專利名稱：等靜壓鋁鈣硅質(zhì)錫槽底磚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種錫槽底磚及其制法，屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
錫槽是浮法平板玻璃生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備，熔化后的玻璃液流到錫槽中，漂浮在錫液上，前進(jìn)的同時(shí)形成平滑的板狀玻璃，貯存錫液所用的耐火磚稱為錫槽底磚。目前市場(chǎng)上使用的多數(shù)為硅鋁質(zhì)粘土磚，在其使用過(guò)程中，由于玻璃中所含的Na20透過(guò)錫液緩慢地滲入磚中，形成霞石并產(chǎn)生體積膨脹和熱應(yīng)力。當(dāng)含有霞石的變質(zhì)層增加到一定厚度時(shí)，變質(zhì)層會(huì)呈片狀剝落，由于其比重比錫液低，剝落的碎片浮到錫液面上時(shí)，會(huì)導(dǎo)致玻璃表面劃傷和玻璃缺陷。奧鎂公司(RHI)研究人員采用了堿性材料鋁酸鈣來(lái)制作錫槽底磚，如專利 US5420087所述，該公司以鋁酸鈣粗顆粒和細(xì)顆粒為原料，采用鋁酸鈣為粘結(jié)劑，經(jīng)振動(dòng)成型，養(yǎng)護(hù)后烘干、燒成。其特征是采用多孔的鋁酸鈣粗顆粒和細(xì)顆粒為原料，以鋁酸鈣的水化結(jié)合作用來(lái)形成磚體，制得1100°C燒后氣孔率為43%，耐堿性氧化物侵蝕、熱膨脹率低、 熱傳導(dǎo)率低、氣體透過(guò)率低的鋁酸鈣錫槽底磚。專利中指出為防止磚在使用過(guò)程中與堿金屬氧化物反應(yīng)和還原氣氛下的其他反應(yīng)，原料中Si02、Fe2O3的質(zhì)量百分比含量應(yīng)該分別低于1. 5%,SiO2^Fe2O3的含量最好僅僅為少量。該磚的缺點(diǎn)是粗顆粒與細(xì)顆粒之間靠水化物結(jié)合，經(jīng)過(guò)1100°C熱處理后，鋁酸鈣結(jié)合相中仍包含少量結(jié)合水，在1100°C以上溫度使用過(guò)程中，結(jié)合水還將溢出，制品的氣孔率還會(huì)增大，會(huì)導(dǎo)致使用風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高溫?zé)Y(jié)的鋁鈣硅質(zhì)錫槽底磚，耐堿金屬氧化物侵蝕性好、熱膨脹率低、熱傳導(dǎo)率低、氫擴(kuò)散率低。本發(fā)明同時(shí)提供了其合理易行的制備方法。本發(fā)明所述的鋁鈣硅質(zhì)錫槽底磚，其化學(xué)組成質(zhì)量百分比為Al2O3 67-76%, CaO 21-28%, SiO2為1. 5-5%，余量為常見(jiàn)礦物雜質(zhì)，如Mg0、Na20等。產(chǎn)品的XRD礦物相組成為二鋁酸鈣占70-90%、六鋁酸鈣占< 10%和鈣黃長(zhǎng)石占 8-25%。產(chǎn)品的氣孔率為1814%。合理易行的制備方法如下經(jīng)配料、成型、高溫?zé)珊笾瞥桑涮卣髟谟谂淞现亓堪俜直葹榱綖?-lmm的鋁酸鈣粗顆粒30-45%、粒徑為1-0. Imm的鋁酸鈣中顆粒20-35%、< 0. 088mm結(jié)合細(xì)粉 25-40% ο其中，鋁酸鈣原料的氣孔率小于3%，其化學(xué)組成質(zhì)量百分比為=Al2O3 73-79%, CaO 21-27%, Fe2O3 彡 0. 10%。結(jié)合細(xì)粉為鋁酸鈣細(xì)粉、α -氧化鋁細(xì)粉和硅質(zhì)化合物細(xì)粉的混合物，按S^2占混合料化學(xué)組成質(zhì)量百分比的1. 5-5%加入硅質(zhì)化合物細(xì)粉，按混合物中SW2質(zhì)量百分比的 0.8-1. 4倍加入α-氧化鋁粉，其余為鋁酸鈣細(xì)粉。結(jié)合細(xì)粉中硅質(zhì)化合物為粘土、石英、透輝石、硅灰石中至少選用一種。將配料混合后，采用等靜壓成型方式成型得坯體，成型壓力為50-200Mpa。坯體干燥后燒成，一般自然干燥1-3天入窯燒成。燒成溫度為1300-1450°C，燒成保溫時(shí)間為10-40小時(shí)。燒成溫度制度如下IO0C -2000C 升溫速度 1-2°C / 分鐘2000C -13000C 升溫速度 1_3°C / 分鐘1300-1450°C 保溫，保溫時(shí)間為10-40小時(shí)?；鸾禍?，自然冷卻。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明采用致密的鋁酸鈣為粗顆粒和細(xì)顆粒，加入α -氧化鋁粉和硅質(zhì)化合物粉為結(jié)合劑，經(jīng)等靜壓成型、燒成后形成以二鋁酸鈣、鈣黃長(zhǎng)石、六鋁酸鈣為主要礦物相的產(chǎn)品。產(chǎn)品中不含水化物，內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻，抗錫液滲透性好、耐堿金屬氧化物侵蝕、熱膨脹率低、熱傳導(dǎo)率低、氫擴(kuò)散率低，解決了粘土質(zhì)錫槽底磚易受堿金屬氧化物侵蝕產(chǎn)生霞石，導(dǎo)致磚體膨脹、起皮的問(wèn)題，能提高錫槽底磚的使用壽命，并且能減少由錫槽底磚產(chǎn)生的玻璃缺陷和錫槽底部的熱量損失。