專利名稱：燒結(jié)鋯莫來石磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燒結(jié)鋯莫來石磚及其制備的方法，屬耐火材料領(lǐng)域。在熱工設(shè)備中，其關(guān)鍵部位，如窯爐蓄熱室、胸墻、小爐斜
及加料口上部結(jié)構(gòu)等，都要采用特種耐火材料，最好是熱穩(wěn)定性好、荷重軟化溫度高、抗侵蝕能力強的耐火材料。目前，通常采用的有硅磚、鎂磚、鎂鉻磚等，由于其性能仍不太理想，各種磚的使用壽命較短，一般使用2～3年就報廢，每每報廢后，就需要停爐更換修整，嚴重影響了熱工設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的目的在于提供一種燒結(jié)鋯莫來石磚及其制備方法。該鋯莫來石磚熱穩(wěn)定性好、荷重軟化溫度高、抗侵蝕能力強，使用壽命長其制備方法科學合理，簡便易行。
本發(fā)明的目的可以由以下方案來實現(xiàn)。
所述的燒結(jié)莫來石磚。其主要化學組成及重量百分比為。
Al2O350～65％SiO2l4～35％ZrO210～28％該燒結(jié)鋯莫來石磚的制備方法，仍然包括配料、成型、燒成。
一、配料。
配料的主要原料為莫來石熟料和鋯莫來石熟料，其鋯莫來石熟料主要化學組成的重量百分比為Al2O335～55％SiO210～26％ZrO216～38％鋯莫來石熟料制備所用的原料主要為鋯英石和三氧化二鋁，其合成溫度為1600～1700℃。
配料時，鋯莫來石熟料為粒徑小于0.088mm的粉料，莫來石熟料粉碎成各級顆粒，其顆粒及重量級配為顆粒粒徑d＜0.04mm 20～50％
0.04≤d＜0.1mm 5～15％0.1≤d＜0.5mm5～15％0.5≤d＜1mm 20～30％1≤d＜3.5mm 20～30％二、成型1、混料將各原料按配比配好，在混練機內(nèi)先加入粗顆粒和結(jié)合劑，結(jié)合劑可以是有機結(jié)合劑，也可以是無機結(jié)合劑，也可以是兩者組成的復(fù)合結(jié)合劑，如聚乙烯醇溶液、塑性粘土等，稍混后，再加入細粉料，混勻。
2、陳腐將混好的料陳腐12小時以上。
3、成型用摩擦壓力機或液壓機成型，各種磚型選用相應(yīng)的模具即可。
4、干燥坯體干燥至水份小于2％，備燒。
三、燒成將干燥后的坯體燒成，燒成溫度為1600～1700℃。
本發(fā)明燒結(jié)鋯莫來石磚，其結(jié)構(gòu)為針柱狀莫來石結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和斜鋯石晶體組成的復(fù)相結(jié)構(gòu)，斜鋯石晶粒均勻地分布于莫來石網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成了材料抗侵蝕的主體，復(fù)合結(jié)合劑活化顆粒表面，促進燒結(jié)反應(yīng)，又能生成新晶相，改善和提高了晶界的性能，這樣的結(jié)構(gòu)使耐火材料具有高荷軟、高耐火度、高抗侵蝕性和抗熱震性，同時，斜鋯石相變時在晶界上產(chǎn)生的微裂紋具有增韌作用，進一步改善了耐火材料的熱穩(wěn)定性。該耐火磚使用壽命長，一般常達6年以上。
經(jīng)檢測，該耐火磚的體積密度大于2.78g/cm3，顯氣孔率小于16％，常溫耐壓強度大于86MPa，荷重軟化溫度大于1600℃，熱穩(wěn)定性(1100℃---水冷)大于15次。
本發(fā)明耐火磚的制備方法根據(jù)科學分析和試驗而確定，科學合理，易于實施。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
耐火磚的制備方法包括配料，成型和燒成，各工藝參數(shù)分別為實施例11、鋯莫來石磚的原料的重量配比莫來石熟料5份，鋯莫來石熟料4份，由塑性粘土和有機粘合劑組成的復(fù)合結(jié)合劑1份。
其中①鋯莫來石的合成用料重量配比為鋯英砂4份，活性氧化鋁5份，復(fù)合結(jié)合劑1份，經(jīng)1600℃煅燒合成，合成料粉碎成超細粉應(yīng)用。
②莫來石熟料需粉碎成一定的顆粒級配使用，其級配為顆粒粒徑d＜0.04mm 30％0.04≤d＜0.1mm 10％0.1≤d＜0.5mm 10％0.5≤d＜1mm25％1≤d＜3.5mm25％2、成型用摩擦壓力機壓制成型3、燒成1600℃燒成。
實施例21、鋯莫來石磚的主要化學組成的重量百分比為Al2O355％SiO228％ZrO220％鋯莫來石熟料的主要化學組成的重量百分比為Al2O345％SiO220％ZrO228％莫來石熟料的顆粒重量配比為顆粒粒徑d＜0.04mm 20％0.04≤d＜0.1mm 15％0.1≤d＜0.5mm 25％0.5≤d＜1mm25％1≤d＜3.5mm25％2、成型摩擦壓力機壓制成型。
