)致透氣磚橫向斷裂，直接影響透氣磚的透氣性能和使用壽命。彌散型透氣磚相對于狹縫式透氣磚具有上氣快、吹通率高和減少燒氧操作等優(yōu)點(diǎn)，能明顯提高使用安全性能。對于彌散型剛玉-尖晶石透氣磚而言，在制備過程中通常采用顆粒的非緊密堆積來實(shí)現(xiàn)彌散型通孔，致使材料內(nèi)部顆粒間的結(jié)合性能差，嚴(yán)重降低了透氣磚的整體強(qiáng)度和抗熱震性能。
為解決彌散型剛玉-尖晶石透氣磚的強(qiáng)度和抗熱震性能差等問題，“一種復(fù)合透氣磚”（cn201620177u）的專利技術(shù)，公開了一種上部為機(jī)壓彌散型透氣磚、下部為非彌散型的復(fù)合透氣磚，此方法由于將兩種結(jié)構(gòu)的透氣磚進(jìn)行物理拼接使得透氣磚的整體性較差，容易導(dǎo)致鋼液向透氣磚內(nèi)部滲透，影響所述透氣磚的通氣量和使用壽命?！爸虚g包彌散式透氣磚及其制備方法”（cn103787681a）的專利技術(shù)，公開了一種利用鎂橄欖石整體澆注的方法制備彌散型透氣磚，此方法制備的彌散型透氣磚雖整體性能好，但是該透氣磚內(nèi)部的聯(lián)通、貫穿氣孔少，使得制備的彌散型透氣磚的通氣量不夠，影響使用性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種工藝簡單和成本低的彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚的制備方法，用該方法制備的彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚整體性好、強(qiáng)度高、抗熱震性能優(yōu)良和通氣量大。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案的步驟是：
步驟一、將60~85wt%的單斜氧化鋯細(xì)粉、12~30wt%的氧化釔細(xì)粉，2~15wt%的活性氧化鋁細(xì)粉和0.5~2wt%的鋁酸鈣水泥混合，即得混合料ⅰ。
向所述混合料ⅰ中加入所述混合料ⅰ0.5~2wt%的木質(zhì)素磺酸銨、0.1~0.5wt%的聚羧酸鹽、0.2~1wt%的羧甲基纖維素和15~30wt%的水，攪拌30~60min，制得氧化鋯漿體。
步驟二、將60~70wt%的致密燒結(jié)剛玉顆粒、25~35wt%的氧化鋁細(xì)粉、2~7wt%的氧化鎂細(xì)粉和2~5wt%的鋁酸鈣水泥混合，即得混合料ⅱ。
向所述混合料ⅱ中加入所述混合料ⅱ0.05~0.2wt%的聚羧酸鹽和3.5~6wt%的水，攪拌15~30min，制得剛玉澆注料。
步驟三、將聚氨酯海綿浸入所述氧化鋯漿體中，浸漬10~30min，擠壓或離心甩漿，在90~110℃條件下干燥12~24h，得到氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯。
將所述氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯固定在彌散型透氣磚模具底部，所述氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯的中心線與所述彌散型透氣磚模具的中心線重合；再向所述彌散型透氣磚模具中加入所述剛玉澆注料，振動成型，養(yǎng)護(hù)，脫模，得到骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚坯體。
步驟四、將所述骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚坯體置入高溫爐內(nèi)，以0.5~3℃/min的速率升溫至600~800℃，再以2~5℃/min的速率升溫至1500~1700℃，保溫3~5h；隨爐冷卻至室溫，制得彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚。
所述聚氨酯海綿呈圓錐臺狀，聚氨酯海綿的高度為透氣磚高度的1.1~1.2倍，聚氨酯海綿的任一橫截面直徑均為透氣磚模具等高處對應(yīng)的橫截面直徑的0.7~0.9倍；所述聚氨酯海綿的平均孔徑為5~20ppi。
所述單斜氧化鋯細(xì)粉的zro2含量≥99.60wt%，單斜氧化鋯細(xì)粉的粒度≤0.088mm。
所述活性氧化鋁細(xì)粉的al2o3含量≥99wt%，活性氧化鋁細(xì)粉的粒度≤0.002mm。
所述致密燒結(jié)剛玉顆粒的al2o3含量≥98wt%，致密燒結(jié)剛玉顆粒的粒度為0.5~2mm。
所述氧化鎂細(xì)粉的mgo含量≥98wt%，氧化鎂細(xì)粉的粒度≤0.045mm。
所述氧化鋁細(xì)粉的al2o3含量≥99wt%；所述氧化鋁的細(xì)粉的粒度≤0.088mm。
由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下積極效果：
