熔融耐火材料闸板砖及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种熔融耐火材料闸板砖及其制备方法，以重量分数计，闸板砖化学组成如下：ZrO2：0-45％；SiO2：0.2-14％；Na2O：0.8-5％；Fe2O3：0-0.2％；TiO2：0-0.1％；余量Al2O3。本发明的产品与通常熔融石英闸板相比在于引入了高熔点的氧化铝与氧化锆。闸板砖温度低于1100℃，不易被侵蚀，使用寿命长，适用于各种玻璃窑炉，尤其是耐火玻璃窑炉、液晶玻璃窑炉等特种玻璃窑炉。
【专利说明】熔融耐火材料闸板砖及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种闸板砖，具体涉及一种熔融耐火材料闸板砖及其制备方法。
【背景技术】
[0002]闸板砖广泛用于各种类型的玻璃窑炉，起到临时隔离玻璃液或者调解玻璃流量的作用，需要经常性的上下调节位置，上下端温度变化较大，是窑炉上更换频率最高的耐火材料。
[0003]通常所用的闸板砖为熔融石英材质，其在1100°C以下耐侵蚀性良好，通常使用时间是6_12个月。
[0004]专利CN102180657A描述了一种玻璃窑炉用熔融石英闸板、盖板料浆的制备方法，其原料为熔融石英块料，制备方法为注浆烧成。因为原料为单纯的石英，不含有更高熔点的物质(氧化铝、氧化锆等)，因此耐火度较低。
[0005]专利CN1566019A描述了一种以氧化铝粉为主体，配加铬、钴、锆氧化物的烧成陶瓷品，目的是代替金属制品，不适用于玻璃熔窑。
[0006]专利200480039608.X描述了一种具有高电阻率的熔铸氧化锆耐火材料，目的是为TFT和等离子面板等高质量玻璃生产提供一种具有高电阻率的耐火材料，其目的是实现电熔耐火材料的高电阻率特性，氧化锆含量高达86-95%，因氧化锆产品在800-1200°C之间存在热缩冷张的现象。
[0007]随着特种玻璃的蓬勃发展，原来闸板砖使用部位的玻璃液温度已经从原来的1100°C以下提高到1300°C，对于熔融石英闸板的侵蚀大为增加，在某些液晶玻璃窑炉中，熔融石英闸板的使用寿命缩短到I个月，严重影响了窑炉的正常运行。因此，需要一种可以满足1100°C及以上温度要求的闸板砖。
【发明内容】
[0008]本发明的目的就是提供一种熔融耐火材料闸板砖及其制备方法，闸板砖温度低于1100°C，不易被侵蚀，使用寿命长，适用于各种玻璃窑炉，尤其是特种玻璃窑炉。
[0009]一种熔铸耐火材料闸板砖，以重量分数计，闸板砖化学组成如下:
[0010]ZrO2:0-45% ；Si02:0.2-14% ；Na 20:0.8-5% ;Fe203:0_0.2% ；Ti02:0-0.1% ;余量Al2O3O
[0011]熔铸耐火材料闸板砖，以重量分数计，闸板砖化学组成如下:
[0012]ZrO2:30-45 % ；Si02:10-14 % ；Na 20:1-1.5 % ；Fe203:0.03-0.1 % ；Ti02:0.03-0.08% ;余量A1203。上述配方制品优选适合做耐火玻璃窑炉闸板砖。
[0013]熔铸耐火材料闸板砖，以重量分数计，闸板砖化学组成如下:
[0014]S12A 0.2-1 % ；Na 20 占 3-4.3 % ;Fe203:0.03-0.6 % ；Ti02:0.04-0.07 % ;余量Al2O3O上述配方制品优选适用于液晶玻璃窑炉闸板砖。
[0015]熔铸耐火材料闸板砖使用温度范围在800-1500°C范围内，特别适用于1100°C以上的范围。
[0016]闸板砖原料组成为硅砂、锆英砂、脱硅锆、纯碱或氧化铝中的一种或多种。
[0017]熔铸耐火材料闸板砖的制备方法，按照如下的步骤进行:
[0018](I)将所有原料按照重量组成比配料混合；
[0019](2)将混合好的原料在进行熔化后，在1800-2040°C下进行浇铸到模型中；
[0020](3)浇铸完成后进行自然退火5-20天，产品表面温度低于60°C后取出；
[0021](4)制品取出后加工成所需要的制品形状。
[0022]模型事先放置到保温箱中，在室温下保存。
[0023]本发明采用普通的工业原料，通过调节其组成，可制造使用不同玻璃成分使用要求的闸板产品，不需要额外添加其它原料。
[0024]本发明的产品，产品的晶相主要以刚玉，斜锆石为主，因此可以满足高温下耐侵蚀的要求。
[0025]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0026]本发明的产品与通常熔融石英闸板相比在于引入了高熔点的氧化铝与氧化锆。闸板砖温度低于1100°c，不易被侵蚀，使用寿命长，适用于各种玻璃窑炉，尤其是耐火玻璃窑炉、液晶玻璃窑炉等特种玻璃窑炉。
