專利名稱：致密低膨脹合成堇青石耐火原料的制作方法
致密低膨脹合成堇青石耐火原料，主要用于制造具有高熱震穩(wěn)定性的堇青石-莫來石窯具，堇青石輕質耐火材料，以及堇青石不定形耐火材料。
現(xiàn)有合成堇青石耐火原料，主要采用高嶺土-滑石-氧化鋁系統(tǒng)配料，如美國專利4851376、4849275和4877670、中國專利87107431。1，這些制造方法存在堇青石燒結溫度范圍窄(30℃)，容易過燒或熔融;難于致密化，無法破碎而得到合理的顆粒料;熱膨脹系數(shù)高，性能不穩(wěn)定。
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單、價格低廉、性能優(yōu)異穩(wěn)定，適合工業(yè)化生產的致密低膨脹合成堇青石耐火原料及其制造方法。
本發(fā)明是采用海泡石粘土-鎂質粘土-生礬土配料體系，用全堇青石配料的二次鍛燒工藝，可以制得堇青石含量91-94%(重量)的廉價耐火原料，有效地解決了堇青石燒成溫度范圍窄，和難于致密的問題，可大規(guī)模穩(wěn)定生產。
現(xiàn)在詳細描述本發(fā)明用Mgo≥18%、Fe2O3≤3%的海泡石粘土50-60%(重量)，鎂質粘土0-10%(重量)和生礬土30-40%(重量)為基體原料配料。
其制造方法是將上述配料混合，按照料球∶水之比為1∶2∶0.8-1.2，球磨6-8小時，過180目篩后出磨，第一次成型方法有兩種一種是將出磨后的料漿烘干即可，另一種是將出磨后的料漿用壓濾機壓濾成泥餅，入真空練泥機擠出坯體，然后在800-1000℃下輕燒，保溫2-4小時，將輕燒后的坯體破碎制成＜0.15mm的粉料。再用70-95%(重量)的這種粉料加5-30%(重量)的未經輕燒的生料粉混合，以壓磚機壓制成型，即得合成原料的生坯，然后將成型好的生坯烘干后，置于1320-1400℃燒結，保溫4-10小時，即可得到堇青石含量為91-94%，吸水率6-7.5%，膨脹系數(shù)1.33-1.58×10-6℃-1(20-1000℃)的合成堇青石耐火原料。
實施例用海泡石粘土60%(重量)，湖南保靖鎂質粘土5%(重量)，貴陽生礬土35%(重量)配料，按料∶球∶水＝1∶2∶1進入球磨機磨6小時，出磨過180目篩，烘干后在電爐中輕燒，800℃保溫4小時，冷卻后出爐，破碎至小于0.15mm的粉料，然后用80%(重量)的輕燒料，加20%的未燒混磨料，外加5%的水，采用半干壓法成型，成型壓力為50MPa，坯體尺寸為φ150×25mm，將這種坯體烘干后，置于電爐中燒成，在1390℃下保溫10小時。
二次燒成合成堇青石耐火原料的性能如下
用滑石和用海泡石粘土一次燒成(保溫4小時)合成的堇青石耐火原料的膨脹系數(shù)比較
用滑石和用海泡石粘土二次燒成(保溫4小時)合成的堇青石耐火原料的膨脹系數(shù)比較
一次燒成和二次燒成的堇青石熟料致密性能比較(各溫度保溫4小時)
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注A系列原料配比為滑石39%，生礬土26%，溆浦土35%。
B系列原料配比為海泡石粘土60%，鎂質粘土5%，生礬土35%。
從上述體積密度對比可見，1390℃以下保溫4小時后，無論是一次燒成或是二次燒成，其體積密度都較低，無法破碎得到合理顆粒級配的骨料，但1420℃以上，二次燒成的熟料，其體積密度顯著增加。
本發(fā)明的優(yōu)點1、所用原料儲量豐富，來源方便，價格低廉，主要含鎂原料海泡石粘土顆粒細致，大部分小于2μm，比表面積大，(400-500m2/G)，吸附能力強，反應活性大，用于合成堇青石時燒成溫度低，且堇青石生成量大，膨脹系數(shù)低。
2、采用全堇青石配料、二次燒成工藝的燒成條件易于控制，不會出現(xiàn)過燒或局部熔融，燒成溫度范圍可擴大至60℃。
3、由于經一次輕燒;原料中的有機質及結晶水被排除，利于合成原料的致密化，原料活性增加，合成堇青石溫度降低，且生成量大。
4、產品性能穩(wěn)定和提高，擴大了堇青石的應用領域、使制造堇青石制品的工藝變得更簡單。
權利要求
1.致密低膨脹合成堇青石耐火原料，其特征在于配料中含海泡石粘土50-60%(重量)，生礬土30-40%(重量)，鎂質粘土0-10%(重量)；制造工藝為分兩次燒成的方法。
2.根據(jù)權利要求1的耐火原料的制造方法，其特征在于(1) 先將海泡石粘土、生礬土、鎂質粘土配料混合;(2) 按照料球∶水＝1∶2∶08-1.2球磨6-8小時;(3) 烘干后成型，在800-1000℃輕燒2-4小時;(4) 破碎制成＜0.15mm的粉料即為基體原料;(5) 將基體原料70-95%(重量)，按上述配比制成而未經800-1000℃輕燒的生料粉5-30%(重量)混合，成型為原料生坯;(6) 將原料生坯置于1320-1400℃溫度中燒結，保溫4-10小時。
3.根據(jù)權利要求1的耐火原料，其特征在于配料中海泡石粘土的成分為MgO含量大于18%，F(xiàn)e2O3含量小于3%。
全文摘要
致密低膨脹合成堇青石耐火原料，是以海泡石粘土50—60％，生礬土30—40％和鎂質粘土0—10％配料，采用二次燒成工藝合成的，堇青石含量可達91—94％，吸水率6—7.5％，膨脹系數(shù)1.33—1.58×10-6℃-1(20—1000℃)的優(yōu)質堇青石廉價耐火原料。用本發(fā)明的方法有效地解決了堇青石燒成溫度范圍窄和難于致密的問題，可大規(guī)模穩(wěn)定生產。
文檔編號C04B35/64GK1090262SQ9310026
公開日1994年8月3日 申請日期1993年1月14日 優(yōu)先權日1993年1月14日
發(fā)明者郭海珠, 姚慶榮, 玉質瑋, 田惠英 申請人:中國建筑材料科學研究院耐火材料研究所