專利名稱：高晶體結(jié)構(gòu)堇青石－莫來石質(zhì)窯具、窯爐耐火制品及焙燒工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于窯具、窯爐耐火制品制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種高晶體結(jié)構(gòu)堇青石-莫來石質(zhì)窯具、窯爐耐火制品及焙燒工藝。
背景技術(shù)：
近年來，全球經(jīng)濟向一體化方向發(fā)展，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，對陶瓷類產(chǎn)品的品種和質(zhì)量的要求越來越高，促進了國內(nèi)陶瓷、建材、微晶玻璃等行業(yè)的蓬勃發(fā)展。隨著新材質(zhì)陶瓷的研究開發(fā)成功和陶瓷類產(chǎn)品的更新?lián)Q代，生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品的燒結(jié)工藝、生產(chǎn)裝備方面也不斷進行改進，對窯具和窯爐耐火制品提出了更高的要求，傳統(tǒng)的粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、熔融石英石質(zhì)、氧化硅結(jié)合碳化硅質(zhì)及普通堇青石質(zhì)窯具和窯爐耐火制品已無法滿足使用要求，開發(fā)適應(yīng)高品質(zhì)陶瓷類產(chǎn)品燒成用的高耐反應(yīng)性、抗氧化、高強度、低重量、較長使用壽命的高性能窯具和窯爐耐火制品已成為一種發(fā)展趨勢。高晶體結(jié)構(gòu)堇青石-莫來石質(zhì)耐火制品具有熱震穩(wěn)定性好、高強度、抗氧化、使用壽命長等優(yōu)點，并可采用壓制、擠出、澆注等多種成型方式制成各種形狀的產(chǎn)品，除制作窯具外，還可以用于窯車、窯頂和窯墻，使用后能大幅度降低陶瓷類產(chǎn)品燃料消耗，同時能避免落臟缺陷，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，是研發(fā)高性能窯具和窯爐耐火制品的首選項目。
目前，國內(nèi)有少數(shù)科研機構(gòu)和廠家將高晶體結(jié)構(gòu)堇青石-莫來石質(zhì)耐火制品生產(chǎn)技術(shù)列為主要研究項目進行開發(fā)，但因產(chǎn)品配方、原料質(zhì)量、生產(chǎn)條件、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制等方面存在著不足，仍停留在試驗階段，未能找到關(guān)鍵實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)高晶體結(jié)構(gòu)堇青石-莫來石質(zhì)窯具、窯爐耐火制品的突破口。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種針對上述問題，提供一種熱震穩(wěn)定性好、高強度、抗氧化、使用壽命長的高晶體結(jié)構(gòu)堇青石-莫來石質(zhì)窯具、窯爐結(jié)構(gòu)耐火制品及工藝簡單、成本低、適合大規(guī)模生產(chǎn)的焙燒工藝。
本發(fā)明的技術(shù)原理耐火制品生產(chǎn)中，原料配方將決定材質(zhì)、材性，且對中試、大規(guī)模生產(chǎn)的實施中可能出現(xiàn)的工藝技術(shù)問題影響極大；控制基質(zhì)相生成低熔點的玻璃相，使基質(zhì)相大部份或完全轉(zhuǎn)化為微晶相，提高制品中堇青石、莫來石的晶體數(shù)量，則是提高制品抗剝落性能、高溫抗折強度和熱震穩(wěn)定性的關(guān)鍵?；诖耍景l(fā)明從改進原料配方、產(chǎn)品成型工藝和焙燒工藝入手，結(jié)合MgO-Al2O3-SiO2系平衡相圖、原料種類及來源、預(yù)期生成物的物化性能、生產(chǎn)成本、工藝實用性和創(chuàng)新性等因素，經(jīng)反復(fù)試驗，本發(fā)明的主要做法是1、根據(jù)原料特性及MgO-Al2O3-SiO2系平衡相圖選定基礎(chǔ)原料堇青石(2MgO·2Al2O3·5SiO2)是MgO-Al2O3-SiO2系平衡相圖中的低熔點相，約1470℃，其熱膨脹系數(shù)低(在RT-1000℃條件下，α＝1.1～2.6×10-6/℃)；莫來石(3Al2O3·2SiO2)，是連續(xù)性固溶體，荷重軟化點高(1550℃～1600℃)，熱膨脹系數(shù)適中；鈦酸鋁(Al2O3·TiO2)，具有較高的熔點(1860℃±10℃)較低的熱膨脹系數(shù)(在RT-1000℃條件下，α＜2.0×10-6/℃)，并具有優(yōu)良的抗熱震性ΔTc＞1000℃，可制成優(yōu)質(zhì)的耐火材料；紅柱石(AL2O3·SiO2)具有高純度、節(jié)能、使用前無須煅燒、容易向莫來石轉(zhuǎn)化等特點。故選取以堇青石、莫來石、鈦酸鋁、紅柱石骨料組成主晶相材料，并在此基礎(chǔ)上反復(fù)進行試驗探索，尋求原料配方的優(yōu)化和生產(chǎn)工藝的改進；2、確定原料種類及配比堇青石、莫來石原料在自然界中極少原生高純度，均需人工合成，合成時所用原料不同，在礦物特性上有較大差異。