一种抗腐蚀耐火锆刚玉砖的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种耐火的锆刚玉砖及其制备方法。
【背景技术】
[0002]锆刚玉砖是用纯净的氧化铝粉与含氧化锆65%、二氧化硅34%左右的锆英砂在电熔炉内熔化后注入模型内冷却而形成的的白色固体，其岩相结构由刚玉与锆斜石的共析体和玻璃相组成，从相学上讲是刚玉相和锆斜石相的共析体，玻璃相充填于它们的结晶之间。
[0003]熔铸砖制造工艺将精选的锆英石砂和工业氧化铝粉按1:1配合，外加少量Na20(以碳酸钠的形式加入)、B20:(以硼酸或硼砂的形式加入)熔剂，混合均匀，经1800~1900°C熔化后浇铸成型，可制得含Zr02约33%的熔铸砖。在此基础上，采用部分脱娃错英石砂作原料，可制得含Zr02为36%~41%的恪铸砖。gaogangyuzhuan错刚玉砖(zirconia?corundum refractory brick)利用工业氧化招粉和精选错英石砂为原料，制成的Zr02含量为33%~45%的耐火制品。锆刚玉砖主要用于玻璃工业池窑。
[0004]熔铸锆刚玉砖用于马蹄焰窑的小炉侧壁、小炉碹、小炉坡道、蓄热室墙体和无碱玻璃纤维池窑的烟道等部位。上述部位在使用过程中存在交替换火，要求砖具有良好的抗热冲击性能，能够承受住瞬间大量高速冷空气的冲击；同时经受住碱蒸汽、SO2和硼酸钠等侵蚀。该砖结构致密，显气孔率低至2%，因而抗腐蚀性能差，无法承受小炉交替换火过程中的热冲击；砖抗碱或硼酸钠蒸汽性能差，用在马蹄焰窑的小炉等部位效果差，存在使用寿命短的缺陷。
[0005]本发明旨在提供一种耐压性能好，抗腐蚀性突出的新型耐火锆刚玉砖。
【发明内容】
[0006]本发明针对现有技术中的锆刚玉砖寿命较短，抗腐蚀性不佳的缺点，提供一种新型的抗腐蚀耐火锆刚玉砖。
[0007]本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种新型的抗腐蚀耐火锆刚玉砖的生产方法:
1、原料制备:
A颗粒:粒度为2?4mm的熔铸锆刚玉颗粒；
B颗粒:粒度为I?2 mm的氧化络颗粒；
C颗粒:粒度为2?3 mm的白刚玉细粉；
D颗粒:粒度为0.05?0.08mm的氧化铬细粉；
E颗粒:粒度为0.2?0.3mm的蓝晶石粉；
F颗粒:粒度为I?3mm的火山岩粉；
G颗粒:粒度为2?4_的红柱石粉；
2、配料砖体成型
按重量份数计，将65份?76份颗粒A、3份?8份颗粒B、10份?16份颗粒C、3份?8份颗粒D、2份?3份颗粒E、2份?3份颗粒F、I份?2份颗粒G混合配料，放入混辗机中，加入5份?8份的结合剂，所述结合剂为磷酸或磷酸二氢铝，进行混辗，混辗时间为1min?15min，将混辗的物料置于压力大于200MPa的压力机内成型，制成体积密度彡3.2g/cm3的湿坯；
3、干燥及烧成
干燥湿坯，将干燥后的坯体放置在氮气窑中，使烧成气氛的氧分压位于7?1Pa之间，保证气体通入量，使氮气窑保持在微正压?’经1800?1900°C烧成30min，然后1200°C保温35?45小时烧成即可获得，得到抗腐蚀耐火锆刚玉砖。
[0008]蓝晶石是典型区域变质矿物之一，多由泥质岩变质而成。它要形成于中级变质作用压力较高的条件下。存在于:区域变质片岩和片麻岩和相关结晶花岗岩及石英岩脉；与石榴石、十字石、云母和石英共生。天然产出的蓝晶石，往往接近于理想成分。蓝晶石高温下体积膨胀，当温度降低时，体积变化很小，即系有不可逆性转化产生的体积膨胀特性；稳定性:蓝晶石生产的耐火材料稳定性比粘土质耐火材料高1.5倍；耐火度高:一般粘土质耐火材料耐火度为1670?1770°C，而蓝晶石耐火材料通常大于1790°C，还具有较好的抗化学腐蚀特性。由于蓝晶石矿物的特性，故用来制造优良的高级耐火材料，耐火砂浆，水泥及铸造耐制品，以及塑料捣打混合料，技术陶瓷，汽车发动机的火花塞，绝缘体，球磨机球体，试验器皿，耐震物品等，并可用电热法炼制硅铝合金，应用于飞机、汽车、火车、船舶的部件上。
