質(zhì)球形耐火材料骨料的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種八1203^02質(zhì)球形耐火材料骨料的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]耐火材料的顯微結(jié)構(gòu)是由骨料(顆粒)和基質(zhì)(細(xì)粉)組成。顯微結(jié)構(gòu)對(duì)耐火材料性能有決定性影響。耐火材料骨料可用天然礦物(如礬土)或合成原料(如氧化鋁)通過(guò)電熔或燒結(jié)制得。燒結(jié)原料(俗稱熟料)占絕大部分。傳統(tǒng)燒結(jié)熟料的制造方法是:先將礦物或合成原料磨細(xì)，經(jīng)壓坯后，在回轉(zhuǎn)窯、立窯或隧道窯中燒成，燒結(jié)的大塊原料經(jīng)過(guò)粗破、中破等工序后再經(jīng)過(guò)篩分得到不同尺寸范圍的顆粒(如8-5mm、5-3mm、3-lmm)，即得到耐火材料骨料(李楠等，耐火材料學(xué)，冶金工業(yè)出版社，2010)。傳統(tǒng)方法存在的主要問(wèn)題是骨料的形狀及其在每一個(gè)粒度范圍內(nèi)的粒度分布不易控制。
[0003]材料本身的特性及破碎方式與設(shè)備對(duì)骨料的形狀影響很大，如莫來(lái)石及莫來(lái)石含量高的熟料易形成扁長(zhǎng)形骨料，用對(duì)輥破碎機(jī)破碎時(shí)易產(chǎn)生扁長(zhǎng)形骨料等。同時(shí)，材料特性及破碎設(shè)備與工藝也會(huì)對(duì)骨料在同一個(gè)粒度范圍內(nèi)的粒度分布產(chǎn)生很大影響，如同樣是3-lmm的骨料，其中3-2mm及2-lmm的骨料的含量可能因破碎設(shè)備與工藝不同而產(chǎn)生很大變化。例如用某一設(shè)備與破碎工藝生產(chǎn)的3-lmm骨料中3-2_的骨料占70%，2_1_的骨料占30% ;而用另一設(shè)備生產(chǎn)時(shí)，由于加料速度等因素的改變，在3-lmm骨料中3_2_的骨料僅占50%，而2-lmm的骨料可占50%。因此，用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的骨料的形狀及粒徑分布是不可控的。因而給耐火材料的顯微結(jié)構(gòu)的控制帶來(lái)很大困難。
[0004]另一方面，由于用戶所要求的熟料顆粒粒度不同，也會(huì)造成資源浪費(fèi)。例如，某用戶需要3-1_的顆粒，但在破碎過(guò)程中不可避免會(huì)同時(shí)產(chǎn)生1-0_的顆粒，這部分顆粒需要另行處理，或低價(jià)賣出，造成資源浪費(fèi)。
[0005]鑒于上述原因，現(xiàn)研發(fā)出一種Al2O3-S12質(zhì)球形耐火材料骨料的生產(chǎn)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種Al2O3-S12質(zhì)球形耐火材料骨料的生產(chǎn)方法，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、顆粒外形呈球形，所生產(chǎn)的Ai2O3-Sicy^球形耐火材料骨料不僅具有形狀、粒度分布和物相組成精密可控的優(yōu)點(diǎn)，且具有原料利用效率高的特點(diǎn)，既為耐火材料的顆粒配比設(shè)計(jì)提供精確原料，也可以減少資源浪費(fèi)。
[0007]本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案:一種八1203^02質(zhì)球形耐火材料骨料的生產(chǎn)方法，將70?99wt%礬土生礦粉、0.5?20wt%粘土生礦粉和0.1?1wt %的工業(yè)氧化鋁粉混合制得混合料，加入混合料O?16被％的添加劑，攪拌均勻后，置于造粒機(jī)內(nèi)，加入含有添加劑的混合料4?20wt%的水，造粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為2-20轉(zhuǎn)/分鐘條件下噴霧制得球形坯體，將坯體放入旋轉(zhuǎn)干燥筒中，在105?120°C的條件下干燥I?24小時(shí)后，再放入回轉(zhuǎn)窯中在1500?1750°C條件下煅燒4-20小時(shí)，制得Al2O3-S12質(zhì)球形耐火材料骨料成品。
[0008]所述的礬土生礦粉中Al2O3含量為42?80wt%，粒度彡88 μ m。
[0009]所述的粘土生礦粉中Al2O3含量為30?45wt%，粒度彡88 μ m。