經(jīng)反復(fù)比較，采用燒結(jié)堇青石，莫來石合成原料為本發(fā)明耐火制品的基礎(chǔ)原料，并用天然原料組合堇青石基質(zhì)相，同時確定了50～80％以堇青石、莫來石、鈦酸鋁、紅柱石骨料組成主晶相材料，配以20～50％的結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的配比范圍；3、明確燒成溫度范圍及燒成曲線燒成溫度范圍及燒成曲線是技術(shù)關(guān)鍵，采用優(yōu)選法進行反復(fù)試驗，對燒成溫度、燒成曲線、添加晶核劑量、制品的礦物相生成率和性能指標(biāo)等的相互關(guān)系進行大量的試驗和綜合對比分析，尋找它們之間的關(guān)系和技術(shù)依據(jù)，最終找到對基質(zhì)相微晶化成核處理的最佳溫度范圍為1200℃～1380℃，摸清了晶核劑種類、晶核劑量及失透溫度范圍，晶核劑種類選用ZrO2或\和碳酸鋰(Li2CO3)，ZrO2一般選用二氧化鋯粉末、鋯英砂、鋯英粉等；4、改進成型工藝在生產(chǎn)工藝方面，除考慮溫度、原料組成、顆粒級配、晶核劑量、礦物相生成率、制品性能指標(biāo)外，還結(jié)合壓力、真空度、擠壓速度等因素進行制訂和改進。對過量載重、變形、平整度、微小裂紋等質(zhì)量問題迅速予以改進，并形成穩(wěn)定的原料及配方、混料、捆料、成型、干燥、燒成、成品檢測等一系列技術(shù)工藝制度，奠定了大規(guī)模生產(chǎn)的工藝技術(shù)基礎(chǔ)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是高晶體結(jié)構(gòu)堇青石-莫來石質(zhì)窯具、窯爐耐火制品，原料包括50～80重量份的主晶相材料、20～50重量份的結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料，所選主晶相材料、結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總組份達到100重量份；再加入適量的晶核劑；其中1)、主晶相材料為鈦酸鋁、堇青石、莫來石、紅柱石骨料，其中，鈦酸鋁骨料占主晶相材料0～20wt％，堇青石骨料占主晶相材料的20～40wt％，莫來石骨料占主晶相材料的20～40wt％，紅柱石骨料占主晶相材料的20～35wt％，上述骨料的粒徑小于1mm；2)、結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料為氧化鎂質(zhì)微粉MgO成份含量為28～32％、細度要求通過325目，氧化鎂質(zhì)細粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的8～15wt％；三氧化二鋁微粉Al2O3成份含量大于99％，粒徑小于1μm，三氧化二鋁微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的20～45wt％；二氧化硅微粉SiO2成份含量大于95％，粒徑小于0.5μm，二氧化硅微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的40～50wt％；調(diào)整成份用的由滑石、蛇紋石、鎂質(zhì)粘土、氧化鎂質(zhì)微粉、高嶺土、鋁礬土、剛玉微粉獲得的含MgO、Al2O3、SiO2成份的耐火粉未，所述調(diào)整成份用的耐火粉未細度要求通過500目，所述調(diào)整成份用的耐火粉未占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的0～20wt％；所述調(diào)整成份用的耐火粉未中，MgO成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的8～20wt％，Al2O3成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的30～45wt％，SiO2成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的40～50wt％；3)、晶核劑為ZrO2或\和Li2CO3，其中，ZrO2或Li2CO3占上述所選主晶相材料和結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總量的0.5～4.0wt％；原料經(jīng)混料、捆料、成型、干燥后，焙燒為成品。