本發(fā)明先采用有機(jī)泡沫浸漬法將具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氨酯海綿浸入氧化鋯漿體中，擠壓或離心甩漿，干燥后制得氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯；然后將氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯固定在透氣磚模具的中心位置處，再注入攪拌均勻的剛玉澆注料，經(jīng)振動成型、養(yǎng)護(hù)和脫模，然后在1500~1700℃條件下3~5h燒成，制得彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚，工藝簡單和成本低。
本發(fā)明以聚氨酯海綿作為造孔模板，首先通過有機(jī)泡沫浸漬法將氧化鋯漿體完全涂覆在海綿孔筋表面，經(jīng)干燥后得到氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯；然后將氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯與剛玉澆注料澆注為一個(gè)整體，經(jīng)高溫?zé)芍频脧浬⑿凸羌茉鰪?qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚。由于本發(fā)明基于燃盡物模板技術(shù)、陶瓷骨架增強(qiáng)以及整體澆注技術(shù)，所制備的彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚通氣量大、整體性好和抗熱震性優(yōu)良。
本發(fā)明在制備過程中，彌散型通孔能在氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷的孔筋內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。有機(jī)泡沫浸漬法制備氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯時(shí)，氧化鋯漿體能對聚氨酯海綿孔筋完全包裹；當(dāng)作為模板的聚氨酯海綿在500~700℃完全分解后，其自身的燒失能在氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷的孔筋內(nèi)遺留下聚氨酯海綿本身的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而賦予彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚良好的通氣性。另外，氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯被澆注于剛玉澆注料中，不僅能引入三維貫穿結(jié)構(gòu)的通孔，而且作為骨架的氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯經(jīng)高溫?zé)珊髮傆駶沧⒘掀鸬皆鰪?qiáng)和增韌作用。再者，氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷骨架與剛玉澆注料因不同的線膨脹系數(shù)，在彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚內(nèi)部的兩種材質(zhì)界面形成殘余壓應(yīng)力，能終止與吸收彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚因冷熱循環(huán)時(shí)產(chǎn)生的裂紋，顯著提高彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚的抗熱震性能。
本發(fā)明制備的彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚因氧化鋯骨架的增強(qiáng)以及整體澆注成型，不僅能提高彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚的通氣量和抗熱震性能，而且較機(jī)壓成型的彌散型透氣磚能顯著降低成本和簡化工藝。
本發(fā)明制備的彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚經(jīng)檢測：常溫耐壓強(qiáng)度為160~210mpa；1100℃水冷循環(huán)次數(shù)為6~9次；所述彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚的通氣量為13~20m3/h·0.3mpa。
因此，本發(fā)明具有工藝簡單和成本低的特點(diǎn)，所制備的彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚通孔分布均勻、通氣量大、整體性好和抗熱震性優(yōu)良。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，并非對其保護(hù)范圍的限制。
為避免重復(fù)，現(xiàn)將本具體實(shí)施方式所涉及原料統(tǒng)一描述如下：
所述單斜氧化鋯細(xì)粉的zro2含量≥99.60wt%，單斜氧化鋯細(xì)粉的粒度≤0.088mm。
