專利名稱：一種高純莫來石的加工工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及莫來石的加工工藝，尤其涉及一種以￥-八1203和高純高嶺土為 原料生產(chǎn)晶相含量不小于85%的莫來石的加工工藝。
背景技術：
莫來石(英文Mullite)是一種高純燒結(jié)耐火原料，廣泛應用于冶金、陶 瓷、玻璃、化工等行業(yè)，是玻璃窯襯磚、熱風爐磚、窯具和冶金用高檔耐火 材料基礎耐火原料。
江都市新晶輝耐火材料有限公司于上世紀80年代著手燒結(jié)合成高純莫來 石的研究，1988年產(chǎn)品批量投放市場，該產(chǎn)品工藝包括以下步驟a、配料選 用Y-Al2Cb和高純高嶺土為主原料。b、加入水超細研磨。c、壓濾脫水。d、 真空練泥制坯。e、用1700-185(TC高溫隧道窯高溫燒結(jié)。f、破碎、篩分、除 鐵。g、包裝。
該工藝存在缺陷是
1、 因受隧道窯燒成方式與窯體結(jié)構所限，隧道窯的能耗及輔助材料消耗 較高，噸產(chǎn)品天然氣消耗量約300-350M3，是高溫豎窯的5倍，且產(chǎn)品燒成載 體一窯車，其材料損耗與維修費用較高。
2、 窯爐的產(chǎn)能較低，產(chǎn)量難提高，產(chǎn)品的價格競爭優(yōu)勢不明顯。
3、 整個設備投資大，工藝路線長，占地大，勞動強度大，不易實現(xiàn)自動化。4、由于隧道窯上下溫差較大、升溫難、有時需要通過回燒來解決下層燒 結(jié)差的問題，使得生產(chǎn)成本有所增加。
國家知識產(chǎn)權局專利號為01107134.6，名稱為"一種人工合成莫來石的
方法"的專利技術，公開了-一種莫來石的合成方法，它以高鋁礬土、高嶺土、 粘土、硅石、氧化鋁中的一種或多種物質(zhì)為原料，以窯爐燒成的方式生產(chǎn)莫
來石。其生產(chǎn)成本低于電爐電熔法。它將物料粉碎至170目，生產(chǎn)出的坯料， 再以窯爐燒制而成。燒制溫度145(TC 180(TC，燒成時間3 120小時，其中
提及了以豎窯燒制的工藝。該專利技術原料多選用天然料，由于天然原料中 硅、鐵、鈦等元素含量較高，因此難以控制成品的雜質(zhì)含量；加之燒結(jié)溫度 較底，使得成品中含玻璃相，莫來石的晶相含量往往在85%以下。按照目前 的加工工藝，莫來石產(chǎn)品雜質(zhì)含量高，液相量高，其綜合性能還有很大的提 升空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種以Y-A1203為主晶相的工業(yè)氧化鋁和高純高嶺土為原 料直接生產(chǎn)燒結(jié)晶相含量不小于85%的高純莫來石的加工工藝。
本發(fā)明以￥-八1203和高嶺土為原料，高嶺土為鋁含量44~55%的高嶺土， y-Al2O3與高嶺土的混合重量份比例為40 60: 45 55，然后按以下步驟加工
1) 、往混合料中按重量比0.01~1.5%投入分散劑，攪拌均勻，接著投入干 法連續(xù)式磨機加工，至細度ds。為l-10um;
2) 、將磨加工后的粉料與水、結(jié)合劑均勻加入盤式成球機加工成球坯； 粉料、水、結(jié)合劑的重量比為1: 0.10-0.45: 0.005~0.05;
3) 、將球坯烘干；4) 、烘干后的球坯投入豎窯燒結(jié)，加溫至1700 1850°C，時間為10 30 小時；
5) 、產(chǎn)品檢選、破碎、篩分與除鐵，再包裝，制得。 所述的連續(xù)式磨機加工為振動磨、球磨、攪拌磨。