[0009]红柱石(Andalusite)是一种铝硅酸盐矿物，它是制造火花塞里的耐火材料和瓷器的原料。红柱石有一个变种叫空晶石。在空晶石的剖面会呈现出黑色的十字结构。这种十字结构是红柱石在形成时接收了一些碳和粘土所致。这种空晶石常被制成人们佩带的小饰物。红柱石一般呈柱状晶体，它的断面差不多是四方形。红柱石的晶体聚在一起成放射状或粒状。对于成放射状的红柱石，人们常称作“菊花石”，意为它们像菊花的花瓣开放一样。红柱石为粉红色、红色、红褐色、灰白色及浅绿色，具有玻璃光泽。有些质量好且透明的红柱石晶体还被当作宝石。
[0010]浮石(火山岩)是火山喷发过程中岩浆在急骤冷却后，由于压力的急剧减小，内部气体迅速逸出膨胀而形成的一种有密集气孔的玻璃质熔岩。其气孔体积占岩石体积的50%以上。因孔隙多、质量轻、能浮于水面而被称为浮石。它的特点是强度高、保温、隔热、吸音、防火、耐酸碱、耐腐蚀，且无污染、无放射性等，另外浮石多孔而间壁锋利。浮石是酸性火山岩.硬度为6，密度小于lg/cm3，能漂浮于水面；保温隔热良好；多孔而间壁锋利。化学活性高，吸附性强，在水硬性激发剂作用下有明显水硬胶凝性质。
[0011]浮石(火山岩)是一种不可多得的、廉价的生产文化石的天然建筑原材料。当今建筑群体风格各异.型式多样.向高层式多层次发展。要求外墙装饰材料具有轻质高强、节能、抗震、风化、保湿、绝热、吸音、无毒和价廉的特点。
[0012]熔铸锆刚玉砖砖抗碱或硼酸钠蒸汽性能差，用在马蹄焰窑的小炉等部位效果差，存在使用寿命短的缺陷。本发明人惊奇地发现，在特定的原料比例下，改善抗腐蚀性能的作用。
[0013]本发明的有益之处在于:
(I)本发明的抗腐蚀耐火锆刚玉砖制备过程简单，易于工业化生产。
[0014](2)本发明制备得到的抗腐蚀耐火锆刚玉砖具有令人惊讶的抗腐蚀性能，在硼酸钠蒸汽持续腐蚀，模拟情况下，寿命超过2个月无变化。
[0015](3)本发明制得的抗腐蚀耐火锆刚玉砖抗压，抗热震性能良好。
【具体实施方式】
[0016]实施例1:
一种新型的抗腐蚀耐火锆刚玉砖的生产方法:
1、原料制备:
A颗粒:粒度为2?4mm的熔铸锆刚玉颗粒；
B颗粒:粒度为I?2 mm的氧化络颗粒；
C颗粒:粒度为2?3 mm的白刚玉细粉；
D颗粒:粒度为0.05?0.08mm的氧化铬细粉；
E颗粒:粒度为0.2?0.3mm的蓝晶石粉；
F颗粒:粒度为I?3mm的火山岩粉；
G颗粒:粒度为2?4_的红柱石粉；
2、配料砖体成型
按重量份数计，将65份颗粒A、8份颗粒B、10份颗粒C、8份颗粒D、2份颗粒E、3份颗粒F、I份颗粒G混合配料，放入混辗机中，加入8份的结合剂，所述结合剂为磷酸或磷酸二氢铝，进行混辗，混辗时间为lOmin，将混辗的物料置于压力大于200MPa的压力机内成型，制成体积密度多3.2g/cm3的湿还；
3、干燥及烧成
干燥湿坯，将干燥后的坯体放置在氮气窑中，使烧成气氛的氧分压位于1Pa之间，保证气体通入量，使氮气窑保持在微正压；经1800°C烧成30min，然后1200°C保温45小时烧成即可获得，得到抗腐蚀耐火锆刚玉砖。
[0017]本实施例所获得的新型耐火锆刚玉砖的常温耐压强度为180 MPa ;在1100°C，水冷试验条件下，抗热震数为30次。
[0018]实施例2:
一种新型的抗腐蚀耐火锆刚玉砖的生产方法:
1、原料制备:
A颗粒:粒度为2?4mm的熔铸锆刚玉颗粒；
B颗粒:粒度为I?2 mm的氧化络颗粒；
C颗粒:粒度为2?3 mm的白刚玉细粉；
D颗粒:粒度为0.05?0.08mm的氧化铬细粉；
E颗粒:粒度为0.2?0.3mm的蓝晶石粉；
F颗粒:粒度为I?3mm的火山岩粉；
G颗粒:粒度为2?4_的红柱石粉；
2、配料砖体成型
按重量份数计，将76份颗粒A、3份颗粒B、16份颗粒C、3份颗粒D、3份颗粒E、2份颗粒F、2份颗粒G混合配料，放入混辗机中，加入5份的结合剂，所述结合剂为磷酸或磷酸二氢铝，进行混辗，混辗时间为15min，将混辗的物料置于压力大于200MPa的压力机内成型，制成体积密度多3.2g/cm3的湿还；
3、干燥及烧成
干燥湿坯，将干燥后的坯体放置