專利名稱：原位生成莫來石晶須增強高溫陶瓷輥棒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制備陶瓷輥棒的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種原位生成莫來石晶須增強高溫陶瓷輥棒。
背景技術(shù)：
陶瓷輥棒是指以粘土質(zhì)耐火原料與天然礦物原料經(jīng)過精選、粉碎、成形、煅燒等過程而制成的耐火制品。通常，生產(chǎn)陶瓷輥棒的主要原料有高嶺土、耐火粘土、α-Al2O3以及耐火剛玉骨料等。直到今天，輥道窯用陶瓷輥大多還以莫來石_剛玉、莫來石_剛玉_斜鋯石為主材質(zhì)。在這一材質(zhì)中，耐火剛玉做骨料，高嶺土與α-Al2O3高溫反應(yīng)合成莫來石和少量玻璃相作為結(jié)合體(基體)，基體中還有一定數(shù)量的氣孔。由于受制造技術(shù)和燒成溫度的限制，所制得陶瓷輥棒材料結(jié)構(gòu)中主晶相莫來石晶體之間結(jié)合力不強，再加上存在較多的玻璃相和氣孔，致使材料高溫強度偏低蠕變較大，僅可以在1300°C以下的溫度和負(fù)荷不大的場合使用，嚴(yán)重制約著這一連續(xù)、高效、節(jié)能型輥道窯的發(fā)展和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有良好高溫抗折強度、抗蠕變能力、熱震性穩(wěn)定的原位生成莫來石晶須增強高溫陶瓷輥棒。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種原位生成莫來石晶須增強高溫陶瓷輥棒，采用天然礦物原料及工業(yè)化工原料，其組成按重量百分比為高嶺土 15 25%、耐火粘土 5 15%、α-Al2O3微粉15 25%、硅酸鋯3 10%、含鋯鈦系礦化劑紅柱石10 20 %、耐火剛玉30 40 %，經(jīng)球磨、攪拌、成型、干燥、1500 1600 V焙燒，保溫5 10小時、自然冷卻，制得1350°C抗折強度大于57. 40Mpa的陶瓷輥棒產(chǎn)品。所述含鋯鈦系礦化劑紅柱石原料按重量百分比組成為在100份紅柱石精礦中添力口 5 20%藍(lán)晶石、1 10% ZrO2U 10% TiO2以及5 20% A1F。所述含鋯鈦系礦化劑紅柱石原料粒徑< 10微米。本發(fā)明配制出一種含鋯鈦系礦化劑，該礦化劑在一定溫度下與基材之間發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生特征組成的液相，可促使坯料中紅柱石礦物微粒在高嶺土與
α -Al2O3高溫反應(yīng)合成莫來石細(xì)晶結(jié)合的基體中原位分解生成晶須晶種，并在高溫?zé)Y(jié)和液相的誘導(dǎo)下晶種沿某一特定方向長大成晶須，實現(xiàn)莫來石晶須原位生成復(fù)合增強。本發(fā)明所述的原位生成莫來石晶須增強高溫陶瓷輥棒和傳統(tǒng)的剛玉_莫來石質(zhì)類陶瓷輥棒制造方法相同，無需采用昂貴的原材料和特殊的設(shè)備，莫來石晶須在燒結(jié)過程中原位生成，不需預(yù)先合成，輥棒制造成本和傳統(tǒng)剛玉_莫來石質(zhì)輥棒相當(dāng)。該輥棒與現(xiàn)今同類型高溫陶瓷輥棒相比，其在1350°C下的高溫抗折強度提高15% 20%，達(dá)到57. 40Mpa 以上，同時材料還具有良好的抗熱震、抗蠕變性能，適合在高溫、高載荷的日用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷、高檔大規(guī)格?；纱u、技術(shù)陶瓷、磁性材料等產(chǎn)品焙燒輥道窯中使用，其性價比遠(yuǎn)高于碳化硅輥棒，是現(xiàn)今輥道窯使用量最大的剛玉-莫來石質(zhì)和剛玉-莫來石-斜鋯石質(zhì)陶瓷輥棒的升級換代產(chǎn)品。
具體實施例方式實施列1
第一步 制備含鋯鈦系礦化劑紅柱石原料在容積為200L的振動磨機(jī)中依次加入 IOOkg紅柱石精礦粉(250目)、5kgAlF、9kg ZrO2,2kg TiO2和IOkg藍(lán)晶石精礦粉(325目)， 經(jīng)振動球磨240分鐘，測定混合料顆粒度(D97)為9微米備用；
第二步制備原位生成莫來石晶須增強高溫陶瓷輥棒在2噸球磨機(jī)中依次裝入190kg 蘇州高嶺土、50kg耐火球粘土、90kg硅酸鋯、140kg第一步制備的含鋯鈦系礦化劑紅柱石、 150kg α -Al2O3微粉(4微米級)和850kg水，球磨4. 5小時后放出，料漿經(jīng)過篩、除鐵后流入含螺旋攪拌機(jī)的儲漿池中，邊攪拌邊加入380kg (60目)耐火剛玉骨料，攪拌均勻后將料漿泵送到另一儲漿池中繼續(xù)攪拌，完全混合均勻后抽漿壓榨成泥餅，泥餅經(jīng)真空練泥、陳化， 大功率雙級螺旋真空擠壓成型機(jī)擠壓成形、干燥，最后將干燥后的坯管裝入半隔焰導(dǎo)流式井式輥棒燒成窯1570°C中焙燒，保溫7小時，自然冷卻、出窯，制得高強度、耐高溫陶瓷輥棒