所述活性氧化鋁細(xì)粉的al2o3含量≥99wt%，活性氧化鋁細(xì)粉的粒度≤0.002mm。
所述致密燒結(jié)剛玉顆粒的al2o3含量≥98wt%。
所述氧化鎂細(xì)粉的mgo含量≥98wt%，氧化鎂細(xì)粉的粒度≤0.045mm。
所述氧化鋁細(xì)粉的al2o3含量≥99wt%；所述氧化鋁的細(xì)粉的粒度≤0.088mm。
實(shí)施例1
一種彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法的具體步驟是：
步驟一、將60~73wt%的單斜氧化鋯細(xì)粉、20~30wt%的氧化釔細(xì)粉，6~15wt%的活性氧化鋁細(xì)粉和0.5~1.6wt%的鋁酸鈣水泥混合，即得混合料ⅰ。
向所述混合料ⅰ中加入所述混合料ⅰ0.5~2wt%的木質(zhì)素磺酸銨、0.1~0.5wt%的聚羧酸鹽、0.2~1wt%的羧甲基纖維素和15~22wt%的水，攪拌30~60min，制得氧化鋯漿體。
步驟二、將60~66wt%的致密燒結(jié)剛玉顆粒、29~35wt%的氧化鋁細(xì)粉、2~6.2wt%的氧化鎂細(xì)粉和2.8~5wt%的鋁酸鈣水泥混合，即得混合料ⅱ。
向所述混合料ⅱ中加入所述混合料ⅱ0.05~0.2wt%的聚羧酸鹽和4.7~6wt%的水，攪拌15~30min，制得剛玉澆注料。
步驟三、將聚氨酯海綿浸入所述氧化鋯漿體中，浸漬10~30min，擠壓或離心甩漿，在90~110℃條件下干燥12~24h，得到氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯。
將所述氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯固定在彌散型透氣磚模具底部，所述氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯的中心線與所述彌散型透氣磚模具的中心線重合；再向所述彌散型透氣磚模具中加入所述剛玉澆注料，振動成型，養(yǎng)護(hù)，脫模，得到骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚坯體。
步驟四、將所述骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚坯體置入高溫爐內(nèi)，以0.5~3℃/min的速率升溫至600~800℃，再以2~5℃/min的速率升溫至1500~1620℃，保溫3~5h；隨爐冷卻至室溫，制得彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚。
所述聚氨酯海綿呈圓錐臺狀，聚氨酯海綿的高度為透氣磚高度的1.1~1.2倍，聚氨酯海綿的任一橫截面直徑均為透氣磚模具等高處對應(yīng)的橫截面直徑的0.7~0.9倍；所述聚氨酯海綿的平均孔徑為5~10ppi。
所述致密燒結(jié)剛玉顆粒的粒度為1~2mm。
本實(shí)施例1制備的彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚經(jīng)檢測：常溫耐壓強(qiáng)度為165~187mpa；1100℃水冷循環(huán)次數(shù)為6~8次；所述彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚的通氣量為16~18m3/h·0.3mpa。
實(shí)施例2
一種彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法的具體步驟是：
步驟一、將63~76wt%的單斜氧化鋯細(xì)粉、18~28wt%的氧化釔細(xì)粉，5~14wt%的活性氧化鋁細(xì)粉和0.6~1.7wt%的鋁酸鈣水泥混合，即得混合料ⅰ。
向所述混合料ⅰ中加入所述混合料ⅰ0.5~2wt%的木質(zhì)素磺酸銨、0.1~0.5wt%的聚羧酸鹽、0.2~1wt%的羧甲基纖維素和17~24wt%的水，攪拌30~60min，制得氧化鋯漿體。
步驟二、將61~67wt%的致密燒結(jié)剛玉顆粒、28~34wt%的氧化鋁細(xì)粉、2.2~6.4wt%的氧化鎂細(xì)粉和2.6~4.8wt%的鋁酸鈣水泥混合，即得混合料ⅱ。
向所述混合料ⅱ中加入所述混合料ⅱ0.05~0.2wt%的聚羧酸鹽和4.45.7wt%的水，攪拌15~30min，制得剛玉澆注料。
步驟三、將聚氨酯海綿浸入所述氧化鋯漿體中，浸漬10~30min，擠壓或離心甩漿，在90~110℃條件下干燥12~24h，得到氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯。
將所述氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯固定在彌散型透氣磚模具底部，所述氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯的中心線與所述彌散型透氣磚模具的中心線重合；再向所述彌散型透氣磚模具中加入所述剛玉澆注料，振動成型，養(yǎng)護(hù)，脫模，得到骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚坯體。
