一種采用等靜壓成型方式制備耐火磚的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于耐火材料領(lǐng)域，具體涉及一種采用等靜壓成型方式制備耐火磚的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]相比傳統(tǒng)的成型方式，等靜壓成型技術(shù)獲得的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)均勻，內(nèi)部無大氣孔或氣泡等缺陷，能夠兼顧抗侵蝕性能和抗熱震性能；同時，該技術(shù)能夠制備大尺寸的產(chǎn)品，滿足特殊使用部位對耐火磚大尺寸、減少砌筑磚縫的要求。
[0003]等靜壓成型技術(shù)的關(guān)鍵在于泥料的制備，一方面要求泥料的含水率均勻且保持在較低的范圍內(nèi)以保證泥料具有較好的流動性和成型成品率;另一方面要求泥料具有較高的結(jié)合強(qiáng)度以保證成型坯體具有足夠的強(qiáng)度;為了保證泥料性能，現(xiàn)有的等靜壓成型泥料制備方式如下:先將耐火骨料、基質(zhì)細(xì)粉和較多液體結(jié)合劑在一起混煉，較多的液體結(jié)合劑使耐火原料充分潤濕，細(xì)粉在液體結(jié)合劑作用下均勻地包裹在骨料顆粒上，保證結(jié)合劑均勻分布且能提供足夠粘結(jié)強(qiáng)度;然后，將混煉好的泥料進(jìn)行自然干燥或加熱干燥，排除液體結(jié)合劑中多余的水分，保證泥料中的含水率達(dá)到成型要求;在干燥過程中及干燥后要對泥料進(jìn)行攪拌、翻轉(zhuǎn)等系列操作，以保證各部位泥料的含水率均勻一致;該方法能夠獲得滿足要求的泥料，但泥料含水率及其均勻分布的控制過程復(fù)雜，不易操作；同時，泥料制備的周期長、成本高，影響產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種采用等靜壓成型方式制備耐火磚的制備方法，使其能通過改進(jìn)泥料制備過程解決現(xiàn)有等靜壓成型技術(shù)中泥料干燥過程不易操作、周期長的缺點，并具有操作簡單、成品率高，所制備耐火磚具有尺寸大、結(jié)構(gòu)均勻，抗熱震性能優(yōu)，抗侵蝕性能好的特點。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
一種采用等靜壓成型方式制備耐火磚的制備方法，所述的制備方法包括有原料的組成、泥料的制備和耐火磚的制備;其具體步驟如下:
1)原料的組成:耐火磚的原料組成及質(zhì)量百分比為粒度為:0.1?3mm的顆粒料45?65%;粒度< 0.044_的基質(zhì)細(xì)粉35?55%;所述的原料還外加有結(jié)合劑;所述的結(jié)合劑包括有固體結(jié)合劑和水;所述固定結(jié)合劑的加入量為原料重量的0.8?1.5%，水的加入量為原料重量的
0.5?1.5%;所述的固體結(jié)合劑為固體磷酸二氫鋁；
2)泥料的制備:將步驟I)中所述的顆粒料和固體結(jié)合劑在碾輪機(jī)中攪拌，使固體結(jié)合劑均勻分布在顆粒料中，然后加入水一起混碾，水能夠充分潤濕骨料并使固體結(jié)合劑溶解后具有一定的粘度，分散均勻的固體結(jié)合劑具有粘度后均勻地包裹在骨料表面，最后加入基質(zhì)細(xì)粉一起混碾，基質(zhì)細(xì)粉在結(jié)合劑的作用下均勻地包裹在顆粒料的表面，獲得等靜壓成型用泥料； 3)耐火磚的制備:將步驟2)所制備的泥料直接裝入模具，在等靜壓機(jī)中經(jīng)90?180MPa的壓力成型，120°C干燥24h后在1550°C?1650°C保溫8小時即可獲得所需尺寸的耐火磚;所述耐火磚的最大尺寸為:長1200mm，寬600mm，高500mm。
[0006]所述固體結(jié)合劑的加入量為原料重量的0.8?1.2%。
[0007]所述水的加入量為原料重量的0.5?1.2%。
[0008]所述的耐火磚為剛玉磚或剛玉莫來石或鉻剛玉磚或高鉻磚。
[0009]所述的顆粒料為剛玉顆粒、氧化鉻顆粒、莫來石顆粒、鉻剛玉顆粒中的一種或幾種組合。
[0010]所述的基質(zhì)細(xì)粉為氧化鋁細(xì)粉、氧化鉻細(xì)粉、氧化鋯細(xì)粉、粘土中的一種或幾種組入口 O
