專利名稱：氯化爐用莫來石陶瓷釉化復(fù)合大磚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氯化法鈦白粉生產(chǎn)中高溫氯化爐爐襯用的一種莫來石陶瓷釉化復(fù)合耐火材料的制備方法，尤其涉及一種在磚本體上表面噴涂生釉料，隨熱工窯爐烘爐過程表面釉化的制備方法。
背景技術(shù)：
我國我國鈦白生產(chǎn)工藝落后，國內(nèi)鈦白行業(yè)仍是規(guī)模小、產(chǎn)量低、成本高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、環(huán)境污染嚴(yán)重的硫鈦白酸法。相對(duì)于硫酸法鈦白生產(chǎn)而言，氯化法具有工藝流程短、操作易實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)化、“三廢”排放少、更易獲得高質(zhì)量金紅石型鈦白等優(yōu)點(diǎn)，而逐漸占據(jù)了全球鈦白行業(yè)的主導(dǎo)地位。由于環(huán)保法規(guī)的日益強(qiáng)化和用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的日益提高，氯化法在鈦白生產(chǎn)中已占有明顯的優(yōu)勢(shì)。但是，氯化法鈦白生產(chǎn)技術(shù)難度大，關(guān)鍵設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求采用耐高溫耐腐蝕抗氧化抗沖刷的特殊材料，研究開發(fā)形成商業(yè)化生產(chǎn)需巨額投資，因此，氯化法鈦白生產(chǎn)技術(shù)至今仍被國外少數(shù)幾家公司所壟斷。近幾年面對(duì)國外技術(shù)的壟斷和封鎖，采用咨詢方式從美國引進(jìn)了氯化法鈦白生產(chǎn)技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備，最近一兩年，中國采取氯化法工藝的新建項(xiàng)目也紛紛投產(chǎn)。隨著國內(nèi)氯化法生產(chǎn)鈦白企業(yè)即將紛紛建立，也為配套這一先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)中所需的高溫爐用耐材帶來了發(fā)展。由于高溫爐氯化爐使用條件非?？量?，高溫爐氯化爐耐火內(nèi)襯首先要承受高溫、高壓和高腐蝕的氯氣、四氯化鈦和強(qiáng)酸的腐蝕和侵蝕，同時(shí)它還需要在長(zhǎng)期氯氣存在的環(huán)境中承受1000°c左右的高溫，這就對(duì)耐火材料材質(zhì)提出了嚴(yán)格的要求。四氯化鈦(TiC14)制備:將鈦原料與燒結(jié)石油焦和預(yù)熱后的氯氣混合在80(Ti00(rc的溫度下進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)是在流態(tài)化床氯化器中進(jìn)行的，是將預(yù)定粒度范圍內(nèi)的鈦原料和焦碳直接加至床中。氯 化器外殼用鋼制成，襯有耐火材料并罩有外部水冷套。高溫下的氯氣、氯化氫和四氯化鈦極具腐蝕性，因此該爐子耐材損害非常厲害，隨著世界技術(shù)的發(fā)展，大型高效氯化爐對(duì)耐材的長(zhǎng)壽命提出了比較高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是氯化法鈦白粉生產(chǎn)中高溫爐氯化爐爐襯用的一種莫來石陶瓷復(fù)合耐火材料制備方法，是一種低溫活化燒結(jié)高溫釉化復(fù)合大磚的制備方法，所采用的技術(shù)方案是:在生產(chǎn)單位一耐火生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)配料、混合、成型、干燥等工序制成耐火磚，在耐火生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)配料、混合制成釉料細(xì)粉，耐火磚和釉料細(xì)粉經(jīng)檢驗(yàn)合格后發(fā)往使用單位；在使用單位——鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)，由筑爐施工單位將耐火磚砌筑在氯化爐上，砌筑完畢后將釉料細(xì)粉倒入強(qiáng)制混合機(jī)，加入細(xì)粉質(zhì)量40% 60%潔凈自來水，混合10 60分鐘，并困料40分鐘。將釉料混合液采用人工涂刷或噴涂設(shè)備在磚面涂刷或噴2 5_低溫釉化的高溫釉，在隨后的烘爐過程中使磚體表面產(chǎn)生一層I 3mm厚的抗氯氣和四氯化鈦以及強(qiáng)酸腐蝕的高溫釉化層，避免高溫氯氣和高溫四氯化鈦及強(qiáng)酸和氯化雜質(zhì)的滲漏和腐蝕。氯化爐用莫來石陶瓷復(fù)合大磚，所用主坯體材料由煅燒高嶺土 (低鋁莫來石Al2O3:42% 46%,莫來石含量50% 60%)、燒結(jié)莫來石(Al2O3: ^ 72%,莫來石含量> 90%)和結(jié)合軟質(zhì)粘土(Al2O3含量在> 35%) 一種或幾種，添加超微粉(_5um氧化鋁微粉和二氧化硅微粉)，1-3種燒結(jié)劑作為添加劑。低鋁莫來石、莫來石、結(jié)合軟質(zhì)粘土、-5um氧化鋁微粉以及二氧化硅微粉的重量份數(shù)及加入比例是:低鋁莫來石(Al2O3 ^ 45) 65-70份、燒結(jié)莫來石(Al2O3彡70) 10—15份，_5um氧化鋁微粉4一 15份、二氧化硅微粉3 —15份；外加結(jié)合劑的加入量分別低鋁莫來石、莫來石、結(jié)合軟質(zhì)粘土、_5um氧化鋁微粉以及二氧化硅微粉的重量份數(shù)總重量的比例為:3 — 5%;
