一種微孔尖晶石的溼法燒結生產方法與流程
2023-04-24 21:31:01
本發明屬於耐火材料生產技術領域，尤其涉及一種微孔尖晶石的溼法燒結生產方法。
背景技術：
隨著高溫行業的發展，在耐火材料、冶金、陶瓷等領域，對鎂鋁尖晶石的用量也在逐步提高，不僅要有很好的使用性能，而且也需要節能環保，隨著國家對節能環保政策的越來越嚴格，目前廣泛使用的鎂鋁尖晶石由於密度大，熱導率高，所造成熱損耗大，動力消耗高，嚴重浪費能源；為此，高溫工業急需一種低密度的鎂鋁尖晶石，起到保溫隔熱，降低能耗的效果。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種微孔尖晶石的溼法燒結生產方法。
為實現上述目的，本發明採用的技術方案是，一種微孔尖晶石的溼法燒結生產方法，取主原料，加入主原料重量1.2-1.5倍的水、主原料重量1-3%的造孔劑、主原料重量0.1-0.3%的結合劑，研磨得到泥漿A；泥漿A經脫水、真空練泥、乾燥、燒結，即得微孔尖晶石；所述主原料由下述重量百分比的原料組成：γ-氧化鋁（γ-工業氧化鋁）50-60%、菱鎂礦40-50%。
所述脫水、真空練泥、乾燥具體過程為：將泥漿A泵入壓濾機中脫水得泥餅B，採用真空擠泥機對泥餅B進行真空練泥、擠壓，切割後形成泥段C，再將泥段C送入鏈式乾燥器乾燥得D料。
優選的，壓濾機脫水壓力≤2.5Mpa，泥餅B水分＜25%；真空擠泥機中真空度≥0.085Mpa；D料殘餘水分＜1%（質量）。
所述乾燥時的溫度為250-280℃，時間60-90min。
所述燒結的溫度1650-1700℃，保溫時間15-30min，整個燒結時間10-15h。
泥漿A的顆粒粒度篩餘為500目＜0.05%（質量）。
所述結合劑為木質素磺酸鹽或羧甲基纖維素。
所述燒結在迴轉窯或隧道窯中進行。
所述造孔劑為PMMA材質微球，採購於北京森昌泰和公司。
本發明產生的有益效果是：（1）將γ-氧化鋁和菱鎂礦加入一定的水進行溼混，由於水分子在研磨中沿著物料毛細管壁或微裂紋擴散至狹窄地區，對裂紋的四壁產生約0.1MPa的壓力，使得物料更容易劈裂開，另外還可以促進各種原料和造孔劑分布均勻，使其中菱鎂礦不粘磨機壁，從而所磨泥漿粒度更細；（2）採用真空擠泥機成型，可使微孔尖晶石泥料中孔徑尺寸由原來的幾十微米降低到幾微米，同時也使泥料組成更加均勻，可塑性和密度均得到增加，保證了成型後坯體強度；（3）採用本發明燒結生產方法微孔尖晶石生產工藝所得的產品，體積密度可以達到2.40-2.50 g/cm3，氣孔率在30%左右，氣孔孔徑在5-10um左右，這是單純採用造孔劑法所達不到的；（4）採用本發明溼法燒結生產方法生產微孔尖晶石，解決了傳統幹法生產生產環境差、勞動強度大等問題；（5）採用本發明溼法燒結生產方法生產微孔尖晶石石，由於加水共磨所得泥漿顆粒較細，使得燒結溫度降低50-150℃，大大節約產品成本，從而更具有市場競爭力。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，但本發明的保護範圍不限於此。以下實施例中的造孔劑為PMMA材質微球，採購於北京森昌泰和公司。
實施例1
一種微孔尖晶石的溼法燒結生產方法，取主原料，加入主原料重量1.5倍的水、主原料重量1-3%的造孔劑、主原料重量0.1%的結合劑（木質素磺酸鹽），研磨得到泥漿A，泥漿A的顆粒粒度篩餘為500目 0.04%；泥漿A經脫水、真空練泥、乾燥、燒結，即得微孔尖晶石；所述主原料由下述重量百分比的原料組成：γ-氧化鋁（γ-工業氧化鋁）50%、菱鎂礦50%。
所述脫水、真空練泥、乾燥、燒結具體過程為：將泥漿A泵入壓濾機中脫水得泥餅B，壓濾機脫水壓力2.5MPa，泥餅B水分20%；採用真空擠泥機對泥餅B進行真空練泥、擠壓，真空擠泥機中真空度0.085MPa；切割後形成直徑為20毫米、長度為50毫米的圓柱形泥段C；再將泥段C送入鏈式乾燥器乾燥得D料，D料殘餘水分0.5%，乾燥溫度為250℃，時間90min；將D料送入迴轉窯中燒制，所述燒結的溫度1680℃，保溫時間30min，整個燒結時間15h。
本實施例製備的微孔尖晶石氣孔率為28.8%，體積密度為2.49g/cm3。
實施例2
一種微孔尖晶石的溼法燒結生產方法，取主原料，加入主原料重量1.2倍的水、主原料重量3%的造孔劑、主原料重量0.2%的結合劑（羧甲基纖維素），研磨得到泥漿A，泥漿A的顆粒粒度篩餘為500目 0.03%；泥漿A經脫水、真空練泥、乾燥、燒結，即得微孔尖晶石；所述主原料由下述重量百分比的原料組成：γ-氧化鋁（γ-工業氧化鋁）60%、菱鎂礦40%。
所述脫水、真空練泥、乾燥、燒結具體過程為：將泥漿A泵入壓濾機中脫水得泥餅B，壓濾機脫水壓力2.2MPa，泥餅B水分23%；採用真空擠泥機對泥餅B進行真空練泥、擠壓，真空擠泥機中真空度0.085MPa；切割後形成直徑為20毫米、長度為50毫米的圓柱形泥段C；再將泥段C送入鏈式乾燥器乾燥得D料，D料殘餘水分0.6 %，乾燥溫度為260℃，時間90min；將D料送入隧道窯中燒制，所述燒結的溫度1700℃，保溫時間20min，整個燒結時間15h。
本實施例製備的微孔尖晶石體積密度為2.40g/cm3，鎂鋁尖晶石氣孔率為32%。
實施例3
一種微孔尖晶石的溼法燒結生產方法，取主原料，加入主原料重量1.5倍的水、主原料重量1%的造孔劑、主原料重量0.3%的結合劑（羧甲基纖維素），研磨得到泥漿A，泥漿A的顆粒粒度篩餘為500目 0.04%；泥漿A經脫水、真空練泥、乾燥、燒結，即得微孔尖晶石；所述主原料由下述重量百分比的原料組成：γ-氧化鋁（γ-工業氧化鋁）55%、菱鎂礦45%。
所述脫水、真空練泥、乾燥、燒結具體過程為：將泥漿A泵入壓濾機中脫水得泥餅B，壓濾機脫水壓力2.4MPa，泥餅B水分24.5%；採用真空擠泥機對泥餅B進行真空練泥、擠壓，真空擠泥機中真空度0.085MPa；切割後形成直徑為20毫米、長度為50毫米的圓柱形泥段C；再將泥段C送入鏈式乾燥器乾燥得D料，D料殘餘水分＜1%，乾燥溫度為270℃，時間80min；將D料送入迴轉窯中燒制，所述燒結的溫度1650℃，保溫時間30min，整個燒結時間10h。
本實施例製備的微孔尖晶石體積密度為2.43g/cm3，鎂鋁尖晶石氣孔率為30%。