一种微孔尖晶石的湿法烧结生产方法与流程

文档序号:11123459阅读:734来源:国知局

本发明属于耐火材料生产技术领域,尤其涉及一种微孔尖晶石的湿法烧结生产方法。



背景技术:

随着高温行业的发展,在耐火材料、冶金、陶瓷等领域,对镁铝尖晶石的用量也在逐步提高,不仅要有很好的使用性能,而且也需要节能环保,随着国家对节能环保政策的越来越严格,目前广泛使用的镁铝尖晶石由于密度大,热导率高,所造成热损耗大,动力消耗高,严重浪费能源;为此,高温工业急需一种低密度的镁铝尖晶石,起到保温隔热,降低能耗的效果。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种微孔尖晶石的湿法烧结生产方法。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案是,一种微孔尖晶石的湿法烧结生产方法,取主原料,加入主原料重量1.2-1.5倍的水、主原料重量1-3%的造孔剂、主原料重量0.1-0.3%的结合剂,研磨得到泥浆A;泥浆A经脱水、真空练泥、干燥、烧结,即得微孔尖晶石;所述主原料由下述重量百分比的原料组成:γ-氧化铝(γ-工业氧化铝)50-60%、菱镁矿40-50%。

所述脱水、真空练泥、干燥具体过程为:将泥浆A泵入压滤机中脱水得泥饼B,采用真空挤泥机对泥饼B进行真空练泥、挤压,切割后形成泥段C,再将泥段C送入链式干燥器干燥得D料。

优选的,压滤机脱水压力≤2.5Mpa,泥饼B水分<25%;真空挤泥机中真空度≥0.085Mpa;D料残余水分<1%(质量)。

所述干燥时的温度为250-280℃,时间60-90min。

所述烧结的温度1650-1700℃,保温时间15-30min,整个烧结时间10-15h。

泥浆A的颗粒粒度筛余为500目<0.05%(质量)。

所述结合剂为木质素磺酸盐或羧甲基纤维素。

所述烧结在回转窑或隧道窑中进行。

所述造孔剂为PMMA材质微球,采购于北京森昌泰和公司。

本发明产生的有益效果是:(1)将γ-氧化铝和菱镁矿加入一定的水进行湿混,由于水分子在研磨中沿着物料毛细管壁或微裂纹扩散至狭窄地区,对裂纹的四壁产生约0.1MPa的压力,使得物料更容易劈裂开,另外还可以促进各种原料和造孔剂分布均匀,使其中菱镁矿不粘磨机壁,从而所磨泥浆粒度更细;(2)采用真空挤泥机成型,可使微孔尖晶石泥料中孔径尺寸由原来的几十微米降低到几微米,同时也使泥料组成更加均匀,可塑性和密度均得到增加,保证了成型后坯体强度;(3)采用本发明烧结生产方法微孔尖晶石生产工艺所得的产品,体积密度可以达到2.40-2.50 g/cm3,气孔率在30%左右,气孔孔径在5-10um左右,这是单纯采用造孔剂法所达不到的;(4)采用本发明湿法烧结生产方法生产微孔尖晶石,解决了传统干法生产生产环境差、劳动强度大等问题;(5)采用本发明湿法烧结生产方法生产微孔尖晶石石,由于加水共磨所得泥浆颗粒较细,使得烧结温度降低50-150℃,大大节约产品成本,从而更具有市场竞争力。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围不限于此。以下实施例中的造孔剂为PMMA材质微球,采购于北京森昌泰和公司。

实施例1

一种微孔尖晶石的湿法烧结生产方法,取主原料,加入主原料重量1.5倍的水、主原料重量1-3%的造孔剂、主原料重量0.1%的结合剂(木质素磺酸盐),研磨得到泥浆A,泥浆A的颗粒粒度筛余为500目 0.04%;泥浆A经脱水、真空练泥、干燥、烧结,即得微孔尖晶石;所述主原料由下述重量百分比的原料组成:γ-氧化铝(γ-工业氧化铝)50%、菱镁矿50%。

所述脱水、真空练泥、干燥、烧结具体过程为:将泥浆A泵入压滤机中脱水得泥饼B,压滤机脱水压力2.5MPa,泥饼B水分20%;采用真空挤泥机对泥饼B进行真空练泥、挤压,真空挤泥机中真空度0.085MPa;切割后形成直径为20毫米、长度为50毫米的圆柱形泥段C;再将泥段C送入链式干燥器干燥得D料,D料残余水分0.5%,干燥温度为250℃,时间90min;将D料送入回转窑中烧制,所述烧结的温度1680℃,保温时间30min,整个烧结时间15h。

本实施例制备的微孔尖晶石气孔率为28.8%,体积密度为2.49g/cm3

实施例2

一种微孔尖晶石的湿法烧结生产方法,取主原料,加入主原料重量1.2倍的水、主原料重量3%的造孔剂、主原料重量0.2%的结合剂(羧甲基纤维素),研磨得到泥浆A,泥浆A的颗粒粒度筛余为500目 0.03%;泥浆A经脱水、真空练泥、干燥、烧结,即得微孔尖晶石;所述主原料由下述重量百分比的原料组成:γ-氧化铝(γ-工业氧化铝)60%、菱镁矿40%。

所述脱水、真空练泥、干燥、烧结具体过程为:将泥浆A泵入压滤机中脱水得泥饼B,压滤机脱水压力2.2MPa,泥饼B水分23%;采用真空挤泥机对泥饼B进行真空练泥、挤压,真空挤泥机中真空度0.085MPa;切割后形成直径为20毫米、长度为50毫米的圆柱形泥段C;再将泥段C送入链式干燥器干燥得D料,D料残余水分0.6 %,干燥温度为260℃,时间90min;将D料送入隧道窑中烧制,所述烧结的温度1700℃,保温时间20min,整个烧结时间15h。

本实施例制备的微孔尖晶石体积密度为2.40g/cm3,镁铝尖晶石气孔率为32%。

实施例3

一种微孔尖晶石的湿法烧结生产方法,取主原料,加入主原料重量1.5倍的水、主原料重量1%的造孔剂、主原料重量0.3%的结合剂(羧甲基纤维素),研磨得到泥浆A,泥浆A的颗粒粒度筛余为500目 0.04%;泥浆A经脱水、真空练泥、干燥、烧结,即得微孔尖晶石;所述主原料由下述重量百分比的原料组成:γ-氧化铝(γ-工业氧化铝)55%、菱镁矿45%。

所述脱水、真空练泥、干燥、烧结具体过程为:将泥浆A泵入压滤机中脱水得泥饼B,压滤机脱水压力2.4MPa,泥饼B水分24.5%;采用真空挤泥机对泥饼B进行真空练泥、挤压,真空挤泥机中真空度0.085MPa;切割后形成直径为20毫米、长度为50毫米的圆柱形泥段C;再将泥段C送入链式干燥器干燥得D料,D料残余水分<1%,干燥温度为270℃,时间80min;将D料送入回转窑中烧制,所述烧结的温度1650℃,保温时间30min,整个烧结时间10h。

本实施例制备的微孔尖晶石体积密度为2.43g/cm3,镁铝尖晶石气孔率为30%。

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