步驟四、將所述骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚坯體置入高溫爐內(nèi)，以0.5~3℃/min的速率升溫至600~800℃，再以2~5℃/min的速率升溫至1520~1640℃，保溫3~5h；隨爐冷卻至室溫，制得彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚。
所述聚氨酯海綿呈圓錐臺狀，聚氨酯海綿的高度為透氣磚高度的1.1~1.2倍，聚氨酯海綿的任一橫截面直徑均為透氣磚模具等高處對應(yīng)的橫截面直徑的0.7~0.9倍；所述聚氨酯海綿的平均孔徑為10~20ppi。
所述致密燒結(jié)剛玉顆粒的粒度為0.5~1mm。
本實(shí)施例2制備的彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚經(jīng)檢測：常溫耐壓強(qiáng)度為160~180mpa；1100℃水冷循環(huán)次數(shù)為6~8次；所述彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚的通氣量為17~20m3/h·0.3mpa。
實(shí)施例3
一種彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法的具體步驟是：
步驟一、將66~79wt%的單斜氧化鋯細(xì)粉、16~26wt%的氧化釔細(xì)粉，4~13wt%的活性氧化鋁細(xì)粉和0.7~1.8wt%的鋁酸鈣水泥混合，即得混合料ⅰ。
向所述混合料ⅰ中加入所述混合料ⅰ0.5~2wt%的木質(zhì)素磺酸銨、0.1~0.5wt%的聚羧酸鹽、0.2~1wt%的羧甲基纖維素和19~26wt%的水，攪拌30~60min，制得氧化鋯漿體。
步驟二、將62~68wt%的致密燒結(jié)剛玉顆粒、27~33wt%的氧化鋁細(xì)粉、2.4~6.6wt%的氧化鎂細(xì)粉和2.4~4.4wt%的鋁酸鈣水泥混合，即得混合料ⅱ。
向所述混合料ⅱ中加入所述混合料ⅱ0.05~0.2wt%的聚羧酸鹽和4.1~5.4wt%的水，攪拌15~30min，制得剛玉澆注料。
步驟三、將聚氨酯海綿浸入所述氧化鋯漿體中，浸漬10~30min，擠壓或離心甩漿，在90~110℃條件下干燥12~24h，得到氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯。
將所述氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯固定在彌散型透氣磚模具底部，所述氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯的中心線與所述彌散型透氣磚模具的中心線重合；再向所述彌散型透氣磚模具中加入所述剛玉澆注料，振動成型，養(yǎng)護(hù)，脫模，得到骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚坯體。
步驟四、將所述骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚坯體置入高溫爐內(nèi)，以0.5~3℃/min的速率升溫至600~800℃，再以2~5℃/min的速率升溫至1540~1660℃，保溫3~5h；隨爐冷卻至室溫，制得彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚。
所述聚氨酯海綿呈圓錐臺狀，聚氨酯海綿的高度為透氣磚高度的1.1~1.2倍，聚氨酯海綿的任一橫截面直徑均為透氣磚模具等高處對應(yīng)的橫截面直徑的0.7~0.9倍；所述聚氨酯海綿的平均孔徑為5~10ppi。
所述致密燒結(jié)剛玉顆粒的粒度為1~2mm。
本實(shí)施例3制備的彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚經(jīng)檢測：常溫耐壓強(qiáng)度為170~190mpa；1100℃水冷循環(huán)次數(shù)為7~9次；所述彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚的通氣量為13~17m3/h·0.3mpa。
實(shí)施例4
一種彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法的具體步驟是：
步驟一、將69~82wt%的單斜氧化鋯細(xì)粉、14~24wt%的氧化釔細(xì)粉，3~12wt%的活性氧化鋁細(xì)粉和0.8~1.9wt%的鋁酸鈣水泥混合，即得混合料ⅰ。
向所述混合料ⅰ中加入所述混合料ⅰ0.5~2wt%的木質(zhì)素磺酸銨、0.1~0.5wt%的聚羧酸鹽、0.2~1wt%的羧甲基纖維素和21~28wt%的水，攪拌30~60min，制得氧化鋯漿體。
步驟二、將63~69wt%的致密燒結(jié)剛玉顆粒、26~32wt%的氧化鋁細(xì)粉、2.6~6.8wt%的氧化鎂細(xì)粉和2.2~4.4wt%的鋁酸鈣水泥混合，即得混合料ⅱ。
