一種抗熱震耐火鋯剛玉磚的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐火的鋯剛玉磚及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋯剛玉磚是用純凈的氧化鋁粉與含氧化鋯65%、二氧化硅34%左右的鋯英砂在電熔爐內(nèi)熔化后注入模型內(nèi)冷卻而形成的的白色固體，其巖相結(jié)構(gòu)由剛玉與鋯斜石的共析體和玻璃相組成，從相學(xué)上講是剛玉相和鋯斜石相的共析體，玻璃相充填于它們的結(jié)晶之間。
[0003]熔鑄磚制造工藝將精選的鋯英石砂和工業(yè)氧化鋁粉按1:1配合，外加少量Na20(以碳酸鈉的形式加入)、B20:(以硼酸或硼砂的形式加入)熔劑，混合均勻，經(jīng)1800~1900°C熔化后澆鑄成型，可制得含Zr02約33%的熔鑄磚。在此基礎(chǔ)上，采用部分脫娃錯(cuò)英石砂作原料，可制得含Zr02為36%~41%的恪鑄磚。gaogangyuzhuan錯(cuò)剛玉磚(zirconia?corundum refractory brick)利用工業(yè)氧化招粉和精選錯(cuò)英石砂為原料，制成的Zr02含量為33%~45%的耐火制品。鋯剛玉磚主要用于玻璃工業(yè)池窯。
[0004]熔鑄鋯剛玉磚用于馬蹄焰窯的小爐側(cè)壁、小爐碹、小爐坡道、蓄熱室墻體和無堿玻璃纖維池窯的煙道等部位。上述部位在使用過程中存在交替換火，要求磚具有良好的抗熱沖擊性能，能夠承受住瞬間大量高速冷空氣的沖擊；同時(shí)經(jīng)受住堿蒸汽、SO2和硼酸鈉等侵蝕。該磚結(jié)構(gòu)致密，顯氣孔率低至2%，因而抗熱震性能差，無法承受小爐交替換火過程中的熱沖擊；磚抗堿或硼酸鈉蒸汽性能差，用在馬蹄焰窯的小爐等部位效果差，存在使用壽命短的缺陷。
[0005]本發(fā)明旨在提供一種耐壓性能好，抗熱震穩(wěn)定性突出的新型抗熱震耐火鋯剛玉磚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的錯(cuò)剛玉磚壽命較短，抗熱震穩(wěn)定性不佳的缺點(diǎn)，提供一種新型的抗熱震耐火鋯剛玉磚。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種新型的抗熱震耐火鋯剛玉磚的生產(chǎn)方法:
1、原料制備:
A顆粒:粒度為I?3 mm的熔鑄鋯剛玉顆粒；
B顆粒:粒度為3?4 mm的氧化絡(luò)顆粒；
C顆粒:粒度為I?2 mm的白剛玉細(xì)粉；
D顆粒:粒度為0.02?0.03mm的氧化鉻細(xì)粉；
E顆粒:粒度為0.05?0.08mm的藍(lán)晶石粉；
F顆粒:粒度為0.1?0.2mm的藍(lán)晶石粉；
2、配料磚體成型
按重量份數(shù)計(jì)，將50份?60份顆粒A、2份?4份顆粒B、10份?16份顆粒C、I份?2份顆粒D、2份?3份顆粒E、1份?1.5份顆粒F混合配料，放入混輾機(jī)中，加入5份?8份的結(jié)合劑，所述結(jié)合劑為磷酸或磷酸二氫鋁，進(jìn)行混輾，混輾時(shí)間為1min?15min，將混輾的物料置于壓力大于200MPa的壓力機(jī)內(nèi)成型，制成體積密度彡3.2g/cm3的濕坯；
3、干燥及燒成
干燥濕坯，將干燥后的坯體放置在氮?dú)飧G中，使燒成氣氛的氧分壓位于5?8 Pa之間，保證氣體通入量，使氮?dú)飧G保持在微正壓；經(jīng)1800?1900°C燒成65?75小時(shí)燒成即可獲得，得到抗熱震耐火鋯剛玉磚。
[0008]藍(lán)晶石是典型區(qū)域變質(zhì)礦物之一，多由泥質(zhì)巖變質(zhì)而成。它要形成于中級(jí)變質(zhì)作用壓力較高的條件下。存在于:區(qū)域變質(zhì)片巖和片麻巖和相關(guān)結(jié)晶花崗巖及石英巖脈；與石榴石、十字石、云母和石英共生。天然產(chǎn)出的藍(lán)晶石，往往接近于理想成分。藍(lán)晶石高溫下體積膨脹，當(dāng)溫度降低時(shí)，體積變化很小，即系有不可逆性轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的體積膨脹特性；穩(wěn)定性:藍(lán)晶石生產(chǎn)的耐火材料穩(wěn)定性比粘土質(zhì)耐火材料高1.5倍；耐火度高:一般粘土質(zhì)耐火材料耐火度為1670?1770°C，而藍(lán)晶石耐火材料通常大于1790°C，還具有較好的抗化學(xué)腐蝕特性。由于藍(lán)晶石礦物的特性，故用來制造優(yōu)良的高級(jí)耐火材料，耐火砂漿，水泥及鑄造耐制品，以及塑料搗打混合料，技術(shù)陶瓷，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的火花塞，絕緣體，球磨機(jī)球體，試驗(yàn)器皿，耐震物品等，并可用電熱法煉制硅鋁合金，應(yīng)用于飛機(jī)、汽車、火車、船舶的部件上。