燒結(jié)10 30小時后，球坯在燒成帶停留1 4小時，燒成帶溫度為1700 1850。C。
所述的分散劑為乙二醇或丙三醇或三乙醇胺，和氯化氨混合，前后兩者 的重量比為1: 0.3 0.8。
所述的結(jié)合劑為淀粉或聚乙烯醇或CMC。
本發(fā)明采用高純化工材料Y-A1203為主晶相的工業(yè)氧化鋁和高純高嶺土 為主要原料，配以有機添加劑，制得的成品莫來石晶相含量95%以上，無玻 璃相，少量剛玉相。成品的純度高，質(zhì)量穩(wěn)定，耐火性、抗熱震性以及耐腐 蝕性大大提高。應用本發(fā)明的產(chǎn)品制成的耐火材料，其極限溫度大大提高。
本發(fā)明中通過細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，從而促進產(chǎn)品的燒結(jié)。在細磨過程中，特別是干法研磨時，磨至一 定細度后，細粉表面就會產(chǎn)生電荷，使細粉出現(xiàn)團聚現(xiàn)象，給原料的進一歩 細磨增加困難。
為了解決這一生產(chǎn)過程中的難點，本發(fā)明選擇了合適的球磨機長度、直 徑與轉(zhuǎn)速；同時，針對細粉團聚問題，選用了適當?shù)姆稚缺ＷC有良好 的分散效果，又不影響原料自身的性能，使團聚現(xiàn)象得到很好解決，原料的 最終平均細度(15。達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 盤式成球機作為坯體成球的主設備，掌握了影響成球質(zhì)量的幾大要素及控制 點，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 1980。C左右。最終保證了本發(fā)明產(chǎn)品的品質(zhì)。
具體實施例方式
實施例一
步驟一配料
稱取進口 Y型一級工業(yè)氧化鋁600千克、鋁含量為44%的高嶺土 450千
克；
配分散劑稱取乙二醇0.08千克，氯化氨0.025千克，均勻混合； 步驟二研磨
往上述原料中加入分散劑，混合，在連續(xù)式球磨機中將細度研磨至1 um。 步驟三成球
稱取水105千克，淀粉5.25千克；將淀粉加入水中，混勻；粉料通過加 料裝置，水與淀粉混合液通過加水裝置，逐步勻量加入到盤式成球機中，加 工球坯，球坯直徑控制10mm。
步驟四烘干
將球坯置入烘干機烘干；
步驟五高溫燒結(jié)
將烘干后的球坯送入豎窯燒結(jié)，燒結(jié)溫度1750 °C，燒成周期10小時， 其中，球坯在燒成帶停留l小時。步驟六破碎、篩分、除鐵
步驟七包裝，制得晶相含量為95%以上的球形莫來石制品。
實施例二
步驟一配料
稱取進口 Y型一級工業(yè)氧化鋁400千克、鋁含量為50%的高嶺土 550千
克；
配分散劑稱取乙二醇5.28千克，氯化氨4.22千克，均勻混合；
歩驟二研磨
往上述原料中加入分散劑，混合，在連續(xù)式球磨機中將細度研磨至5tim。
步驟三成球
稱取水285千克，淀粉9.5千克；將淀粉加入水中，混勻；粉料通過加料 裝置，水與淀粉混合液通過加水裝置，逐步勻量加入到盤式成球機中，加工 球坯，球坯直徑控制20mm。
步驟四烘干 將球坯置入烘干機烘干； 步驟五高溫燒結(jié)
將烘干后的球坯送入豎窯燒結(jié)，燒結(jié)溫度1800 °C，燒成周期20小時， 其中，球坯在燒成帶停留2.5小時。
步驟六破碎、篩分、除鐵
步驟七包裝，制得晶相含量為95%以上的球形莫來石制品。
實施例三