本發(fā)明，高晶體結(jié)構(gòu)堇青石-莫來石質(zhì)窯具、窯爐耐火制品的焙燒工藝，原料選用包括50～80重量份的主晶相材料、20～50重量份的結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料，所選主晶相材料、結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總組份達到100重量份；再加入適量的晶核劑；其中1)、主晶相材料為鈦酸鋁、堇青石、莫來石、紅柱石骨料，其中，鈦酸鋁骨料占主晶相材料0～20wt％，堇青石骨料占主晶相材料的20～40wt％，莫來石骨料占主晶相材料的20～40wt％，紅柱石骨料占主晶相材料的20～35wt％，上述骨料的粒徑小于1mm；2)、結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料為氧化鎂質(zhì)微粉MgO成份含量為28～32％、細度要求通過325目，氧化鎂質(zhì)細粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的8～15wt％；三氧化二鋁微粉Al2O3成份含量大于99％，粒徑小于1μm，三氧化二鋁微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的20～45wt％；二氧化硅微粉SiO2成份含量大于95％，粒徑小于0.5μm，二氧化硅微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的40～50wt％；調(diào)整成份用的由滑石、蛇紋石、鎂質(zhì)粘土、氧化鎂質(zhì)微粉、高嶺土、鋁礬土、剛玉微粉獲得的含MgO、Al2O3、SiO2成份的耐火粉未，所述調(diào)整成份用的耐火粉未細度要求通過500目，所述調(diào)整成份用的耐火粉未占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的0～20wt％；所述調(diào)整成份用的耐火粉未中，MgO成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的8～20wt％，Al2O3成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的30～45wt％，SiO2成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的40～50wt％；3)、晶核劑為ZrO2或\和Li2CO3，其中，ZrO2或Li2CO3占上述所選主晶相材料和結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總量的0.5～4.0wt％。
原料經(jīng)混料、捆料、成型、干燥后，在燒成過程中，分二段高溫恒溫進行微晶化成核強化處理1)、升溫至第一段高溫恒溫，在第一段高溫恒溫1050～1150℃的溫度，常壓下燒結(jié)10～15小時；2)、再升溫至第二段高溫恒溫，在第二段高溫恒溫1200～1380℃的溫度，常壓下燒結(jié)15～20小時。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果及創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在1、原料配比以50～80％以鈦酸鋁、堇青石、莫來石、紅柱石骨料為主晶相材料，配以20～50％的結(jié)合復(fù)合基質(zhì)，同時加入晶核劑，達到擴大耐火制品的燒成范圍以進行高溫強化處理的目的，傳統(tǒng)耐火制品燒結(jié)的溫度區(qū)約為30℃，而本發(fā)明因加入晶核劑，擴大耐火制品的燒成范圍，燒結(jié)的溫度區(qū)達到280℃左右；2、燒結(jié)工藝的關(guān)鍵是在1200℃～1380℃高溫對制品進行微晶化成核強化處理，通過控制基質(zhì)相生成低熔點的玻璃相，并進一步使基質(zhì)相的大部份或完全轉(zhuǎn)化為微晶體；制品經(jīng)強化處理后呈高晶體結(jié)構(gòu)，抗剝落性能、高溫抗折強度和熱震穩(wěn)定性能優(yōu)異；3、技術(shù)核心是微晶化成核強化處理(1200℃～1380℃之間進行)的燒成曲線分為二段高溫恒溫進行，不僅使制品在燒結(jié)過程中晶核形成早，晶核骨架增加，收縮率減少，而且進一步晶化后，耐火制品中堇青石、莫來石的晶體數(shù)量大大增加，達到提高制品的抗剝落性能、高溫抗折強度、熱穩(wěn)定性的目的；4、成型工藝采用特殊的壓制、擠壓和澆注成型工藝生產(chǎn)堇青石-莫來石質(zhì)耐火制品，工藝簡單，成本低，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
本發(fā)明的耐火制品，具有熱震穩(wěn)定性好、高強度、抗氧化、使用壽命長的優(yōu)點；本發(fā)明的工藝，具有工藝簡單、成本低、適合大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點，適用于耐火板、中空板和窯爐耐火制品制備。
下面實施例結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。


圖1是本發(fā)明的實施例2的燒成溫度曲線圖。
具體實施例方式