3、燒成1650℃燒成。實施例31、鋯莫來石磚的主要化學組成的重量百分比為Al2O360％SiO218％ZrO220％鋯莫來石熟料的主要化學組成的重量百分比為Al2O340％SiO230％ZrO225％莫來石熟料的顆粒重量配比為顆粒粒徑d＜0.04mm 35％0.04≤d＜0.1mm 10％0.1≤d＜0.5mm 10％0.5≤d＜1mm25％1≤d＜3.5mm20％2、成型摩擦壓力機壓制成型。
3、燒成1650℃燒成。實施例41、鋯莫來石磚的主要化學組成的重量百分比為Al2O358％SiO225％ZrO215％鋯莫來石熟料的主要化學組成的重量百分比為Al2O346％SiO220％ZrO230％莫來石熟料的顆粒重量配比為顆粒粒徑d＜0.04mm25％0.04≤d＜0.1mm 14％
0.1≤d＜0.5mm 14％0.5≤d＜1mm 22％1≤d＜3.5mm 25％2、成型摩擦壓力機壓制成型。
3、燒成1650℃燒成。實施例51、鋯莫來石磚的主要化學組成的重量百分比為Al2O352％SiO226％ZrO216％鋯莫來石熟料的主要化學組成的重量百分比為Al2O348％SiO225％ZrO223％莫來石熟料的顆粒重量配比為顆粒粒徑d＜0.04mm 30％0.04≤d＜0.1mm 10％0.1≤d＜0.5mm 12％0.5≤d＜1mm26％1≤d＜3.5mm22％2、成型摩擦壓力機壓制成型。
3、燒成1650℃燒成。實施例61、鋯莫來石磚的主要化學組成的重量百分比為Al2O356％SiO220％ZrO222％鋯莫來石熟料的主要化學組成的重量百分比為Al2O342％
SiO220％ZrO234％莫來石熟料的顆粒重量配比為顆粒粒徑d＜0.04mm 32％0.04≤d＜0.1mm12％0.1≤d＜0.5mm 12％0.5≤d＜1mm 20％1≤d＜3.5mm 26％2、成型摩擦壓力機壓制成型。
3、燒成1650℃燒成
權(quán)利要求
1.一種燒結(jié)鋯莫來石磚，其特征在于其主要化學組成及重量百分比為Al2O350～65％SiO214～35％ZrO210～28％
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)鋯莫來石磚的制備方法，包括配料、成型、燒成，其特征在于配料的主要原料為莫來石熟料和鋯莫來石熟料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于鋯莫來石熟料主要化學組成的重量百分比為Al2O335～55％SiO210～26％ZrO216～38％
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于鋯莫來石熟料制備所用的原料主要為鋯英石和三氧化二鋁。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于鋯莫來石熟料為粒徑小于0.088mm的粉料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于鋯莫來石熟料的合成溫度為1600～1700℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于莫來石熟料的顆粒及重量級配為顆粒粒徑d＜0.04mm 20～50％0.04≤d＜0.1mm5～15％0.1≤d＜0.5mm 5～15％0.5≤d＜1mm 20～30％1≤d＜3.5mm 20～30％
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于燒結(jié)鋯莫來石磚的燒成溫度為1600～1700℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特種耐火磚及其制備方法,該耐火磚是由莫來石熟料和鋯莫來石熟料合成的燒結(jié)鋯莫來磚,該耐火磚熱穩(wěn)定性好,荷重軟化溫度高,抗侵蝕能力強,使用壽命長,且其制備方法科學合理,簡便易行。該耐火磚可廣泛用于一些熱工設(shè)備的關(guān)鍵部位上,如玻璃、建材、電子等行業(yè)的窯爐蓄熱室、胸墻、小爐斜及加料口上部結(jié)構(gòu)等。
文檔編號C04B35/101GK1189477SQ9710566
公開日1998年8月5日 申請日期1997年1月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月30日
發(fā)明者王其堯, 高書杰, 張啟山 申請人:淄博工業(yè)陶瓷廠