步驟一配料稱取進口 Y型一級工業(yè)氧化鋁500千克、鋁含量為50%的高嶺土 500千
克；
配分散劑稱取乙二醇10千克，氯化氨5千克，均勻混合； 步驟二研磨
往上述原料中加入分散劑，混合，在連續(xù)式球磨機中將細度研磨至10Pm。
步驟三成球
稱取水450千克，淀粉50千克；將淀粉加入水中，混勻；粉料通過加料 裝置，水與淀粉混合液通過加水裝置，逐步勻量加入到盤式成球機中，加工 球坯，球坯直徑控制30mm。
步驟四烘干
將球坯置入烘干機烘干；
步驟五高溫燒結(jié)
將烘干后的球坯送入豎窯燒結(jié)，燒結(jié)溫度1850 °C，燒成周期30小時， 其中，球坯在燒成帶停留4小時。 步驟六破碎、篩分、除鐵
步驟七包裝，制得晶相含量為95%以上的球形莫來石制品。
權利要求
1、一種高純莫來石的加工工藝，以γ-Al2O3和高嶺土為原料，其特征在于，高嶺土為鋁含量44～55％的高嶺土，γ-Al2O3與高嶺土的混合重量份比例為40～60∶45～55，然后按以下步驟加工1)、往混合料中按重量比0.01～1.5％投入分散劑，攪拌均勻，接著投入干法連續(xù)式磨機加工，至細度d50為1-10μm；2)、將磨加工后的粉料與水、結(jié)合劑均勻加入盤式成球機加工成球坯；粉料、水、結(jié)合劑的重量比為1∶0.10～0.45∶0.005～0.05；3)、將球坯烘干；4)、烘干后的球坯投入豎窯燒結(jié)，加溫至1700～1850℃，時間為10～30小時；5)、產(chǎn)品檢選、破碎、篩分與除鐵，再包裝，制得。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種高純莫來石的加工工藝，其特征 在于，所述的連續(xù)式磨機加工為振動磨、球磨、攪拌磨。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種高純莫來石的加工工藝，其特征 在于，燒結(jié)10 30小時后，球坯在燒成帶停留1 4小時，燒成帶溫度 為1700~1850°C。
4、 根據(jù)權利要求1所述的一種高純莫來石的加工工藝，其特征在于，所述的分散劑為乙二醇或丙三醇或三乙醇胺，和氯化氨混合，前后兩者的重量比為l: 0.3 0.8。
5、 根據(jù)權利要求1所述的一種高純莫來石的加工工藝，其特征 在于，所述的結(jié)合劑為淀粉或聚乙烯醇或CMC。
全文摘要
一種高純莫來石的加工工藝。本發(fā)明涉及莫來石的加工工藝。它以γ-Al₂O₃和高嶺土為原料，高嶺土為鋁含量44～55％的高嶺土，γ-Al₂O₃與高嶺土的混合重量份比例為40～60∶45～55，先往混合料中按重量比0.01～1.5％投入分散劑，攪拌均勻，接著投入干法連續(xù)式磨機加工，至細度d₅₀為1-10μm；再將磨加工后的粉料與水、結(jié)合劑均勻加入盤式成球機加工成球坯；粉料、水、結(jié)合劑的重量比為1∶0.10～0.45∶0.005～0.05；然后將球坯烘干；接著烘干后的球坯投入豎窯燒結(jié)，加溫至1700～1850℃，時間為10～30小時；最后產(chǎn)品檢選、破碎、篩分與除鐵，再包裝，制得。本發(fā)明制得的成品莫來石晶相含量95％以上，無玻璃相，少量剛玉相。成品的純度高，質(zhì)量穩(wěn)定，耐火性、抗熱震性以及耐腐蝕性大大提高，其極限溫度大大提高。
文檔編號C04B35/622GK101314547SQ20071002274
公開日2008年12月3日 申請日期2007年6月1日 優(yōu)先權日2007年6月1日
發(fā)明者李正坤 申請人:李正坤