實施例1一種高晶體結(jié)構(gòu)堇青石-莫來石質(zhì)窯具、窯爐耐火制品，原料包括50～80重量份的主晶相材料、20～50重量份的結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料，所選主晶相材料、結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總組份達到100重量份；再加入適量的晶核劑；其中1)、主晶相材料為鈦酸鋁、堇青石、莫來石、紅柱石骨料，其中，鈦酸鋁骨料占主晶相材料0～20wt％，堇青石骨料占主晶相材料的20～40wt％，莫來石骨料占主晶相材料的20～40wt％，紅柱石骨料占主晶相材料的20～35wt％，上述骨料的粒徑小于1mm；2)、結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料為氧化鎂質(zhì)微粉MgO成份含量為28～32％、細度要求通過325目，氧化鎂質(zhì)細粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的8～15wt％；三氧化二鋁微粉Al2O3成份含量大于99％，粒徑小于1μm，三氧化二鋁微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的20～45wt％；二氧化硅微粉SiO2成份含量大于95％，粒徑小于0.5μm，二氧化硅微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的40～50wt％；調(diào)整成份用的由滑石、蛇紋石、鎂質(zhì)粘土、氧化鎂質(zhì)微粉、高嶺土、鋁礬土、剛玉微粉獲得的含MgO、Al2O3、SiO2成份的耐火粉未，所述調(diào)整成份用的耐火粉未細度要求通過500目，所述調(diào)整成份用的耐火粉未占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的0～20wt％；所述調(diào)整成份用的耐火粉未中，MgO成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的8～20wt％，Al2O3成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的30～45wt％，SiO2成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的40～50wt％；3)、晶核劑為ZrO2和Li2CO3，其中，ZrO2、Li2CO3各占上述所選主晶相材料和結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總量的0.5～4.0wt％；原料經(jīng)混料、捆料、成型、干燥后，焙燒為成品。
本實施例1的產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)、特點和用途1)、主要技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品按荷重軟化溫度的不同分為CMA、CMB、CMC、CMD、CME等牌號。CMA中，C表示堇青石(cordierite)；M表示莫來石(mullite)；A、B、C、D、E表示不同的荷重軟化溫度。各產(chǎn)品的主要物理性能指標(biāo)如下表

2)、產(chǎn)品特點及用途本發(fā)明的主要產(chǎn)品包括堇青石-莫來石質(zhì)耐火板、中空板和窯爐耐火制品，其主要特點是抗剝落性能、高溫抗折強度和熱震穩(wěn)定性能優(yōu)異，經(jīng)濟性和實用性統(tǒng)一。產(chǎn)品的用途如下①、堇青石-莫來石質(zhì)耐火板主要用于細瓷、骨灰瓷、半瓷、精陶、紫砂、砂鍋煲、輕質(zhì)瓷、彩釉馬賽克、廣場磚、衛(wèi)生潔具(小型)、微晶玻璃(小型晶化處理)、藝術(shù)裝飾玻璃(表面形狀處理)等產(chǎn)品在隧道窯、輥道窯和梭式窯的燒成；②、堇青石-莫來石質(zhì)中空板主要用于衛(wèi)生潔具和微晶玻璃裝飾板、日用陶瓷等制品的燒成。中空板適用于陶瓷器具產(chǎn)品的快速燒成，具有重量比實心板減輕一半并節(jié)能、板面承重量增加、高溫下不易變型、使用壽命更長的優(yōu)點；③、堇青石-莫來石質(zhì)窯爐耐火制品產(chǎn)品主要替代傳統(tǒng)燒成陶瓷器具窯爐、窯車吊頂磚、墻磚窯體磚等用材，并徹底改變傳統(tǒng)窯爐設(shè)計的理念和用材方法，主要特點是能有效地防止掉渣、剝落引起的瓷具質(zhì)量問題，而且節(jié)能。
實施例2一種高晶體結(jié)構(gòu)堇青石-莫來石質(zhì)窯具、窯爐耐火制品的焙燒工藝，原料選用包括50～80重量份的主晶相材料、20～50重量份的結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料，所選主晶相材料、結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總組份達到100重量份；再加入適量的晶核劑；其中1)、主晶相材料為鈦酸鋁、堇青石、莫來石、紅柱石骨料，其中，鈦酸鋁骨料占主晶相材料0～20wt％，堇青石骨料占主晶相材料的20～40wt％，莫來石骨料占主晶相材料的20～40wt％，紅柱石骨料占主晶相材料的20～35wt％，上述骨料的粒徑小于1mm；2)、結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