本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鈦酸鋁鈣復(fù)合耐磨磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
鈦酸鋁鈣這種原料來自于鈦合金煉制過程中產(chǎn)生的廢渣，經(jīng)過精加工而制得，隨著鈦合金的不斷發(fā)展，隨之產(chǎn)生的廢渣越來越多，這些廢渣經(jīng)大量堆積不僅污染環(huán)境，而且會(huì)造成資源的浪費(fèi)，如何合理地利用這些廢棄物精制得到的鈦酸鋁鈣已經(jīng)成為亟待解決的難題。
然而這種鈦酸鋁鈣是具有良好的熱學(xué)性能的復(fù)相材料，其熱膨脹系數(shù)為7.5×10-6/℃，在1000℃下導(dǎo)熱系數(shù)為2.23w·m-1·k-1,其性能使得這種鈦酸鋁鈣可以在耐火材料領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行應(yīng)用，而且在當(dāng)今大力倡導(dǎo)建設(shè)資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會(huì)的大背景下，如何利用再生資源得來的原料已經(jīng)成為耐火材料今后發(fā)展的趨勢，鈦酸鋁鈣材料在耐火材料中的應(yīng)用具有強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)問題，從而提供一種鈦酸鋁鈣復(fù)合耐磨磚及其制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種鈦酸鋁鈣復(fù)合耐磨磚，由骨料、粉料和結(jié)合劑制成，其中所述骨料由以下重量份數(shù)配比的原料組成：粒度3-5mm的鈦酸鋁鈣15-20份，粒度1-3mm的鈦酸鋁鈣20-25份，粒度0.088-1mm的鈦酸鋁鈣10-15份，粒度3-5mm的鋁礬土10-15份，粒度1-3mm的鋁礬土20-25份，廣西白泥3-5份。所述粉料由以下重量份數(shù)配比的原料組成：鋁礬土粉20-25份，碳化硅粉10-15份，所述結(jié)合劑由重量份數(shù)為3-4份的紙漿廢液組成。
優(yōu)選地，，所述鈦酸鋁鈣中的al2o3含量為76wt％，cao含量10wt％，tio2含量10wt％。
優(yōu)選地，所述骨料中鋁礬土中的al2o3含量≥80wt％。
優(yōu)選地，所述廣西白泥中的al2o3含量≥35wt％。
優(yōu)選地，所述鋁礬土粉的d95粒徑＜0.088mm。
優(yōu)選地，所述碳化硅粉中的sic含量≥90wt％。
優(yōu)選地，所述粉料中鋁礬土粉的al2o3含量≥80wt％。
優(yōu)選地，所述紙漿廢液的密度為1.12-1.16g/cm3。
一種制備鈦酸鋁鈣復(fù)合耐磨磚的方法，通過以下步驟制得：
a.稱取骨料：將粒度3-5mm的鈦酸鋁鈣15-20kg，粒度1-3mm的鈦酸鋁鈣30-35kg，粒度0.088-1mm的鈦酸鋁鈣10-15kg，粒度3-5mm的鋁礬土10-15kg，粒度1-3mm的鋁礬土20-25kg，廣西白泥3-5kg稱量好并混合均勻；
b.稱取粉料：將20-25kg的鋁礬土粉和10-15kg的碳化硅粉稱量好后混合均勻；
c.將a和b步驟中的骨料和粉料均勻混合后加入3-4kg的紙漿廢液；
d.將步驟c中的物料進(jìn)行壓制和干燥工序；
e.將干燥后得到的半成品磚塊經(jīng)1390℃燒制4h后即得鈦酸鋁鈣復(fù)合耐磨磚成品。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明采用鈦酸鋁鈣和鋁礬土為主要原料，使材料提高耐磨性能和抗熱震性能，可以代替部分碳化硅，碳酸鋁鈣價(jià)格低廉，用它替代部分碳化硅可以降低生產(chǎn)成本，而且硬度較高，可以有效提高本發(fā)明的耐磨度，加入紙漿廢液和廣西白泥不僅提高半成品的塑性，也同樣降低了生產(chǎn)成本，最后鈦酸鋁鈣在鋁硅系中經(jīng)過燒結(jié)發(fā)生膨脹產(chǎn)生微裂紋有利于提高抗熱震性能。總的來說，本發(fā)明產(chǎn)品經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)后具有高耐磨性、抗侵蝕、抗熱震、低導(dǎo)熱系數(shù)的性能，將此鈦酸鋁鈣復(fù)合耐磨磚用于水泥窯過渡帶，可提高此部位材料使用壽命，降低其筒體溫度，達(dá)到節(jié)能減排的作用。
