專利名稱：一種稀土剛玉的加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特種耐火原料的加工工藝，尤其涉及一種以Y-A1A為主要原
料生產(chǎn)高抗熱震性、抗侵蝕性剛玉的加工工藝。
背景技術(shù)：
高溫速燒剛玉(國外俗稱板狀剛玉，英文Tabular alumina)是一種高 純燒結(jié)耐火原料，廣泛應(yīng)用于冶金、陶瓷、玻璃、化工等行業(yè)，是冶金工業(yè) 鋼鐵連鑄用滑板、浸入式水口、出鐵溝不定型耐火材料、高爐爐襯等耐火制 品的基礎(chǔ)耐火原料。
但目前的高溫速燒剛玉產(chǎn)品，在燒成過程中的抗熱震性，制成耐火材料 以后的抗侵蝕性不高。造成燒成時(shí)剛玉產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定；制成耐火材料后， 由于容納的鐵水等高溫物料中鋼渣溶蝕，使得耐火材料的使用壽命短。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種以Y-Al203為主晶相的工業(yè)氧化鋁為原料，加入適量稀 土，從而提高產(chǎn)品的抗熱震性、抗侵蝕性的稀土剛玉的加工工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案是主要由Y-AL03、稀土組成，兩者重量比例為100:
0. 1 1，接著按以下步驟加工
1) 、往原料中按重量比0.01 1.5%投入分散劑，攪拌均勻，然后投入干 法連續(xù)式磨機(jī)加工，至細(xì)度ds。為1-10um;
2) 、將細(xì)磨后的粉料、水、結(jié)合劑均勻加入盤式成球機(jī)加工成球狀；粉料、水、結(jié)合劑的重量比為10 5: 1 5: 0. 1 1;
3) 、將球坯烘干；
4) 、烘干后的球坯投入豎窯燒結(jié)，加溫至1850 195(TC，時(shí)間為12 20 小時(shí)；
5) 、產(chǎn)品檢選、破碎、篩分與除鐵，再包裝，制得。 所述的連續(xù)式磨機(jī)加工為振動(dòng)磨、球磨、攪拌磨。
燒結(jié)12 20小時(shí)后，球坯在燒成帶停留1 4小時(shí)，燒成帶溫度為1800 2000 。C。
本發(fā)明以Y-A:U03為主晶相的工業(yè)氧化鋁以及稀土為主要原料，其中加入 稀土后，使成品的抗熱震性、抗侵蝕性大大提高。
Y-A1必,為主晶相的工業(yè)氧化鋁中Y-A1A所占比例80-90%，而a-AlA 僅占10-20%。以y -AIA為主晶相的工業(yè)氧化鋁在轉(zhuǎn)變成a -A1A晶型后，理 論上伴有8-9%的體積收縮，使得坯體在燒成過程中收縮率大。同時(shí)因工業(yè)氧 化鋁中還含有一定的結(jié)晶水和吸附水，故受熱分解后，體積收縮率更大，達(dá) 10-12%。由于快燒加之收縮和有一定分解，增加了燒結(jié)致密的難度，為了保 證成品料的體積密度，國內(nèi)其他生產(chǎn)所謂"板狀剛玉"的企業(yè)都采用以a -A1A 為主晶相的煅燒氧化鋁為原料，其價(jià)格與工業(yè)氧化鋁相比每噸高600-800元， 致使生產(chǎn)成本高，成品料的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力不能適應(yīng)市場(chǎng)的要求。本發(fā)明之所以 采用以Y-Al20:,為主晶相的工業(yè)氧化鋁為原料，首先得益于多年來積累的以y -AIA為原料一步法生產(chǎn)燒結(jié)剛玉的良好經(jīng)驗(yàn)和控制方法，且在原料細(xì)度、成 型方法、生坯密度、燒成制度、溫差控制以及下料速度等關(guān)鍵方面進(jìn)行了長 達(dá)五年之久的技術(shù)攻關(guān)，使得以￥41203為主晶相的工業(yè)氧化鋁直接生產(chǎn)高溫速燒剛玉所存在的技術(shù)瓶頸實(shí)現(xiàn)突破，所生產(chǎn)高溫速燒剛玉產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù) 性能達(dá)到甚至超過國內(nèi)外同類產(chǎn)品水平。
本發(fā)明中通過細(xì)磨增加物料的比表面積，使物料產(chǎn)生表面缺陷，提高表 面活性，從而促進(jìn)產(chǎn)品的燒結(jié)。在細(xì)磨過程中，特別是干法研磨時(shí)，磨至一 定細(xì)度后，細(xì)粉表面就會(huì)產(chǎn)生電荷，使細(xì)粉出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，給原料的進(jìn)一步 細(xì)磨增加困難。
為了解決這一生產(chǎn)過程中的難點(diǎn)，本發(fā)明選擇了合適的球磨機(jī)長度、直 徑與轉(zhuǎn)速；同時(shí)，針對(duì)細(xì)粉團(tuán)聚問題，選用了適當(dāng)?shù)姆稚?，既保證有良好 的分散效果，又不影響原料自身的性能，使團(tuán)聚現(xiàn)象得到很好解決，原料的
最終平均細(xì)度d5o達(dá)1-10 um。
半成品的成型用隧道窯生產(chǎn)燒結(jié)莫來石，其半成品成型使用的是真空
擠壓成型法，將坯料制成磚坯形，以滿足裝窯與碼垛的需要。本發(fā)明選用了 盤式成球機(jī)作為坯體成球的主設(shè)備，掌握了影響成球質(zhì)量的幾大要素及控制 點(diǎn)，使得球坯均勻。