[0011]本發(fā)明提出的一種采用等靜壓成型方式制備耐火磚的制備方法，利用分離原理，將結(jié)合劑以固體結(jié)合劑和水的形式分別依次加入，既保證了結(jié)合劑和水對原料的潤濕性，使其在泥料中分布均勻；又保證了泥料中沒有多余的水分，滿足了成型對泥料含水量低的要求;因此，該方式解決了傳統(tǒng)泥料制備過程中液體結(jié)合劑太少時潤濕性差、結(jié)合劑分布不均勻、結(jié)合劑粘結(jié)強(qiáng)度低等導(dǎo)致的成型開裂問題;又避免了現(xiàn)有方法中結(jié)合劑加入量較多時，為排除多余水分而進(jìn)行的干燥等處理過程，大大縮短了泥料的制備周期和生產(chǎn)成本，并具有操作簡單、成品率高，所制備耐火磚具有尺寸大、結(jié)構(gòu)均勻，抗熱震性能優(yōu)，抗侵蝕性能好的特點。
【具體實施方式】
[0012]結(jié)合下述實施例對本發(fā)明加以詳細(xì)說明:
實施例1: 一種采用等靜壓成型方式制備耐火磚的制備方法，所述的制備方法包括有原料的組成、泥料的制備和耐火磚的成型;其具體步驟如下:
1)原料的組成:耐火磚的原料組成及質(zhì)量百分比為粒度為0.1?3mm的顆粒料45%;粒度< 0.044_的基質(zhì)細(xì)粉55%;所述的原料還外加有結(jié)合劑;所述的結(jié)合劑包括有固體結(jié)合劑和水;所述固定結(jié)合劑為固體磷酸二氫鋁，固體磷酸二氫鋁的加入量為原料重量的0.9%，水的加入量為原料重量的1.2%；
2)泥料的制備:將步驟I)中所述的顆粒料和固體結(jié)合劑在碾輪機(jī)中攪拌，使固體結(jié)合劑均勻分布在顆粒料中，然后加入水一起混碾，水能夠充分潤濕骨料并使固體結(jié)合劑溶解后具有一定的粘度，分散均勻的固體結(jié)合劑具有粘度后均勻地包裹在骨料表面，最后加入基質(zhì)細(xì)粉一起混碾，基質(zhì)細(xì)粉在結(jié)合劑的作用下均勻地包裹在顆粒料的表面，獲得等靜壓成型用泥料；
3)耐火磚的制備:將步驟2)所制備的泥料直接裝入模具，在等靜壓機(jī)中經(jīng)120MPa的壓力成型，120°C干燥24h后在1650°C保溫8小時即可獲得所需尺寸的剛玉磚。
[0013]本實施例獲得的剛玉磚的氣孔率為18?19%，體積密度為3.1?3.2g/cm3;化學(xué)成分中Al2O3含量在98.8%。
[0014]實施例2:
一種采用等靜壓成型方式制備耐火磚的制備方法，所述的制備方法包括有原料的組成、泥料的制備和耐火磚的成型;其具體步驟如下: 1)原料的組成:耐火磚的原料組成及質(zhì)量百分比為粒度為0.1?3mm的剛玉顆粒25%;粒度為0.1?3mm的莫來石顆粒25%;粒度<0.044mm的氧化鋁粉44%;粒度<0.044mm粘土細(xì)粉6%;所述的原料還外加有結(jié)合劑;所述的結(jié)合劑包括有固體結(jié)合劑和水;所述固定結(jié)合劑為固體磷酸二氫鋁，固體磷酸二氫鋁的加入量為原料重量的0.8%，水的加入量為原料重量的1.0%；
2)泥料的制備:將步驟I)中所述的顆粒料和固體結(jié)合劑在碾輪機(jī)中攪拌，使固體結(jié)合劑均勻分布在顆粒料中，然后加入水一起混碾，水能夠充分潤濕骨料并使固體結(jié)合劑溶解后具有一定的粘度，分散均勻的固體結(jié)合劑具有粘度后均勻地包裹在骨料表面，最后加入基質(zhì)細(xì)粉一起混碾，基質(zhì)細(xì)粉在結(jié)合劑的作用下均勻地包裹在顆粒料的表面，獲得等靜壓成型用泥料；
3)耐火磚的制備:將步驟2)所制備的泥料直接裝入模具，在等靜壓機(jī)中經(jīng)150MPa的壓力成型，110°C干燥24h后在1650°C保溫8小時即可獲得所需尺寸的剛玉莫來石磚。
[0015]本實施例獲得的剛玉莫來石磚的氣孔率為19?20%，體積密度為3.0?3.1g/cm3;化學(xué)成分中AI2O3含量在89.6%。
[0016]實施例3:
一種采用等靜壓成型方式制備耐火磚的制備方法，所述的制備方法包括有原料的組成、泥料的制備和耐火磚的成型;其具體步驟如下:
1)原料的組成:耐火磚的原料組成及質(zhì)量百分比為:粒度為0.1?3mm的剛玉砂60%;粒度<