氯化爐用莫來石陶瓷復(fù)合大磚，表面復(fù)合低溫?zé)Y(jié)釉層由長(zhǎng)石和粘土粉以及硅粉、滑石粉、鋯粉中的三種或四種以及四種以上的混合的復(fù)合添加劑及外加的水組成。加入比例是:復(fù)合添加劑0.15-1%份；水的加入量分別占總重量的比例為:水40—100% ；
本發(fā)明，鈦白工業(yè)用氯化爐用莫來石陶瓷復(fù)合大磚的制備方法為:
步驟一、制備耐火磚本體:低鋁莫來石(Al2O3 >45)65—70份、燒結(jié)莫來石(Al2O3彡70)10—15份，_5um氧化鋁微粉4一 15份、二氧化硅微粉3 —15份；外加結(jié)合劑的加入量分別低鋁莫來石、莫來石、結(jié)合軟質(zhì)粘土、_5um氧化鋁微粉以及二氧化硅微粉的重量份數(shù)總重量的比例為:3—5% ;放入強(qiáng)力混砂機(jī)預(yù)混15-20min,將混合好的料備用；
步驟二、將混合好的料按照重量要求稱量后倒入事先組裝好的模具內(nèi)，進(jìn)行高壓成
型；
步驟三、成型后按照磚坯尺寸要求測(cè)量，并及時(shí)化驗(yàn)胚體的指標(biāo)；
步驟四、將成型好的磚坯放入干燥器烘干，烘干溫度常溫一220°C，時(shí)間大于25小時(shí)； 步驟五、保溫結(jié)束后，逐漸降溫，時(shí)間為4一 IO小時(shí)，硬化后出爐。步驟六、將干燥后的大磚磚坯放入高溫梭式窯內(nèi)，按照以下燒成曲線進(jìn)行高溫?zé)伞?br> 權(quán)利要求
1.一種氯化爐用莫來石陶瓷釉化復(fù)合大磚的制備方法，其特征在于:步驟一、制備耐火磚本體:低鋁莫來石65— 70份、燒結(jié)莫來石10 —15份，_5um氧化鋁微粉4一 15份、二氧化硅微粉3 —15份；外加結(jié)合劑的加入量分別低鋁莫來石、莫來石、結(jié)合軟質(zhì)粘土、-5um氧化鋁微粉以及二氧化硅微粉的重量份數(shù)總重量的比例為:3 — 5% ;放入強(qiáng)力混砂機(jī)預(yù)混15-20min，將混合好的料備用； 步驟二、將混合好的料按照重量要求稱量后倒入事先組裝好的模具內(nèi)，進(jìn)行高壓成型； 步驟三、成型后按照磚坯尺寸要求測(cè)量； 步驟四、將成型好的磚坯放入干燥器烘干，烘干溫度常溫到220°C，時(shí)間大于25小時(shí)； 步驟五、保溫結(jié)束后，逐漸降溫，時(shí)間為4一 10小時(shí)，硬化后出爐； 步驟六、將干燥后的大磚磚坯放入高溫梭式窯內(nèi)進(jìn)行高溫?zé)桑? 步驟七、將燒成磚砌筑在氯化爐內(nèi)； 步驟八、表面復(fù)合低溫?zé)Y(jié)釉料由長(zhǎng)石和粘土粉以及硅粉、滑石粉、鋯粉中的三種或四種以及四種以上的混合的復(fù)合添加劑及外加的水組成；加入比例是:復(fù)合添加劑占總重量的比例0.15-1% ;水的加入量占總重量的比例為:水40—100% ;將復(fù)合低溫?zé)Y(jié)釉料在陶瓷球磨機(jī)內(nèi)共磨，待用； 步驟九、磚本體砌筑完畢后，將釉料混合液采用人工涂刷或噴涂設(shè)備在磚本體面涂刷或噴2 5mm,在隨后的烘爐過程中使磚體表面產(chǎn)生一層I 3mm厚的抗氯氣和四氯化鈦以及強(qiáng)酸腐蝕的高溫釉化層； 步驟十、進(jìn)行烘烤，使釉面在1100°C釉化，形成釉化層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化爐用莫來石陶瓷釉化復(fù)合大磚的制備方法，其特征在于:低鋁莫來石的Al2O3彡45%，燒結(jié)莫來石的Al2O3彡70%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氯化法鈦白粉生產(chǎn)中高溫氯化爐爐襯用莫來石陶瓷釉化復(fù)合耐火材料的制備方法。在生產(chǎn)單位制成耐火磚，在耐火生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)配料、混合制成釉料細(xì)粉，在鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)，由筑爐施工單位將耐火磚砌筑在氯化爐上，將釉料混合液采用人工涂刷或噴涂設(shè)備在磚面涂刷或噴2～5mm低溫釉化的高溫釉，在隨后的烘爐過程中使磚體表面產(chǎn)生一層1～3mm厚的抗氯氣和四氯化鈦以及強(qiáng)酸腐蝕的高溫釉化層，避免高溫氯氣和高溫四氯化鈦及強(qiáng)酸和氯化雜質(zhì)的滲漏和腐蝕。
文檔編號(hào)C04B41/86GK103086724SQ201210454588
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者張利新, 薄鈞, 李宏偉, 廖紹虎, 王貽謙, 王卓 申請(qǐng)人:中鋼集團(tuán)耐火材料有限公司