专利名称：熔铸锆刚玉异形产品及生产方法
技术领域：
本发明属于耐火材料范畴，涉及熔铸锆刚玉异形产品及生产方法。产品主要用于砌筑各种玻璃熔窑蓄热室。
目前，玻璃熔窑蓄热室普遍采用烧结碱性砖、烧结镁铝砖和低气孔粘土砖多层摆砌的编篮式格子体，近年来才逐步向熔铸锆刚玉砖过渡，但普通形态的“砖”，因为它结构、形态本身决定了其厚度大，热回收率低，传热面积小、单位体积重量大，抗碱、抗飞料侵蚀、抗热震性能差，热传导、热容量低，抗高温和抗变质性能亦差。
如果用熔铸锆刚玉异形产品来建砌玻璃熔窑蓄热室，将是玻璃工业的一大进步，对提高玻璃熔窑的生产率能产生巨大的影响。
但是，熔铸锆刚玉异形产品表面形状复杂，面多，角多，应力集中，沿用熔铸锆刚玉普通砖的常规工艺，产品开裂等质量缺陷不可避免，成品率低，无法组织工业规模的生产。因而，截止目前尚无工业规模的熔铸锆刚玉异形产品应市。
本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷，为玻璃工业提供急需的优质熔铸锆刚玉异形产品及生产方法。
本发明采用的技术方案是研制一种熔铸锆刚玉异形产品，其特征在于所述的异形产品呈长条状或中空的筒状，其横截面分别为十字形和中空八角形。
研制一种熔铸锆刚玉异形产品的生产方法，包括配料、浇铸成型和退火工序，其特征在于配料中含有10～50％的合成熟料，余量为33#熔铸锆刚玉砖配方生料，浇铸成型时的浇铸温度为1780～1860℃，浇铸速度大于200kg/min，铸型用树脂整体砂型。
本发明具有杂质少、结构均匀致密、耐压强度高、抗侵蚀性能和热稳定性好、抗高温性能强等特点。
上述的铸型用树脂整体砂型中，其重量比例为硅砂∶树脂∶硬化剂＝80～100∶0.5～5∶0.1～0.5；整体砂型优于现有的烘烤水玻璃模板的拼制模工艺。
上述的退火工序中采用表面具有凸起的耐火隔热空心球作保温介质；上述的退火工序的降温速度应小于0.052℃/kg·h。
本工艺优于现有的硅藻土、氧化铝、膨胀蛭石、石英砂、珍珠岩等作为制品退火的保温介质。本工艺采用保温介质保温性能好，使制品开裂的热应力大大降低，提高了产品质量。同时减少了粉尘污染，改善了工作环境。
采用本发明工艺制造的熔铸锆刚玉异形产品，厚度小热回收率高，传热面积大、单位体积重量小，抗碱、抗飞料侵蚀、抗热震性能好，热传导、热容量均高，抗高温和抗变质性能均强。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述
图1是本发明一个实施例的熔铸锆刚玉十字形产品的结构形态示意图；图2是本发明另一个实施例的熔铸锆刚玉八角筒形产品的结构形态示意图；图3是本发明退火工序中采用的表面具有凸起的耐火隔热空心球的结构形态放大示意图。
实施例一配料原料组成中含有10％的合成熟料(即熔铸锆刚玉砖配方生料经熔铸后的边、角等再重复利用的余料)，余量为33#熔铸锆刚玉砖配方生料，即锆英砂45％，工业氧化铝42.9％，添加剂(碳酸钠)2.1％。
制备工艺包括配料、混合、电炉熔融、浇铸成型、冷却退火和冷加工。
配料用高速混料机混合均匀，装入木模型内，经振动成型后钻上排气孔，涂上市售离型剂后用高强度粘结剂制成完整的模型。
浇铸成型浇铸温度为1780℃，浇铸速度大于200kg/min。
