一种致密抗侵蚀增强烧结氧化锆大砖及其生产工艺的利记博彩app
【专利说明】一种致密抗侵蚀増强烧结氧化锆大砖及其生产工艺 所属技术领域
[0001] 本发明专利涉及一种玻璃窑用烧结耐火材料及其生产工艺，特别涉及氧化锆作为 原料，采用烧结工艺制作的一种烧结氧化锆制品。
【背景技术】
[0002] 恪铸氧化错耐火材料对恪融玻璃液具有良好的耐尚温侵蚀与抗玻璃液冲刷的能 力。熔铸耐火材料产品相比烧结耐火材料的合格率不是很高。在生产熔铸氧化锆材料时会 存在有一定数量的废砖。目前废高锆砖的处理有2种途径，1)直接将旧砖废弃处理。由于 氧化锆（ZrO 2)是一种不可再生的稀缺资源，废弃的砖材造成资源的严重浪费；2)将废砖回 收后进行二次熔铸使用，如专利号为CN103030412《用后废弃高锆砖再利用的方法》所示， 将废弃的高锆砖进行去杂、混炼、压球、煅烧、高温熔融冶、浇注、退火后等到的二次熔铸氧 化锆制品。这种方法貌似是解决了废弃熔铸氧化锆回收处理的问题，但是在处理过程中要 涉及多个工序，过程繁琐复杂；这一工艺在原料煅烧后，还要对原料进行高温熔融的处理， 熔融处理的过程需要消耗更多的能源，生产二次熔铸氧化锆制品的成本上升。因此，找到一 种更好的处理废弃氧化锆的方法迫在眉睫。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于发明一种致密抗侵蚀增强烧结氧化锆大砖及其生产工艺，使其 具有良好的抗玻璃液侵蚀的能力。本发明采用浇注成型方式，高温烧成工艺生产氧化锆砖。 采用常温浇注成型对制品的形状适应性好，可以浇注尺寸较大，形状特异型的产品，并且不 会在制品内部形成不均匀的集中缩孔，产品内应力小，成品率高；采用高温烧成，使材料各 组分在高温下充分结合，形成较为致密的结构组织，提高抗玻璃液的侵蚀性能；采用铬盐 浸工艺，可以有效封闭制品表面的开口气孔，提升产品的体积密度与抗侵蚀性能，制品的耐 压，抗折强度提高。该种耐火材料以工业氧化铝微粉、脱硅锆粉、烧结镁砂、氧化锆骨料为主 要原料，添加六偏磷酸钠作为减水剂，以氧化镁微粉作为烧成体积稳定剂，并以聚丙乙烯酸 钠作为结合剂。试样经搅拌、浇注震动成型、固化、脱模、干燥、烧成、盐浸后使用。对试样微 结构进行观察发现，试样微结构中出现镁铝尖晶石网状结构，网状结构包裹着氧化锆颗粒， 使试样形成致密的微观组织结构，加入的氧化镁微粉一部分与氧化铝高温结合形成镁铝尖 晶石，另外的氧化镁微粉回熔到氧化锆形成的锆英石中，形成镁锆固溶体限制氧化锆体积 再见问的过程中发生急剧的变化，减少制品在退火时的开裂。由于氧化锆颗粒本身就具有 较强的抗玻璃液侵蚀的能力，镁铝尖晶石又对SOjP SO 3具有较强的抗侵蚀能力，且在还原 气氛下体积稳定性优良，所以这种材料具有良好的抗玻璃液腐蚀能力。
[0004] 由于氧化锆材料在烧成前后的过程中会产生较大体积膨胀，氧化锆在加热到 1200°C时由单斜氧化锆转变为四方形Zr02并伴随7% -9%的体积收缩，但在冷却过程中， 四方Zr02却在1000°C时转变为单斜氧化锆，而1000°C时恰好是制品降温的重要阶段，如果 这一阶段降温速率很大，制品内部突然出现较大的热应力，会导致制品出现变形与裂纹。所 以在加入烧结稳定剂的基础上，对制品的烧成工艺做出特殊调整是非常有必要的。
[0005] 本发明专利的主要优点如下：
[0006] (1)解决了熔铸氧化锆废砖的回收加工成本较高的问题。仅采用烧结的工艺，就可 以实现熔铸氧化锆废砖的再利用，生降低产能源的消耗，一定程度上促进了不可再生资源 的回收再利用。
[0007] (2)采用浇注震动方式成型。产品烧后线收缩系数只在-0. 3%~+0. 3%的范围 内，产品不会出现较大的变形与开裂，可以制作抗玻璃液侵蚀的特异型制件。
[0008] (3)在制品烧成后对制品进行真空盐浸，封闭了制品表面的开口气孔，有效提高了 材料的抗侵蚀与冷态机械强度，延长产品的使用寿命。
[0009] (4)改变了烧成制度，延长降温时间，使制品在降温阶段热应力平缓释放，避免了 制品的开裂。
[0010] 根据以上分析，发明的耐火材料配比为：
[0011]
[0012] 所述的氧化锆颗粒，Al2O3含量彡1. 5%，SiO2含量彡3%，ZrO2含量> 93%。
[0013] 所述的脱硅锆粉，ZrO2含量> 99. 5%。
[0014] 所述的MS97烧结镁砂为MgO含量彡97%。
[0015] 所述氧化镁微粉，MgO含量彡95%。
[0016] 所述的聚丙乙酸系乳液系市售建筑聚丙烯酸乳液。乳液固体含量40-60%，典型粒 径 0? 2-0. 5 ym，pH 值 7-9。