向所述混合料ⅱ中加入所述混合料ⅱ0.05~0.2wt%的聚羧酸鹽和3.8~5.1wt%的水，攪拌15~30min，制得剛玉澆注料。
步驟三、將聚氨酯海綿浸入所述氧化鋯漿體中，浸漬10~30min，擠壓或離心甩漿，在90~110℃條件下干燥12~24h，得到氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯。
將所述氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯固定在彌散型透氣磚模具底部，所述氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯的中心線與所述彌散型透氣磚模具的中心線重合；再向所述彌散型透氣磚模具中加入所述剛玉澆注料，振動成型，養(yǎng)護(hù)，脫模，得到骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚坯體。
步驟四、將所述骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚坯體置入高溫爐內(nèi)，以0.5~3℃/min的速率升溫至600~800℃，再以2~5℃/min的速率升溫至1560~1680℃，保溫3~5h；隨爐冷卻至室溫，制得彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚。
所述聚氨酯海綿呈圓錐臺狀，聚氨酯海綿的高度為透氣磚高度的1.1~1.2倍，聚氨酯海綿的任一橫截面直徑均為透氣磚模具等高處對應(yīng)的橫截面直徑的0.7~0.9倍；所述聚氨酯海綿的平均孔徑為5~10ppi。
所述致密燒結(jié)剛玉顆粒的粒度為1~2mm。
本實(shí)施例4制備的彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚經(jīng)檢測：常溫耐壓強(qiáng)度為185~210mpa；1100℃水冷循環(huán)次數(shù)為6~8次；所述彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚的通氣量為14~17m3/h·0.3mpa。
實(shí)施例5
一種彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法的具體步驟是：
步驟一、將72~85wt%的單斜氧化鋯細(xì)粉、12~22wt%的氧化釔細(xì)粉，2~11wt%的活性氧化鋁細(xì)粉和0.9~2wt%的鋁酸鈣水泥混合，即得混合料ⅰ。
向所述混合料ⅰ中加入所述混合料ⅰ0.5~2wt%的木質(zhì)素磺酸銨、0.1~0.5wt%的聚羧酸鹽、0.2~1wt%的羧甲基纖維素和23~30wt%的水，攪拌30~60min，制得氧化鋯漿體。
步驟二、將64~70wt%的致密燒結(jié)剛玉顆粒、25~31wt%的氧化鋁細(xì)粉、2.8~7wt%的氧化鎂細(xì)粉和2~4.2wt%的鋁酸鈣水泥混合，即得混合料ⅱ。
向所述混合料ⅱ中加入所述混合料ⅱ0.05~0.2wt%的聚羧酸鹽和3.5~4.8wt%的水，攪拌15~30min，制得剛玉澆注料。
步驟三、將聚氨酯海綿浸入所述氧化鋯漿體中，浸漬10~30min，擠壓或離心甩漿，在90~110℃條件下干燥12~24h，得到氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯。
將所述氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯固定在彌散型透氣磚模具底部，所述氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯的中心線與所述彌散型透氣磚模具的中心線重合；再向所述彌散型透氣磚模具中加入所述剛玉澆注料，振動成型，養(yǎng)護(hù)，脫模，得到骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚坯體。
步驟四、將所述骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚坯體置入高溫爐內(nèi)，以0.5~3℃/min的速率升溫至600~800℃，再以2~5℃/min的速率升溫至1580~1700℃，保溫3~5h；隨爐冷卻至室溫，制得彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚。
所述聚氨酯海綿呈圓錐臺狀，聚氨酯海綿的高度為透氣磚高度的1.1~1.2倍，聚氨酯海綿的任一橫截面直徑均為透氣磚模具等高處對應(yīng)的橫截面直徑的0.7~0.9倍；所述聚氨酯海綿的平均孔徑為10~20ppi。
所述致密燒結(jié)剛玉顆粒的粒度為0.5~1mm。
本實(shí)施例5制備的彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚經(jīng)檢測：常溫耐壓強(qiáng)度為160~190mpa；1100℃水冷循環(huán)次數(shù)為6~7次；所述彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚的通氣量為16~19m3/h·0.3mpa。