铸型用树脂整体砂型。其重量比例为硅砂∶树脂∶硬化剂＝80∶5∶0.5；退火工序采用表面具有凸起的耐火隔热空心球作保温介质；退火工序的降温速度小于0.052℃/kg·h。
冷加工采用金刚石研磨机研磨制品。
本发明产品质量好，其理化性能数据如下1.化学成份(％)SiO2Al2O3ZrO2Na2O Fe2O3TiO215.7449.4033.111.330.120.072.物理性能 氧化法还原法显气孔率(％) 0.7 3.0体积密度(g/cm3) 3.75 3.6
玻璃相初析温度(℃)1400 1150气泡析出率1.0 1.3热震稳定性(1300℃，风冷次数) 107本发明产品已在某地浮法平板玻璃熔窑蓄热室试用，延长使用寿命1.5倍达到了预期的发明目的。
实施例二配料原料组成中含有50％的合成熟料，余量为33#熔铸锆刚玉砖配方生料，即锆英砂25％，工业氧化铝23.83％，添加剂(碳酸钠)1.17％。
浇铸成型浇铸温度为1860℃，浇铸速度大于250kg/min。
铸型用树脂整体砂型。其重量比例为硅砂∶树脂∶硬化剂＝100∶0.5∶0.1；退火工序采用表面具有凸起的耐火隔热空心球作保温介质；退火工序的降温速度小于0.045℃/kg·h。
其余同例一。
实施例三配料原料组成中含有20％的合成熟料，余量为33#熔铸锆刚玉砖配方生料，即锆英砂40％，工业氧化铝38.2％，添加剂(碳酸钠)1.8％。
浇铸成型浇铸温度为1820℃，浇铸速度大于230kg/min。
铸型用树脂整体砂型。其重量比例为硅砂∶树脂∶硬化剂＝90∶3∶0.3；退火工序采用表面具有凸起的耐火隔热空心球作保温介质；退火工序的降温速度小于0.040℃/kg·h。
其余同例一。
权利要求
1.一种熔铸锆刚玉异形产品，其特征在于所述的异形产品呈长条状或中空的筒状，其横截面分别为十字形和中空八角形。
2.按照权利要求1所述熔铸锆刚玉异形产品的生产方法，包括配料、浇铸成型和退火工序，其特征在于配料中含有10～50％的合成熟料，余量为33#熔铸锆刚玉砖配方生料，浇铸成型时的浇铸温度为1780～1860℃，浇铸速度大于200kg/min，铸型用树脂整体砂型。
3.按照权利要求2所述的熔铸锆刚玉异形产品的生产方法，其特征在于所述的铸型用树脂整体砂型中，其重量比例为硅砂∶树脂∶硬化剂＝80～100∶0.5～5∶0.1～0.5。
4.按照权利要求2所述的熔铸锆刚玉异形产品的生产方法，其特征在于所述的退火工序中采用表面具有凸起的耐火隔热空心球作保温介质。
5.按照权利要求2所述的熔铸锆刚玉异形产品的生产方法，其特征在于所述的退火工序的降温速度小于0.052℃/kg·h。
全文摘要
本发明属耐火材料,涉及横截面为十字形和中空八角形的长条状或中空筒状熔铸锆刚玉异形产品,其配料中含10～50%的合成熟料,1780～1860℃浇铸,浇铸速度大于200kg/min,铸型用树脂整体砂型。克服因熔铸锆刚玉异形产品表面形状复杂,面多角多应力集中,开裂等缺陷使成品率低,无法工业化生产的缺陷。本发明产品杂质少、结构均匀致密、耐压强度高、抗侵蚀性能和热稳定性好、抗高温性能强。
文档编号C04B35/622GK1354151SQ0012933
公开日2002年6月19日 申请日期2000年11月17日 优先权日2000年11月17日
发明者张荣杰, 张启山, 孙兆刚, 王万昌, 刘维贵, 王在华, 李宗林, 宋陆民, 魏文均, 吕成彬, 于效增 申请人:淄博工陶耐火材料有限公司