產(chǎn)品的燒成我們使用的是自我研發(fā)的高溫豎窯，其最高燒成溫度可達(dá)
1980。C左右。最終保證了本發(fā)明產(chǎn)品的品質(zhì)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
步驟一配料
稱取進(jìn)口 Y型一級(jí)工業(yè)氧化鋁1000千克，稀土 1千克； 步驟二研磨
在上述原料中加入分散劑乙二醇以及氯化氨，加入量為物料總量的0.01%，在連續(xù)式球磨機(jī)中將細(xì)度研磨至lum。其中乙二醇以及氯化氨的重量
比為1: 0.5。
步驟三成球
將細(xì)磨后的物料加入結(jié)合劑淀粉，加入量為物料總量的0.5%，將結(jié)合劑 加入水中，在水中混勻，分別通過加料裝置和加水裝置加入到盤式成球機(jī)中，
球坯直徑控制10mm。 步驟四烘干 步驟五高溫?zé)Y(jié)
將烘干后的球坯送入1880 "C超高溫豎窯中燒結(jié)，燒成周期12小時(shí)，其 中，球坯在燒成帶停留l小時(shí)。 步驟六破碎、篩分、除鐵 歩驟七包裝。 實(shí)施例二 步驟一配料
稱取進(jìn)口 Y型一級(jí)工業(yè)氧化鋁1000千克，稀土5千克； 步驟二研磨
在上述原料中加入分散劑丙三醇以及氯化氨，加入量為物料總量的0. 8%， 在連續(xù)式球磨機(jī)中將細(xì)度研磨至5um。其中乙二醇以及氯化氨的重量比為1: 0. 3。
步驟三成球
將細(xì)磨后的物料加入結(jié)合劑聚乙烯醇，加入量為物料總量的2.0%，將結(jié)
合劑加入水中，在水中混勻，分別通過加料裝置和加水裝置加入到盤式成球機(jī)中，球坯直徑控制18mm。
步驟四*.烘干
步驟五高溫?zé)Y(jié)
將烘干后的球坯送入1920 。C超高溫豎窯中燒結(jié)，燒成周期17小時(shí)，其 中，球坯在燒成帶停留2小時(shí)。 步驟六破碎、篩分、除鐵
步驟七包裝。 實(shí)施例三 步驟一配料
稱取進(jìn)口 Y型一級(jí)工業(yè)氧化鋁1000千克，稀土10千克； 步驟二研磨
在上述原料中加入分散劑三乙醇胺以及氯化氨，加入量為物料總量的
1.5°/。，在連續(xù)式球磨機(jī)中將細(xì)度研磨至10"m。其中乙二醇以及氯化氨的重量
比為1: 0.8。
步驟三成球
將細(xì)磨后的物料加入結(jié)合劑CMC,加入量為物料總量的3.5%，將結(jié)合劑 加入水中，在水中混勻，分別通過加料裝置和加水裝置加入到盤式成球機(jī)中，
球坯直徑控制35mm。
步驟四烘干 步驟五高溫?zé)Y(jié)
將烘干后的球坯送入1920 。C超高溫豎窯中燒結(jié)，燒成周期20小時(shí)之間， 其中，球坯在燒成帶停留4小時(shí)。步驟六破碎、篩分、除鐵
步驟七包裝(
權(quán)利要求
1、一種稀土剛玉的加工工藝，其特征在于，主要由γ-Al2O3、稀土組成，兩者重量比例為100∶0.1～1，接著按以下步驟加工1)、往原料中按重量比0.01～1.5％投入分散劑，攪拌均勻，然后投入干法連續(xù)式磨機(jī)加工，至細(xì)度d50為1-10μm；2)、將細(xì)磨后的粉料、水、結(jié)合劑均勻加入盤式成球機(jī)加工成球狀；粉料、水、結(jié)合劑的重量比為10～5∶1～5∶0.1～1；3)、將球坯烘干；4)、烘干后的球坯投入豎窯燒結(jié)，加溫至1850～1950℃，時(shí)間為12～20小時(shí)；5)、產(chǎn)品檢選、破碎、篩分與除鐵，再包裝，制得。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀土剛玉的加工工藝，其特征在 于，所述的連續(xù)式磨機(jī)加工為振動(dòng)磨、球磨、攪拌磨。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稀土剛玉的加工工藝，其特征在 于，燒結(jié)12 20小時(shí)后，球坯在燒成帶停留1 4小時(shí)，燒成帶溫度 為1800 2000 。C。
全文摘要
一種稀土剛玉的加工工藝。本發(fā)明涉及特種耐火原料的加工工藝。它主要由γ-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、稀土組成，兩者重量比例為100∶0.1～1，先往原料中按重量比0.01～1.5％投入分散劑，攪拌均勻，然后投入干法連續(xù)式磨機(jī)加工，至細(xì)度d<sub>50</sub>為1-10μm；然后將細(xì)磨后的粉料、水、結(jié)合劑均勻加入盤式成球機(jī)加工成球狀；粉料、水、結(jié)合劑的重量比為10～5∶1～5∶0.1～1；接著將球坯烘干；再烘干后的球坯投入豎窯燒結(jié)，加溫至1850～1950℃，時(shí)間為12～20小時(shí)；最后產(chǎn)品檢選、破碎、篩分與除鐵，再包裝，制得。本發(fā)明以γ-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>為主晶相的工業(yè)氧化鋁以及稀土為主要原料，其中加入稀土后，使成品的抗熱震性、抗侵蝕性大大提高。
文檔編號(hào)C04B35/66GK101314546SQ20071002274
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者李正坤 申請(qǐng)人:李正坤