专利名称：一种陶瓷窑用高级堇青石-莫来石耐火材料及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷窑用高级堇青石一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、挤压成形堇青石一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一莫来石耐火制品。一般，堇青石一莫来石耐火材料制品以莫洛凯特(一种莫来石一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°C )、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一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、 挤压成形堇青石一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。堇青石一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，提高堇青石一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，提高堇青石一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
1.2-0.5mm 莫洛凯特20-40%
0.5-0.088mm莫洛凯特 0.5-0.088mm合成堇青石 <0.088mm合成堇青石 <0.088mm合成莫来石镁铝尖晶石微粉硅灰外加硅溶胶外加聚乙烯醇水溶液外加第三代减水剂
所述莫洛凯特为市售经煅烧制得的莫来石一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MgCHAl2O3 ^ 98%镁铝尖晶石制得的超细粉，其 < 10 μ m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含量彡95%，粒度为< 1 μ m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°C干燥1_2天，再经1150-1350°C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一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°C X48H干燥，再经1250°C X 6小时热处理，制得外形规整，常温抗折强度16MPa、1250°C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°C X48H干燥，再经1200°C X 6小时热处理，制得外形规整，常温抗折强度12MPa、1250°C热态抗折强度IOMPa的耐火材料。10-25% 0-15% 10-35% 0-20% 3-10% 3-10% 2-5% 0-2% 0-0.1%
权利要求
1. 一种陶瓷窑用高级堇青石一莫来石耐火材料，所述耐火材料的重量百分比配比为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%所述莫洛凯特为市售经煅烧制得的莫来石一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，所述合成莫来石为人工合成的名为莫来石的市售耐火原料，所述镁砂微粉为由MgO ^ 96%的市售镁砂制得的超细粉，其< IOym部分的重量百分比占总量的90%以上，所述氧化铝微粉为市售同名耐火原料，其<6μπι部分的重量百分比占总量的 90%以上，所述硅灰为市售同名耐火原料，其SiO2含量彡93%，粒度为< Ιμπι部分的重量百分比占总量的80%以上，所述煅烧高岭土微粉为市售同名耐火原料，其Al203+Si02含量彡96%，粒度为< ΙΟμπι部分的重量百分比占总量的90%以上，所述第三代减水剂为市售聚羧酸系建筑混凝土减水剂。
2. —种权利要求1所述陶瓷窑用高级堇青石一莫来石耐火材料的生产工艺，其特征为所述各原料按以上配比称量，经混合、成形制得坯体，放置12-24h脱模，常温养护1-3 天，经40-60°C干燥1-2天，经1150-1350°C烧成。
全文摘要
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。
文档编号C04B35/66GK102503459SQ20111032150
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者于龙泉, 刘锡俊, 杨圣玮, 王杰曾, 袁林 申请人:瑞泰科技股份有限公司