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例鋁酸鈣顆粒、α-氧化鋁粉、硅質(zhì)化合物粉等原料的理化指標(biāo)如下表1中，將原料按比例加入到混煉機(jī)內(nèi)，混合5-15分鐘后，在50-200Mpa壓力下等靜壓壓制成型，坯體自然干燥1-3天后，在130(TC -1450°C燒成制得鋁鈣硅質(zhì)錫槽底磚樣品，檢測(cè)其化學(xué)成分、礦物相組成、氣孔率、體積密度、耐壓強(qiáng)度、熱傳導(dǎo)率等理化指標(biāo)見(jiàn)具體實(shí)施例表2。表1原料的質(zhì)量化學(xué)百分組成表
權(quán)利要求
1.一種等靜壓成型的鋁鈣硅質(zhì)錫槽底磚，其特征在于化學(xué)組成質(zhì)量百分比為Al2O3 67-76%, CaO 21-28%, SiO2為1. 5-5%，余量為常見(jiàn)礦物雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁鈣硅質(zhì)錫槽底磚，其特征在于產(chǎn)品的XRD礦物相組成為二鋁酸鈣占70-90 %、鈣黃長(zhǎng)石占8-25 %。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁鈣硅質(zhì)錫槽底磚，其特征在于產(chǎn)品的XRD礦物相組成中含有六鋁酸鈣< 10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁鈣硅質(zhì)錫槽底磚，其特征在于產(chǎn)品的氣孔率為1814%。
5.一種權(quán)利要求1所述的鋁鈣硅質(zhì)錫槽底磚的制備方法，經(jīng)配料、等靜壓成型、高溫?zé)珊笾瞥?，其特征在于配料重量百分比為粒徑?-lmm的鋁酸鈣粗顆粒30-45%、粒徑為 1-0. Imm的鋁酸鈣中顆粒20-35%、< 0. 088mm結(jié)合細(xì)粉25-40%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁鈣硅質(zhì)錫槽底磚的制備方法，其特征在于鋁酸鈣原料的氣孔率小于3%，其化學(xué)組成質(zhì)量百分比為=Al2O3 73-79%, CaO 21-27%, Fe2O3 ^ 0. 10%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁鈣硅質(zhì)錫槽底磚的制備方法，其特征在于結(jié)合細(xì)粉為鋁酸鈣細(xì)粉、α -氧化鋁細(xì)粉和硅質(zhì)化合物細(xì)粉的混合物，按S^2占混合料化學(xué)組成質(zhì)量百分比的1. 5-5%加入硅質(zhì)化合物細(xì)粉，按混合物中SW2質(zhì)量百分比的0. 8-1. 4倍加入α -氧化鋁粉，其余為鋁酸鈣細(xì)粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋁鈣硅質(zhì)錫槽底磚的制備方法，其特征在于結(jié)合細(xì)粉中硅質(zhì)化合物為粘土、石英、透輝石、硅灰石中至少選用一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁鈣硅質(zhì)錫槽底磚的制備方法，其特征在于將配料混合后， 采用等靜壓成型方式成型得坯體，成型壓力為50-200Mpa。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁鈣硅質(zhì)錫槽底磚的制備方法，其特征在于坯體干燥后燒成，燒成溫度為1300-1450°C，燒成保溫時(shí)間為10-40小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種錫槽底磚及其制法，屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，錫槽底磚化學(xué)組成質(zhì)量百分比為Al2O3 67-76％、CaO 21-28％、SiO2為1.5-5％，余量為常見(jiàn)礦物雜質(zhì)。經(jīng)配料、等靜壓成型、高溫?zé)珊笾瞥桑渑淞现亓堪俜直葹榱綖?-1mm的鋁酸鈣粗顆粒30-45％、粒徑為1-0.1mm的鋁酸鈣中顆粒20-35％、＜0.088mm結(jié)合細(xì)粉25-40％。產(chǎn)品耐堿金屬氧化物侵蝕性好、熱膨脹率低、熱傳導(dǎo)率低、氫擴(kuò)散率低。
文檔編號(hào)C04B35/66GK102557688SQ201210002718
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者馮延春, 劉杰, 孫文禮, 張啟山, 張瑛, 李志軍, 車建壯 申請(qǐng)人:淄博工陶耐火材料有限公司