具體實(shí)施方式
以下根據(jù)具體實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案及技術(shù)效果進(jìn)行具體說明。
以下實(shí)施例中，鈦酸鋁鈣復(fù)合耐磨磚的原料規(guī)格為：在骨料中三種粒度的鈦酸鋁鈣中的al2o3含量為76wt％，cao含量為10wt％，tio2含量為10wt％，鋁礬土中的al2o3含量≥80wt％，廣西白泥中的al2o3含量≥35wt％，碳化硅粉的sic含量≥90wt％；在粉料中鋁礬土粉中的的d95粒徑＜0.088mm，al2o3含量≥80wt％；在結(jié)合劑中，紙漿廢液的密度為1.12-1.16g/cm3。
實(shí)施例1
實(shí)施例1中鈦酸鋁鈣復(fù)合耐磨磚由骨料，粉料和結(jié)合劑組成，其中骨料配方為：粒度3-5mm的鈦酸鋁鈣16kg，粒度1-3mm鈦酸鋁鈣30kg，粒度0.088mm-1的鈦酸鋁鈣15kg，粒度3-5mm的鋁礬土12kg，粒度1-3mm的鋁礬土22kg，廣西白泥4kg；粉料配方為：鋁礬土粉21kg，碳化硅粉15kg；結(jié)合劑配方為：紙漿廢液3kg。
將上述原料稱量好后進(jìn)行配料并均勻混合，再將混合好的物料進(jìn)行壓制和干燥工序，將干燥后得到的半成品磚塊經(jīng)1390℃燒制4h后即得鈦酸鋁鈣復(fù)合耐磨磚成品。其產(chǎn)品性能檢測結(jié)果如附表一所示。
實(shí)施例2
實(shí)施例2中鈦酸鋁鈣復(fù)合耐磨磚由骨料，粉料和結(jié)合劑組成，其中骨料配方為：粒度3-5mm的鈦酸鋁鈣18kg，粒度1-3mm鈦酸鋁鈣32kg，粒度0.088mm-1的鈦酸鋁鈣13kg，粒度3-5mm的鋁礬土13kg，粒度1-3mm的鋁礬土24kg，；粉料配方為：鋁礬土粉23kg，碳化硅粉14kg；結(jié)合劑配方為：紙漿廢液4kg。
將上述原料稱量好后進(jìn)行配料并均勻混合，再將混合好的物料進(jìn)行壓制和干燥工序，將干燥后得到的半成品磚塊經(jīng)1390℃燒制4h后即得鈦酸鋁鈣復(fù)合耐磨磚成品。其產(chǎn)品性能檢測結(jié)果如附表一所示。
實(shí)施例3
實(shí)施例3中鈦酸鋁鈣復(fù)合耐磨磚由骨料，粉料和結(jié)合劑組成，其中骨料配方為：粒度3-5mm的鈦酸鋁鈣20kg，粒度1-3mm鈦酸鋁鈣33kg，粒度0.088mm-1的鈦酸鋁鈣12kg，粒度3-5mm的鋁礬土13kg，粒度1-3mm的鋁礬土23kg，；粉料配方為：鋁礬土粉25kg，碳化硅粉12kg；結(jié)合劑配方為：紙漿廢液4kg。
將上述原料稱量好后進(jìn)行配料并均勻混合，再將混合好的物料進(jìn)行壓制和干燥工序，將干燥后得到的半成品磚塊經(jīng)1390℃燒制4h后即得鈦酸鋁鈣復(fù)合耐磨磚成品，其產(chǎn)品性能檢測結(jié)果如附表一所示。
附表一各實(shí)施例產(chǎn)品性能檢測結(jié)果
由附表一可知，本發(fā)明提供的鈦酸鋁鈣復(fù)合耐磨磚具有高耐磨性、抗侵蝕、抗熱震、低導(dǎo)熱系數(shù)的性能，該鈦酸鋁鈣復(fù)合耐磨磚顯氣孔率較低，表面磚塊質(zhì)量以及致密程度較為優(yōu)良，熱震穩(wěn)定性檢測試驗(yàn)中熱震次數(shù)≥15次，該鈦酸鋁鈣復(fù)合耐磨磚抗熱震性較大，可良好應(yīng)用于水泥窯過渡帶，常溫耐磨性較好，磨損量≤3.2cm3，導(dǎo)熱系數(shù)較較低，為2.4w/(m·k)。
對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，具體實(shí)施例只是對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。