Φ 口
廣 BFI ο實施列2:
第一步制備含鋯鈦系礦化劑紅柱石原料在容積為200L的振動磨機(jī)中依次加入 IOOkg紅柱石精礦粉(250目)、12kgAlF、2kg ZrO2,8kg TiO2和5kg藍(lán)晶石精礦粉(325目)， 經(jīng)振動球磨280分鐘，測定混合料顆粒度(D97)為6微米備用；
第二步制備原位生成莫來石晶須增強高溫陶瓷輥棒在2噸球磨機(jī)中依次裝入230kg 蘇州高嶺土、130kg耐火球粘土、50kg硅酸鋯、IOOkg第一步制備的含鋯鈦系礦化劑紅柱石、 190kg α -Al2O3微粉(4微米級)和850kg水，球磨4. 5小時后放出，料漿經(jīng)過篩、除鐵后流入含螺旋攪拌機(jī)的儲漿池中，邊攪拌邊加入300kg (60目)耐火剛玉骨料，攪拌均勻后將料漿泵送到另一儲漿池中繼續(xù)攪拌，完全混合均勻后抽漿壓榨成泥餅，泥餅經(jīng)真空練泥、陳化， 大功率雙級螺旋真空擠壓成型機(jī)擠壓成形、干燥，最后將干燥后的坯管裝入半隔焰導(dǎo)流式井式輥棒燒成窯1590°C中焙燒，保溫6小時，自然冷卻、出窯，制得高強度、耐高溫陶瓷輥棒
Φ 口
廣 BFI ο實施列3:
第一步制備含鋯鈦系礦化劑紅柱石原料在容積為200L的振動磨機(jī)中依次加入 IOOkg紅柱石精礦粉(250目)、18kgAlF、5kg ZrO2,5kg 1102和17kg藍(lán)晶石精礦粉(325目)， 經(jīng)振動球磨270分鐘，測定混合料顆粒度(D97)為7微米備用；
第二步制備原位生成莫來石晶須增強高溫陶瓷輥棒在2噸球磨機(jī)中依次裝入150kg 蘇州高嶺土、70kg耐火球粘土、30kg硅酸鋯、180kg第一步制備的含鋯鈦系礦化劑紅柱石、 230kg α -Al2O3微粉(4微米級)和850kg水，球磨4. 5小時后放出，料漿經(jīng)過篩、除鐵后流入含螺旋攪拌機(jī)的儲漿池中，邊攪拌邊加入340kg (60目)耐火剛玉骨料，攪拌均勻后將料漿泵送到另一儲漿池中繼續(xù)攪拌，完全混合均勻后抽漿壓榨成泥餅，泥餅經(jīng)真空練泥、陳化， 大功率雙級螺旋真空擠壓成型機(jī)擠壓成形、干燥，最后將干燥后的坯管裝入半隔焰導(dǎo)流式井式輥棒燒成窯1550°C中焙燒，保溫9小時，自然冷卻、出窯，制得高強度、耐高溫陶瓷輥棒
權(quán)利要求
1.一種原位生成莫來石晶須增強高溫陶瓷輥棒，采用天然礦物原料及工業(yè)化工原料， 其組成按重量百分比為高嶺土 15 25%、耐火粘土 5 15%、α-Al2O3微粉15 25%、硅酸鋯3 10%、含鋯鈦系礦化劑紅柱石10 20%、耐火剛玉30 40%，經(jīng)球磨、 攪拌、成型、干燥、1500 1600°C焙燒，保溫5 10小時、自然冷卻，制得1350°C抗折強度大于57. 40Mpa的陶瓷輥棒產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原位生成莫來石晶須增強高溫陶瓷輥棒，其特征在于 所述含鋯鈦系礦化劑紅柱石原料按重量百分比組成為在100份紅柱石精礦中添加5 20%藍(lán)晶石、1 10% ZrO2U 10% TiO2 以及 5 20% A1F。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種原位生成莫來石晶須增強高溫陶瓷輥棒，其特征在于所述含鋯鈦系礦化劑紅柱石原料粒徑< 10微米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種原位生成莫來石晶須增強高溫陶瓷輥棒，采用天然礦物原料及工業(yè)化工原料，其組成按重量百分比為高嶺土15～25％、耐火粘土5～15％、α-Al2O3微粉15～25％、硅酸鋯3～10％、含鋯鈦系礦化劑紅柱石10～20％、耐火剛玉30～40％，經(jīng)球磨、攪拌、成型、干燥、1500～1600℃焙燒，保溫5～10小時、自然冷卻，制得1350℃抗折強度大于57.40Mpa的陶瓷輥棒產(chǎn)品，在高溫、高載荷的日用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷、高檔大規(guī)格?；纱u、技術(shù)陶瓷、磁性材料等產(chǎn)品焙燒輥道窯中有廣泛應(yīng)用前景。
文檔編號C04B35/10GK102249722SQ20111013211
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月21日
發(fā)明者王永華, 鄭景廬 申請人:景德鎮(zhèn)諾耐技術(shù)陶瓷有限公司