[0009]而熔鑄鋯剛玉磚在原料中引入了工業(yè)氧化鋁粉、鋯英砂和少量純堿等，純堿、工業(yè)氧化鋁粉和鋯英砂中的二氧化硅在電弧爐中分解熔融，冷卻后在熔鑄鋯剛玉磚內(nèi)形成了數(shù)量較多的玻璃相，導(dǎo)致熔鑄鋯剛玉磚結(jié)構(gòu)致密和顯氣孔率低至2%，在1100°C，水冷試驗(yàn)條件下，抗熱震次數(shù)僅有I?3次，因而抗熱沖擊性能差；本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，將特定的，不同粒徑的藍(lán)晶石混合后，比單一加入別的粒徑的藍(lán)晶石有極為顯著的，改善抗熱震性能的作用。
[0010]本發(fā)明的有益之處在于:
(I)本發(fā)明的抗熱震耐火鋯剛玉磚制備過程簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0011](2)本發(fā)明制備得到的抗熱震耐火鋯剛玉磚具有令人驚訝的抗熱震性能。
[0012](3)本發(fā)明制得的抗熱震耐火鋯剛玉磚抗壓性能良好。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1:
一種新型的抗熱震耐火鋯剛玉磚的生產(chǎn)方法:
1、原料制備:
A顆粒:粒度為I?3 mm的熔鑄鋯剛玉顆粒；
B顆粒:粒度為3?4 mm的氧化絡(luò)顆粒；
C顆粒:粒度為I?2 mm的白剛玉細(xì)粉；
D顆粒:粒度為0.02?0.03mm的氧化鉻細(xì)粉；
E顆粒:粒度為0.05?0.08mm的藍(lán)晶石粉；
F顆粒:粒度為0.1?0.2mm的藍(lán)晶石粉；
2、配料磚體成型按重量份數(shù)計(jì)，將50份顆粒A、4份顆粒B、10份顆粒C、2份顆粒D、2份顆粒E、1.5份顆粒F混合配料，放入混輾機(jī)中，加入5份的結(jié)合劑，所述結(jié)合劑為磷酸或磷酸二氫鋁，進(jìn)行混輾，混輾時(shí)間為15min，將混輾的物料置于壓力大于200MPa的壓力機(jī)內(nèi)成型，制成體積密度彡3.2g/cm3的濕還；
3、干燥及燒成
干燥濕坯，將干燥后的坯體放置在氮?dú)飧G中，使燒成氣氛的氧分壓位于5 Pa之間，保證氣體通入量，使氮?dú)飧G保持在微正壓；經(jīng)1900°C燒成65小時(shí)燒成即可獲得，得到抗熱震耐火鋯剛玉磚。
[0014]本實(shí)施例所獲得的新型耐火鋯剛玉磚的常溫耐壓強(qiáng)度為150 MPa ;在1100°C，水冷試驗(yàn)條件下，抗熱震次數(shù)為65次。
[0015]實(shí)施例2:
一種新型的抗熱震耐火鋯剛玉磚的生產(chǎn)方法:
1、原料制備:
A顆粒:粒度為I?3 mm的熔鑄鋯剛玉顆粒；
B顆粒:粒度為3?4 mm的氧化絡(luò)顆粒；
C顆粒:粒度為I?2 mm的白剛玉細(xì)粉；
D顆粒:粒度為0.02?0.03mm的氧化鉻細(xì)粉；
E顆粒:粒度為0.05?0.08mm的藍(lán)晶石粉；
F顆粒:粒度為0.1?0.2mm的藍(lán)晶石粉；
2、配料磚體成型
按重量份數(shù)計(jì)，將60份顆粒A、4份顆粒B、16份顆粒C、I份顆粒D、3份顆粒E、I份顆粒F混合配料，放入混輾機(jī)中，加入8份的結(jié)合劑，所述結(jié)合劑為磷酸或磷酸二氫鋁，進(jìn)行混輾，混輾時(shí)間為lOmin，將混輾的物料置于壓力大于200MPa的壓力機(jī)內(nèi)成型，制成體積密度彡3.2g/cm3的濕還；
3、干燥及燒成
干燥濕坯，將干燥后的坯體放置在氮?dú)飧G中，使燒成氣氛的氧分壓位于8 Pa之間，保證氣體通入量，使氮?dú)飧G保持在微正壓；經(jīng)1800°C燒成75小時(shí)燒成即可獲得，得到抗熱震耐火鋯剛玉磚。
[0016]本實(shí)施例所獲得的新型耐火鋯剛玉磚的常溫耐壓強(qiáng)度為140 MPa ;在1100°C，水冷試驗(yàn)條件下，抗熱震次數(shù)為75次。
[0017]實(shí)施例3:
一種新型的抗熱震耐火鋯剛玉磚的生產(chǎn)方法:
1、原料制備:
A顆粒:粒度為I?3 mm的熔鑄