一种利用废弃氧化锆砖作为原料的烧结氧化锆制品的制作方法
【专利说明】一种利用废弃氧化锆砖作为原料的烧结氧化锆制品 所属技术领域
[0001] 本发明专利涉及一种玻璃窑用烧结耐火材料，特别涉及利用废弃的氧化锆砖作为 原料，采用烧结工艺制作出的一种烧结氧化锆制品。
【背景技术】 [0002] 使用回收熔
[0003] 熔铸氧化锆耐火材料对熔融玻璃液具有良好的耐高温侵蚀与抗玻璃液冲刷的能 力。熔铸耐火材料产品相比烧结耐火材料的合格率不是很高。在生产熔铸氧化锆材料时会 存在有一定数量的废砖。目前废高锆砖的处理有2种途径，1)直接将旧砖废弃处理。由于 氧化锆（ZrO 2)是一种不可再生的稀缺资源，废弃的砖材造成资源的严重浪费；2)将废砖回 收后进行二次熔铸使用，如专利号为CN103030412《用后废弃高锆砖再利用的方法》所示， 将废弃的高锆砖进行去杂、混炼、压球、煅烧、高温熔融冶、浇注、退火后等到的二次熔铸氧 化锆制品。这种方法貌似是解决了废弃熔铸氧化锆回收处理的问题，但是在处理过程中要 涉及多个工序，过程繁琐复杂；这一工艺在原料煅烧后，还要对原料进行高温熔融的处理， 熔融处理的过程需要消耗更多的能源，生产二次熔铸氧化锆制品的成本上升。因此，找到一 种更好的处理废弃氧化锆的方法迫在眉睫。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于发明一种利用废弃氧化锆砖作为原料的烧结氧化锆制品，使其 在利用废弃物的基础上具有良好的抗玻璃液侵蚀的能力。本发明采用常温浇注，高温烧成 工艺生产氧化锆砖。采用常温浇注成型对制品的形状适应性好，可以浇注尺寸较大，形状 特异型的产品，并且不会在制品内部形成不均匀的集中缩孔，产品内应力小，成品率高；采 用高温烧成，使材料各组分在高温下充分结合，形成较为致密的结构组织，提高抗玻璃液的 侵蚀性能。该种耐火材料以及工业氧化铝微粉、P氧化铝微粉、烧结镁砂、回收且经过破碎 的氧化锆耐火材料制品为主要原料，添加一定量六偏磷酸钠作为减水剂。在室温下加入一 定量的水溶液，使P氧化铝微粉与水溶液产生水化反应，生成Al 2 (OH) 3和A100H，可以起到 胶结和硬化的作用。原料经搅拌、浇注震动成型、固化、脱模、干燥、烧成、冷加工、预组装后 使用。对产品微结构进行观察发现，微结构中出现镁铝尖晶石网状结构，网状结构包裹着 氧化锆颗粒，使产品形成致密的微观组织结构。由于氧化锆颗粒本身就具有较强的抗玻璃 液侵蚀的能力，镁铝尖晶石又对SOjP SO 3，具有较强的抗侵蚀能力，且在还原气氛下体积稳 定性优良，所以这种材料具有良好的抗玻璃液腐蚀能力。产品ZrO 2含量多80%，体积密度 彡3.8g/cm3,显气孔密率彡25%，1600°C重烧线变化在-0· 3%~+0· 3%范围内。
[0005] 本发明专利的主要优点如下：
[0006] (1)解决了熔铸或烧结氧化锆废砖的回收加工成本较高的问题。仅采用烧结的工 艺，就可以实现熔铸氧化锆等废砖的再利用，降低生产能源的消耗，一定程度上促进了不可 再生资源的回收再利用。
[0007] (2)采用浇注震动方式成型。产品烧后线收缩系数只在-0. 3%~+0. 3%的范围 内，产品不会出现较大的变形与开裂，可以制作抗玻璃液侵蚀的特异型制件。
[0008] 根据以上分析，发明的重量百分比配方为：
[0009] 5-3_氧化锆颗粒 30-55% 3-lmm氧化锆颗粒 10-38% <lmm氧化锆颗粒 20-30% 工业氧化铝粉 2-4% P氧化错粉料 2-6% 0一1_ MS97烧结镁砂 2-5% 六偏磷酸钠（外加） 0-0.35%
[0010] 所述的氧化锆颗粒，Al2O3含量彡L 5%，SiO2含量彡3%，ZrO2含量> 93%。
[0011] 所述工业氧化铝粉，Al2O3含量彡95%，SiO 2含量彡0. 12%
[0012] 所述的P氧化铝粉料为Al2O3含量彡98%的氧化铝微粉。
[0013] 所述的MS97烧结镁砂为MgO含量彡97%。
【具体实施方式】
[0014] 实施例1 :
[0015] 5-3mm烧结氧化锆颗粒 42% 3-lmm烧结氧化锆颗粒 20% 〈Imra烧结氧化锆颗粒 28% 工业氧化铝粉 3% P氧化铝粉料 4% 0 - Imra烧结镁砂 3% 六偏磷酸钠（外加） 0.25%
[0016] 各原料经称量、加水搅拌、浇注养护、脱模干燥后，经1750°C X6h烧成后，测试试 样的体积密度、显气孔率、1600°C重烧线变化。并将烧结试条加工制作成IOX 10X 70mm的 样条，在铝硅酸盐玻璃熔液中进行1350°C X48h抗侵蚀试验。测试结果如下：
[0017]
【主权项】
1. 一种利用废弃氧化锆砖作为原料的烧结氧化锆制品，其特征在于：所述制品的重量 百分比配方为： 5-3mm氧化锆颗粒 30-55% 3-Imm氧化销颗粒 10-38% < Imm 氧化锆颗粒 20-30% 工业氧化铝粉 2-4% P氧化铝粉料 2-6% 0-Imm MS97烧结镁砂 2-5% 外加六偏磷酸钠 0-0. 35% 其中所述氧化锆颗粒，Al2O3含量彡1. 5 %，SiO 2含量彡3 %，ZrO 2含量> 93 %;所述工业 氧化铝粉，Al2O3含量多95 %，SiO2含量< 0. 12 %;所述P氧化铝粉料为Al2O3含量多98% 的氧化铝微粉；所述MS97烧结镁砂为MgO含量多97%。
【专利摘要】本发明涉及一种利用废弃氧化锆砖作为原料的烧结氧化锆制品，其配方为5-3mm氧化锆颗粒30-55％，3-1mm氧化锆颗粒10-38％，＜1mm氧化锆颗粒20-30％，工业氧化铝粉2-4％，ρ氧化铝粉料2-6％，0-1mm MS97烧结镁砂2-5％，外加六偏磷酸钠0-0.35％。本发明解决了熔铸或烧结氧化锆废砖的回收加工成本较高的问题。仅采用烧结的工艺，就可以实现熔铸氧化锆等废砖的再利用，降低生产能源的消耗，同时具有良好的抗玻璃液腐蚀能力。
【IPC分类】C04B35-48, C04B35-66
【公开号】CN104860685
【申请号】CN201510168988
【发明人】魏瀚, 王杰曾, 尹超男, 徐如林, 周严敦, 胡建辉, 毛利民, 陈雪峰, 袁林
【申请人】瑞泰科技股份有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月3日