[0017] 本发明的生产工艺为：浇注成型、烧结、盐浸。所述浇注工艺分为配料、混料、振动 浇注、干燥四个步骤，其中干燥时间为3-5小时，最高干燥温度为200°C。所述烧结工艺的烧 成总时间在60-80小时之间，其中从室温25°C开始升温，升温时间在25-30h，最高烧成温度 为1600-1650°C，保温时间4-8h，降温到75-100°C，降温时间在35h-51h之间，使降温曲线平 缓下降，使制品内部热应力平缓释放，避免制品出现开裂的现象。所述盐侵工艺为将六水合 三氯化铬（CrC13 ? 6H20)配制为浓度为10-30%的铬盐溶液，在真空的环境下，将制品浸入 盐溶液中2-5次。
[0018] 制品的ZrO2含量彡85%，体积密度彡4. 20g/cm3,显气孔密率彡20%，1600°C重烧 线变化在-0.25%~+0.20%范围内。氧化锆大砖主要成分：ZrO 2 80-93%，Al2O3 8-15%， MgO3-8%，SiO2O. 1-0. 6%。
【具体实施方式】
[0019] 实施例1 :
[0020]
[0021] 各原料经称量、加水搅拌、浇注养护、脱模干燥后，烧成时间68h，最高烧成温度为 1630°C烧成曲线为：升温阶段24h、保温6h、降温38h。制品出窑温度为75°C。制品在冷却 后放入浓度为25%六水合三氯化铬溶液中进行真空盐浸4次，测试常规性能。并将烧结试 条加工制作成l〇X10X70mm的样条，在铝硅酸盐玻璃熔液中进行1350°C X48h抗侵蚀试 验。抗侵蚀试验以普通烧结氧化锆砖作为参照样。
[0022] 测试结果如下：
[0025] 实施例2 :
[0026]
[0027] 各原料经称量、加水搅拌、浇注养护、脱模干燥后，烧成时间68h，最高烧成温度为 1630°C烧成曲线为：升温阶段24h、保温6h、降温38h。制品出窑温度为75°C。制品在冷却 后放入浓度为25%六水合三氯化铬溶液中进行真空盐浸3次，测试常规性能。并将烧结试 条加工制作成10X 10X70mm的的样条，在铝硅酸盐玻璃熔液中进行1350°C X48h抗侵蚀试 验。抗侵蚀试验以普通烧结氧化锆砖作为参照样。
[0028] 测试结果如下：
【主权项】
1. 一种致密抗侵蚀增强烧结氧化锆大砖，其特征在于：所述氧化锆大砖的重量百分比 配比为：所述的氧化锆颗粒，Al2O3含量彡1. 5 %，SiO 2含量彡3 %，ZrO 2含量> 93 %;所述的脱硅 锆粉，ZrO2含量> 99. 5% ;所述的MS97烧结镁砂为MgO含量多97% ;所述氧化镁微粉，MgO 含量多95% ;所述的聚丙乙酸系乳液系市售建筑聚丙稀酸乳液，乳液固体含量40-60%，典 型粒径0· 2-0. 5 μ m，pH值7-9 ;大砖成品的ZrO2含量彡85 %，体积密度彡4. 20g/cm3,显气 孔密率< 20%，1600°C重烧线变化在-0.25%~+0.20%范围内；氧化锆大砖的主要成分： ZrO2 80-93%，Al2O3 8-15%，MgO 3-8%，SiO2 0.1-0. 6%。2. -种生产权利要求1所述氧化锆大砖的生产工艺，其特征为：所述生产工艺为浇 注成型、烧结、盐浸，所述浇注成型工艺分为配料、混料、振动浇注、干燥四个步骤，其中干 燥时间为3-5小时，最高干燥温度为200°C ;所述烧结工艺的烧成总时间在60-80小时之 间，其中从室温25°C开始升温，升温时间在25-30h，最高烧成温度为1600-1650°C，保温时 间4-8h，降温到75-100°C，降温时间在35h-51h之间；所述盐浸工艺为将六水合三氯化铬 (CrC13 · 6H20)配制为浓度为10-30%的铬盐溶液，在真空的环境下，将制品浸入盐溶液中 2-5 次。
【专利摘要】本发明涉及一种致密抗侵蚀增强烧结氧化锆大砖及其生产工艺，配比为5-3mm氧化锆25-50％、3-1mm氧化锆15-34％、＜1mm氧化锆15-35％、＜1mm脱硅锆5-18％、＜1mm工业氧化铝2-7％、＜1mmMS97镁砂0.5-6％、≤0.088mm氧化镁0-3％、外加聚丙乙烯酸钠0.05-0.1％、外加六偏磷酸钠≤0.5％。工艺为浇注、烧结、盐浸，浇注为配料、混料、振动浇注、干燥，干燥3-5h；烧结1600-1650℃60-80h，保温4-8h；盐浸为将六水合三氯化铬配成10-30％铬盐溶液，真空环境下将砖浸入盐溶液2-5次。本发明可制尺寸较大、形状特异产品，具有良好的抗玻璃液腐蚀能力。
【IPC分类】C04B41/85, C04B35/66, C04B35/482
【公开号】CN105174975
【申请号】
【发明人】魏瀚, 王杰曾, 尹超男, 赵洪亮, 徐如林, 周严敦, 胡建辉, 王俊涛, 叶亚红, 陈雪峰, 毛利民
【申请人】瑞泰科技股份有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年6月12日