料為氧化鎂質(zhì)微粉MgO成份含量為28～32％、細度要求通過325目，氧化鎂質(zhì)細粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的8～15wt％；三氧化二鋁微粉Al2O3成份含量大于99％，粒徑小于1μm，三氧化二鋁微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的20～45wt％；二氧化硅微粉SiO2成份含量大于95％，粒徑小于0.5μm，二氧化硅微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的40～50wt％；調(diào)整成份用的由滑石、蛇紋石、鎂質(zhì)粘土、氧化鎂質(zhì)微粉、高嶺土、鋁礬土、剛玉微粉獲得的含MgO、Al2O3、SiO2成份的耐火粉未，所述調(diào)整成份用的耐火粉未細度要求通過500目，所述調(diào)整成份用的耐火粉未占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的0～20wt％；所述調(diào)整成份用的耐火粉未中，MgO成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的8～20wt％，Al2O3成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的30～45wt％，SiO2成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的40～50wt％；3)、晶核劑為ZrO2和Li2CO3，其中，ZrO2、Li2CO3各占上述所選主晶相材料和結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總量的0.5～4.0wt％。
原料經(jīng)混料、捆料、成型、干燥后，參照圖1，在燒成過程中，分二段高溫恒溫進行微晶化成核強化處理1)、升溫至第一段高溫恒溫，在第一段高溫恒溫1050～1150℃的溫度，常壓下燒結(jié)10～15小時；2)、再升溫至第二段高溫恒溫，在第二段高溫恒溫1200～1380℃的溫度，常壓下燒結(jié)15～20小時。
本實施例2的主要生產(chǎn)設(shè)備和工藝流程1)、主要生產(chǎn)設(shè)備包括磨粉機、雙軸攪拌機、真空練泥機、真粉泵、圓盤篩式給料機、三軸真空擠出機、自動切坯機、高溫梭式窯、刮平定厚機、拋光磨邊線及倒角、5T球磨機、2500T自動壓機、除塵設(shè)備、檢測設(shè)備、配電設(shè)施、干燥車、冷加工切割機械、壓濾機、柱塞泵、10T慢速存漿機等；2)、生產(chǎn)工藝流程包括壓制、擠出、澆注等生產(chǎn)工藝流程等。
權(quán)利要求
1.一種高晶體結(jié)構(gòu)堇青石-莫來石質(zhì)窯具、窯爐耐火制品，原料包括50～80重量份的主晶相材料、20～50重量份的結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料，所選主晶相材料、結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總組份達到100重量份；再加入適量的晶核劑；其中1)、主晶相材料為鈦酸鋁、堇青石、莫來石、紅柱石骨料，其中，鈦酸鋁骨料占主晶相材料0～20wt％，堇青石骨料占主晶相材料的20～40wt％，莫來石骨料占主晶相材料的20～40wt％，紅柱石骨料占主晶相材料的20～35wt％，上述骨料的粒徑小于1mm；2)、結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料為氧化鎂質(zhì)微粉MgO成份含量為28～32％、細度要求通過325目，氧化鎂質(zhì)細粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的8～15wt％；三氧化二鋁微粉Al2O3成份含量大于99％，粒徑小于1μm，三氧化二鋁微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的20～45wt％；二氧化硅微粉SiO2成份含量大于95％，粒徑小于0.5μm，二氧化硅微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的40～50wt％；調(diào)整成份用的由滑石、蛇紋石、鎂質(zhì)粘土、氧化鎂質(zhì)微粉、高嶺土、鋁礬土、剛玉微粉獲得的含MgO、Al2O3、SiO2成份的耐火粉未，所述調(diào)整成份用的耐火粉未細度要求通過500目，所述調(diào)整成份用的耐火粉未占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的0～20wt％；所述調(diào)整成份用的耐火粉未中，MgO成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的8～20wt％，Al2O3成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的30～45wt％，SiO2成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的40～50wt％；3)、晶核劑為ZrO2或\和Li2CO3，其中，ZrO2或Li2CO3占上述所選主晶相材料和結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總量的0.5～4.0wt％；原料經(jīng)混料、捆料、成型、干燥后，焙燒為成品。