【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0028]实施例1
[0029]以重量分数计，原料组成如下:
[0030]熔铸耐火材料闸板砖的制备方法，按照如下的步骤进行:
[0031]将锆英砂、脱硅锆、纯碱、氧化铝混合；将混合好的原料投入到三相电弧炉中，在2000°C进行熔化，1850°C浇铸到事先做好并放置在保温箱内的模型当中；浇铸完成后进行自然保温退火10天；产品表面温度60°C以下取出，采用金刚石磨具加工成所需要的制品形状。
[0032]制品采用X荧光分析成分，采用阿基米德法进行体密、气孔率的测定，采用SEM电镜分析确认显微结构。该成分制造的制品特别适合用作耐火玻璃窑炉闸板砖，制品中化学成分所占质量比为:ZrO2^ 33% ；Si02^ 13% ；Na 20 占 1.3% ;Fe203〈0.15% ；Ti02<0.08%,余量Al2O3O
[0033]其中，Fe2O3与T1 2为原料带入痕量杂质成分。
[0034]实施例2
[0035]以重量分数计，原料组成如下:
[0036]熔铸耐火材料闸板砖的制备方法，按照如下的步骤进行:
[0037]将硅砂、纯碱、氧化铝混合；将混合好的原料投入到三相电弧炉中，在2200°C进行熔化，2000°C浇铸到事先做好并放置在保温箱内的模型当中；浇铸完成后进行自然保温退火15天；产品表面温度60°C以下取出，采用金刚石磨具加工成所需要的制品形状。
[0038]制品采用X荧光分析成分，采用阿基米德法进行体密、气孔率的测定。该成分制造的制品特别适合用作液晶玻璃窑炉闸板砖。制品中化学成分所占质量比为:Si02A 0.5%；Na2O 占 3.8% ;Fe203〈0.03% ;Ti02〈0.01 %，余量 A1203。
[0039]其中，Fe2O3与T1 2为原料带入痕量杂质成分。
[0040]实施例3
[0041]以重量分数计，原料组成如下:
[0042]熔铸耐火材料闸板砖的制备方法，按照如下的步骤进行:
[0043]将锆英砂、脱硅锆、纯碱、氧化铝混合；将混合好的原料投入到三相电弧炉中，在2100°C进行熔化，1900°C浇铸到事先做好并放置在保温箱内的模型当中；浇铸完成后进行自然保温退火12天；产品表面温度60°C以下取出，采用金刚石磨具加工成所需要的制品形状。
[0044]制品采用X荧光分析成分，采用阿基米德法进行体密、气孔率的测定，采用SEM电镜分析确认显微结构。该成分制造的制品特别适合用作高硼硅玻璃窑炉闸板砖。制品中化学成分所占质量比为:Zr O2 ^ 41%而02占11% ；Na 20占1.1% ；Fe203^ 0.15% ；T12< 0.1%，余量 Al 203。
[0045]其中，Fe2O3与T1 2为原料带入痕量杂质成分。
【权利要求】
1.一种熔铸耐火材料闸板砖，其特征在于，以重量分数计，闸板砖化学组成如下: 2102:0-45%；3102:0丨 2-14% ；^20:0.8-5% ；？6203:0-0丨 2% ；丁10 2:0-0丨 1%；余量八1 203。
2.根据权利要求1所述的闸板砖，以重量分数计，闸板砖化学组成如下:
21~02:30-45% ；8102:10~14% 20:1-1.5% ；？6203办 03-0.1 % ； 丁10-0.03-0.08% ；余量八1203。
3.根据权利要求2所述的闸板砖，其特征在于，熔铸耐火材料闸板砖适用耐火玻璃窑炉闸板砖。
4.根据权利要求1所述的闸板砖，以重量分数计，闸板砖化学组成如下:
3102占 0.2-1% ；恥20 占 3-4.3% ；？6203:0? 03-0.6% ；丁10-0.04-0.07% ；余量八 1 203。
5.根据权利要求4所述的闸板砖，其特征在于，熔铸耐火材料闸板砖适用液晶玻璃窑炉闸板砖。
6.根据权利要求1所述的闸板砖，其特征在于，熔铸耐火材料闸板砖使用温度范围在800-15001:范围内。
7.根据权利要求1所述的闸板砖，其特征在于，原料组成为硅砂、锆英砂、脱硅锆、纯碱或氧化铝中的一种或多种。
8.一种权利要求1-7任一所述的熔铸耐火材料闸板砖的制备方法，其特征在于，按照如下的步骤进行: (1)将所有原料按照重量组成比配料混合； (2)将混合好的原料在进行熔化后，在1800-20401:下进行浇铸到模型中； (3)浇铸完成后进行自然退火5-20天，产品表面温度低于601:后取出； (4)制品取出后加工成所需要的制品形状。
9.根据权利要求8所述的熔铸耐火材料闸板砖的制备方法，其特征在于，模型事先放置到保温箱中，在室温下保存。
【文档编号】C04B35/66GK104446545SQ201410689928
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】张启山, 张同剑, 李辉, 李笃斌, 李志军, 姚秀杰 申请人:淄博旭硝子刚玉材料有限公司