一种陶瓷窑用高级堇青石-莫来石耐火材料及其生产工艺

摘要

一种陶瓷窑用高级堇青石—莫来石耐火材料及其生产工艺，常温采用复合硅溶胶结合，高温通过镁铝尖晶石微粉和二氧化硅的反应烧结形成堇青石结合，所述耐火材料的重量百分比配伍为：1.2-0.5mm莫洛凯特20-40％，0.5-0.088mm莫洛凯特10-25％，0.5-0.088mm合成堇青石0-15％，＜0.088mm合成堇青石10-35％，＜0.088mm合成莫来石0-20％，镁砂微粉1-3％，氧化铝微粉2-8％，硅灰3-10％，煅烧高岭土微粉0-15％，外加第三代减水剂0.01-0.1％，外加水4-8％。本发明具有良好的成形性能和优异的烧结性能，解决了模压、挤压成形堇青石—莫来石制品坯体易破损、难烧结的难题，制得了纯度高、强度大、耐高温和抗热震性好的耐火材料产品。

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷窑用高级堇青石—莫来石耐火材料及其生产工艺，常温采用复合硅溶胶结合，高 温通过镁铝尖晶石微粉和二氧化硅的反应烧结形成堇青石结合，从而获得了良好的成形性能和优异的烧结 性能，解决了模压、挤压成形堇青石—莫来石制品坯体易破损、难烧结的难题，制得了纯度高、强度大、 耐高温和抗热震性好的产品。

背景技术

陶瓷工业广泛使用堇青石—莫来石耐火制品。一般，堇青石—莫来石耐火材料制品以莫洛凯特(一种 莫来石—高硅氧玻璃复合原料)为骨料，以滑石、粘土、氧化铝为基质，加入水和少量化学外加剂，混练 后塑性状态，用模压或挤压成形。以上工艺的缺点是：坯体强度低、烧结范围窄、烧结温度高(1250～1320℃)、 制造合格率低，不仅常常因破损、欠烧、过烧、变形产生大量废品，而且性能不高。

发明内容

本发明的目的在于，研究本发明涉及一种陶瓷窑用高级堇青石—莫来石耐火材料及其生产工艺，使得 产品和生产工艺具有良好的成形性能和优异的烧结性能，解决了模压、挤压成形堇青石—莫来石制品坯体 易破损、难烧结的难题，制得了纯度高、强度大、耐高温和抗热震性好的耐火材料产品。堇青石—莫来石 材料制造困难、性能不高的原因在于材料中的堇青石的熔点不高，但所有的堇青石相又都依靠原位反应形 成，且反应物的粒径粗大，因烧成收缩大、烧结温度高，引起难烧结、易损坏和性能差等问题。为解决上 述问题，本发明提出采取下述技术措施：

1)大量采用经过高温处理的原料，如莫洛凯特、合成堇青石、合成莫来石等，减少烧结收缩，提高 耐火制品的烧成合格率；

2)大量使用镁铝尖晶石微粉、硅灰等超细粒子，降低烧成温度，扩大烧结温度范围，减少生烧、变 形等烧成缺陷；

3)使用硅溶胶结合剂，提高堇青石—莫来石材料坯体的机械强度，减少坯体的破损；

4)使用有机物质，对硅溶胶进行改性，提高堇青石—莫来石材料的成形性能。

鉴于以上设计，机制成形堇青石莫来石耐火材料的重量百分比配伍为：

所述莫洛凯特为市售经煅烧制得的莫来石—高硅氧玻璃复合耐火原料。

所述合成堇青石为市售同名耐火原料。

所述合成莫来石为市售同名耐火原料。

所述镁铝尖晶石微粉为由市售MgO+Al₂O₃≥98％镁铝尖晶石制得的超细粉，其＜10μm部分的重量百分 比占总量的95％以上。

所述硅灰为市售同名耐火原料，其SiO₂含量≥95％，粒度为＜1μm部分的重量百分比占总量的80％以 上。

所述硅溶胶为同名市售产品，其二氧化硅含量为25-40％.

所述聚乙烯醇水溶液由浓度为5-10％的市售聚乙烯醇和95-90％的水配置。

所述第三代减水剂为市售聚羧酸系建筑混凝土减水剂。

各原料按以上配比称量，经混练制成制砖料，经过模压或挤压制得坯体，放置12-24h脱模，常温养 护1-3天，经40-60℃干燥1-2天，再经1150-1350℃烧成，再经表面处理和检验后制得浇注成形的大型或 特异形堇青石—莫来石耐火材料制品。

具体实施方式

实施例1

采用1.2-0.5mm莫洛凯特40％，0.5-0.088mm莫洛凯特10％，0.5-0.088mm合成堇青石10％，＜0.088mm 合成堇青石16％，＜0.088mm合成莫来石11％，镁铝尖晶石微粉7％，硅灰6％的配比，外加浓度30％的硅 溶胶5％、10％聚乙烯醇水溶液0.2％、第三代减水剂0.01％后伴和，制得制砖料，经60MPa压力成形， 经60℃×48H干燥，再经1250℃×6小时热处理，制得外形规整，常温抗折强度16MPa、1250℃热态抗折 强度15MPa的耐火材料。

实施例2

采用1.2-0.5mm莫洛凯特36％，0.5-0.088mm莫洛凯特20％，0.5-0.088mm合成堇青石5％，＜0.088mm 合成堇青石20％，＜0.088mm合成莫来石5％，镁铝尖晶石微粉8％，硅灰6％的配比，外加浓度30％的硅 溶胶5％、10％聚乙烯醇水溶液1.0％后伴和，采用挤压工艺制得坯体，经60℃×48H干燥，再经1200℃×6 小时热处理，制得外形规整，常温抗折强度12MPa、1250℃热态抗折强度10MPa的耐火材料。