2.一種高晶體結(jié)構(gòu)堇青石-莫來石質(zhì)窯具、窯爐耐火制品的焙燒工藝，原料選用包括50～80重量份的主晶相材料、20～50重量份的結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料，所選主晶相材料、結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總組份達到100重量份；再加入適量的晶核劑；其中1)、主晶相材料為鈦酸鋁、堇青石、莫來石、紅柱石骨料，其中，鈦酸鋁骨料占主晶相材料0～20wt％，堇青石骨料占主晶相材料的20～40wt％，莫來石骨料占主晶相材料的20～40wt％，紅柱石骨料占主晶相材料的20～35wt％，上述骨料的粒徑小于1mm；2)、結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料為氧化鎂質(zhì)微粉MgO成份含量為28～32％、細度要求通過325目，氧化鎂質(zhì)細粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的8～15wt％；三氧化二鋁微粉Al2O3成份含量大于99％，粒徑小于1μm，三氧化二鋁微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的20～45wt％；二氧化硅微粉SiO2成份含量大于95％，粒徑小于0.5μm，二氧化硅微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的40～50wt％；調(diào)整成份用的由滑石、蛇紋石、鎂質(zhì)粘土、氧化鎂質(zhì)微粉、高嶺土、鋁礬土、剛玉微粉獲得的含MgO、Al2O3、SiO2成份的耐火粉未，所述調(diào)整成份用的耐火粉未細度要求通過500目，所述調(diào)整成份用的耐火粉未占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的0～20wt％；所述調(diào)整成份用的耐火粉未中，MgO成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的8～20wt％，Al2O3成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的30～45wt％，SiO2成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉未總組份的40～50wt％；3)、晶核劑為ZrO2或\和Li2CO3，其中，ZrO2或Li2CO3占上述所選主晶相材料和結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總量的0.5～4.0wt％。原料經(jīng)混料、捆料、成型、干燥后，在燒成過程中，分二段高溫恒溫進行微晶化成核強化處理1)、升溫至第一段高溫恒溫，在第一段高溫恒溫1050～1150℃的溫度，常壓下燒結(jié)10～15小時；2)、再升溫至第二段高溫恒溫，在第二段高溫恒溫1200～1380℃的溫度，常壓下燒結(jié)15～20小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高晶體結(jié)構(gòu)堇青石－莫來石質(zhì)窯具、窯爐耐火制品及焙燒工藝，原料包括50～80重量份的主晶相材料、20～50重量份的結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料，所選主晶相材料、結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總組份達到100重量份；再加入適量的晶核劑；其焙燒工藝，分二段高溫恒溫進行微晶化成核強化處理首先升溫至第一段高溫恒溫1050～ 1150℃的溫度，常壓下燒結(jié)10～15小時；再升溫至第二段高溫恒溫1200～1380℃的溫度，常壓下燒結(jié)15～20小時。本發(fā)明的耐火制品，具有熱震穩(wěn)定性好、高強度、抗氧化、使用壽命長的優(yōu)點；本發(fā)明的工藝，具有工藝簡單、成本低、適合大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點，適用于耐火板、中空板和窯爐耐火制品制備。
文檔編號C04B35/01GK1785909SQ20051010194
公開日2006年6月14日 申請日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月9日
發(fā)明者陳文楊 申請人:陳文楊