本具體實(shí)施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下積極效果：
本具體實(shí)施方式首先采用有機(jī)泡沫浸漬法將具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氨酯海綿浸入氧化鋯漿體中，擠壓或離心甩漿，干燥后制得氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯；然后將氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯固定在透氣磚模具的中心位置處，再注入攪拌均勻的剛玉澆注料，經(jīng)振動成型、養(yǎng)護(hù)和脫模，然后在1500~1700℃條件下3~5h燒成，制得彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚，工藝簡單和成本低。
本具體實(shí)施方式以聚氨酯海綿作為造孔模板，首先通過有機(jī)泡沫浸漬法將氧化鋯漿體完全涂覆在海綿孔筋表面，經(jīng)干燥后得到氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯；然后將氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯與剛玉澆注料澆注為一個(gè)整體，經(jīng)高溫?zé)芍频脧浬⑿凸羌茉鰪?qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚。由于本具體實(shí)施方式基于燃盡物模板技術(shù)、陶瓷骨架增強(qiáng)以及整體澆注技術(shù)，所制備的彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚通氣量大、整體性好和抗熱震性優(yōu)良。
本具體實(shí)施方式在制備過程中，彌散型通孔能在氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷的孔筋內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。有機(jī)泡沫浸漬法制備氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯時(shí)，氧化鋯漿體能對聚氨酯海綿孔筋完全包裹；當(dāng)作為模板的聚氨酯海綿在500~700℃完全分解后，其自身的燒失能在氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷的孔筋內(nèi)遺留下聚氨酯海綿本身的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而賦予彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚良好的通氣性。另外，氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯被澆注于剛玉澆注料中，不僅能引入三維貫穿結(jié)構(gòu)的通孔，而且作為骨架的氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷素坯經(jīng)高溫?zé)珊髮傆駶沧⒘掀鸬皆鰪?qiáng)和增韌作用。再者，氧化鋯網(wǎng)狀多孔陶瓷骨架與剛玉澆注料因不同的線膨脹系數(shù)，在彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚內(nèi)部的兩種材質(zhì)界面形成殘余壓應(yīng)力，能終止與吸收彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚因冷熱循環(huán)時(shí)產(chǎn)生的裂紋，顯著提高彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚的抗熱震性能。
本具體實(shí)施方式制備的彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚因氧化鋯骨架的增強(qiáng)以及整體澆注成型，不僅能提高彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚的通氣量和抗熱震性能，而且較機(jī)壓成型的彌散型透氣磚能顯著降低成本和簡化工藝。
本具體實(shí)施方式制備的彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚經(jīng)檢測：常溫耐壓強(qiáng)度為160~210mpa；1100℃水冷循環(huán)次數(shù)為6~9次；所述彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚的通氣量為13~20m3/h·0.3mpa。
因此，本具體實(shí)施方式具有工藝簡單和成本低的特點(diǎn)，所制備的彌散型骨架增強(qiáng)剛玉-尖晶石透氣磚通孔分布均勻、通氣量大、整體性好和抗熱震性優(yōu)良。