[0010]所述的工業(yè)氧化鋁粉中Al2O3含量彡98wt%，粒度彡88 μ mo
[0011]所述的添加劑為聚乙烯醇、羧甲基纖維素、紙漿廢液、硅溶膠和鋁溶膠其中一種或幾種的組合。
[0012]所述的Al2O3-S12質(zhì)球形耐火材料骨料成品中含有:A1 203、剛玉相、高硅氧玻璃、莫來(lái)石相和玻璃相其中一種含量或幾種含量，成品外形呈球狀，顆粒直徑范圍在0.2?8mm，吸水率為0.8?3%，體積密度為2.50?3.39g/cm3。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明利用噴霧成球技術(shù)，通過(guò)控制成球時(shí)的轉(zhuǎn)速、原料配比和粒度及粘度來(lái)控制坯體的外形和粒度、物相形成及燒結(jié)程度，生產(chǎn)出的Al2O3-S12質(zhì)球形耐火材料骨料，不僅具有形狀、粒度分布和物相組成精密可控的優(yōu)點(diǎn)，且具有原料利用效率高的特點(diǎn)。
[0014]因此，本發(fā)明具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、顆粒外形和尺寸及尺寸分布可控的特點(diǎn)，所制備的Al2O3-S12質(zhì)球形耐火材料骨料粒度分布準(zhǔn)確、吸水率低，既能為耐火材料的顆粒配比設(shè)計(jì)提供精確原料，也可以減少資源浪費(fèi)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0016]實(shí)施例1
[0017]將80?99wt%ijJi土生礦粉、0.5?1(^1:%粘土生礦粉和0.5?1(^1:%的工業(yè)氧化鋁粉混合制得混合料，加入混合料10.1?16被％的添加劑，攪拌均勻后，置于造粒機(jī)內(nèi)，加入含有添加劑的混合料4?10wt%的水，造粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為15-20轉(zhuǎn)/分鐘條件下噴霧制得球形坯體，將坯體放入旋轉(zhuǎn)干燥筒中，在110?120°C的條件下干燥I?10小時(shí)后，再放入回轉(zhuǎn)窯中在1550?1600°C條件下煅燒4-10小時(shí)，制得Al2O3-S12質(zhì)球形耐火材料骨料成品。
[0018]所述的礬土生礦粉中Al2O3含量為75?80wt%，粒度彡88 μ m。
[0019]所述的粘土生礦粉中Al2O3含量為30?45wt%，粒度彡88 μ m。
[0020]所述的工業(yè)氧化鋁粉中Al2O3含量彡98wt%，粒度彡88 μ m。
[0021]所述的添加劑為硅溶膠和鋁溶膠，其中硅溶膠含量為20?40wt%，鋁溶膠含量為60?80wt%，以上各組份按重量配比之和為100%。
[0022]所述的Al2O3-S12質(zhì)球形耐火材料骨料成品中:A1 203含量為87?90wt %，剛玉相的含量為60?80wt%，莫來(lái)石相含量為5?20wt%，玻璃相含量為5?20wt%，成品外形呈球狀，顆粒直徑范圍在0.2?0.5mm，吸水率為I?3%，體積密度為3.19?3.39g/cm3。
[0023]實(shí)施例2
[0024]將70?80wt%ijJi土生礦粉、10?2(^1:%粘土生礦粉和5?1wt %的工業(yè)氧化銷粉混合制得混合料，加入混合料5?1wt %的添加劑，攪拌均勻后，置于造粒機(jī)內(nèi)，加入含有添加劑的混合料8?15wt%的水，造粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為12-18轉(zhuǎn)/分鐘條件下噴霧制得球形還體，將還體放入旋轉(zhuǎn)干燥筒中，在105?110°C的條件下干燥5?15小時(shí)后，再放入回轉(zhuǎn)窯中在1680?1750°C條件下煅燒6-10小時(shí)，制得Al2O3-S12質(zhì)球形耐火材料骨料成品。
[0025]所述的礬土生礦粉中Al2O3含量為60?80wt%，粒度彡88 μ m。
[0026]所述的粘土生礦粉中Al2O3含量為30?45wt%，粒度彡88 μ m。
[0027]所述的工業(yè)氧化鋁粉中Al2O3含量彡98wt%，粒度彡88 μ m。
[0028]所述的添加劑為紙漿廢液。
[0029]所述的Al2O3-S12質(zhì)球形耐火材料骨料成品中:A1 203含量為68?72wt%，莫來(lái)石相含量為80?90wt%，剛玉相的含量為O?20wt%，玻璃相含量為5?20wt%，成品外形呈球狀，顆粒直徑范圍在0.5?1mm，吸水率為1.3?1.8%，體積密度為2.70?2.78g/<