本發(fā)明屬于耐火材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微孔抗?jié)B透高鋁磚的制備方法。
背景技術(shù)：
高鋁磚是耐火材料的一種，其主要成分是三氧化二鋁，其熱穩(wěn)定性高、耐火度在1790℃以上，高鋁磚的氧化鋁含量必須48%以上，由礬土或其他氧化鋁含量較高的原料經(jīng)成型和煅燒而成，高鋁磚耐火度和荷重軟化溫度強(qiáng)于粘土制品，抗渣性能也較好，隨著氧化鋁含量的提高，高鋁磚抗渣性能及其它各方面的性能也相應(yīng)提高。高鋁磚主要應(yīng)用在煉鋼電爐頂，起到遮擋電板產(chǎn)生的弧光和高溫輻射，保持電爐煉鋼的溫度的作用。
目前鋼鐵企業(yè)所使用的電爐頂用高鋁磚主要有兩種：燒成高鋁磚和不燒成高鋁磚。燒成高鋁磚的一般制備方法為：把高鋁礬土顆粒破碎均勻，再放入粘土、磷酸、藍(lán)晶石細(xì)粉混合，然后睏料24小時以上，壓機(jī)成型后自然干燥2～3天，放入倒焰窯，先用煤油燒制，溫度為800～1000℃，然后改用重油燒成，溫度大于1450℃，最后出料。通過此制備方法制備出來的高鋁磚存在以下缺陷：由于燒制溫度很高，能源消耗大。不燒成高鋁磚的一般制備方法為：把高鋁礬土顆粒破碎均勻，再放入粘土、磷酸、藍(lán)晶石細(xì)粉混合，然后睏料24小時以上，壓機(jī)成型后自然干燥2～3天，裝入窯中，進(jìn)行燒制，溫度為300～400℃，然后出料。通過此制備方法制備出來的高鋁磚存在缺陷：由于氣孔率大，耐磨性差，使用壽命很不理想。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對傳統(tǒng)的高鋁磚氣孔率大，耐磨性能差，降低了其使用壽命的問題，提供了一種微孔抗?jié)B透高鋁磚的制備方法。
為解決所得技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種微孔抗?jié)B透高鋁磚的制備方法，由以下重量份原料制備：
取60～92份微孔特級高鋁礬土熟料，6～8份氮化鋯基陶瓷粉末，5～10份耐火粘土，4～6份去離子水，混合均勻后裝入摩擦壓力機(jī)中壓制成磚坯，再將磚坯在1500～1600℃下煅燒3～4h，冷卻至室溫后，得微孔抗?jié)B透高鋁磚。
進(jìn)一步所述的氮化鋯基陶瓷粉末由以下重量份原料制備：
取100～120份鋯英石，10～12份鋁礬土，32～35份無煙煤裝入球磨機(jī)中球磨，過200目篩，將過篩后的復(fù)合粉末裝入馬弗爐中，在氮氣氛圍下，加熱至1500～1600℃煅燒3～4h，冷卻至室溫后裝入研磨機(jī)中研磨，過320目篩，得氮化鋯基陶瓷粉末。
進(jìn)一步所述的微孔特級高鋁礬土熟料由以下重量份原料制備：
取70～80份粉碎過200目篩后的特級高鋁礬土，5～6份氧化鋁微粉，0.8～1.0份電熔鎂砂，40～50份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20～25%蔗糖溶液混合均勻后裝入研磨機(jī)中研磨、干燥、煅燒得微孔特級高鋁礬土熟料。
進(jìn)一步所述的微孔特級高鋁礬土熟料為10～12份3～5mm微孔特級高鋁礬土熟料、20～30份1～3mm微孔特級高鋁礬土熟料、10～20份0.1～1.0mm微孔特級高鋁礬土熟料和20～30份0.06～0.10mm微孔特級高鋁礬土熟料的混合物。
進(jìn)一步所述的耐火粘土為焦作土、蘇州土、太原土、淄博土中的一種或多種。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：本發(fā)明以鋯英石、鋁礬土和無煙煤為原料，進(jìn)行球磨、過篩和煅燒，得到氮化鋯基陶瓷粉末，再將特級高鋁礬土粉碎過篩后與蔗糖、氧化鋁微粉等進(jìn)行混合研磨，以蔗糖為粘結(jié)劑和起泡劑，煅燒制得微孔特級高鋁礬土熟料，通過氧化鋁微粉填補(bǔ)進(jìn)大孔中，減小氣孔率，隨后對其進(jìn)行研磨，并篩選出各級粒度微孔特級高鋁礬土熟料，將篩選出的各級粒度微孔特級高鋁礬土熟料與氮化鋯基陶瓷粉末等混合壓制成磚坯后，煅燒即可得到微孔抗?jié)B透高鋁磚。本發(fā)明利用氮化鋯基陶瓷粉末，填補(bǔ)入微孔特級高鋁礬土熟料的表面間隙中，改善高鋁磚的耐磨性能，制備的微孔抗?jié)B透高鋁磚氣孔率小，顯氣孔率低，顯氣孔率為12～14%，耐磨性能好，常溫磨損量低于5cm3，常溫抗折強(qiáng)度達(dá)到29mpa以上，常溫耐壓強(qiáng)度達(dá)到151mpa以上延長了其使用壽命。
具體實施方式
為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。
稱取100～120g鋯英石，10～12g鋁礬土，32～35g無煙煤，裝入球磨機(jī)中，以300～400r/min球磨1～2h，過200目篩，得過篩復(fù)合粉末，將過篩復(fù)合粉末裝入馬弗爐中，在氮氣氛圍下，加熱至1500～1600℃保溫煅燒3～4h，冷卻至室溫后裝入研磨機(jī)中研磨，過320目篩，得氮化鋯基陶瓷粉末；稱取10～12kg特級高鋁礬土，加入粉碎機(jī)中粉碎，過200目篩，得過篩后特級高鋁礬土粉末，再稱取7～8kg過篩后特級高鋁礬土粉末，0.5～0.6kg過200目篩的氧化鋁微粉，80～100g過200目篩的電熔鎂砂與4～5l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20～25%蔗糖溶液混合均勻后裝入研磨機(jī)中研磨20～30min，得混合料；接著將所得混合料置于干燥箱中，在80～90℃下干燥3～4h，得干燥混合料，再將干燥混合料轉(zhuǎn)入電阻爐中，在1600～1700℃下煅燒3～4h，冷卻至室溫后出料，得微孔特級高鋁礬土熟料，將微孔特級高鋁礬土熟料裝入研磨機(jī)中研磨，隨后轉(zhuǎn)入振篩機(jī)中，分別篩選出粒徑為3～5mm，1～3mm，0.1～1.0mm，0.06～0.10mm的各級粒度微孔特級高鋁礬土熟料；按重量份數(shù)計，稱取10～12份所得3～5mm微孔特級高鋁礬土熟料，20～30份所得1～3mm微孔特級高鋁礬土熟料，10～20份所得0.1～1.0mm微孔特級高鋁礬土熟料，20～30份所得0.06～0.10mm微孔特級高鋁礬土熟料，6～8份制備的氮化鋯基陶瓷粉末，5～10份耐火粘土，4～6份去離子水，混合均勻后裝入摩擦壓力機(jī)中壓制成磚坯，再將磚坯在1500～1600℃下煅燒3～4h，冷卻至室溫后，得微孔抗?jié)B透高鋁磚。所述的耐火粘土為焦作土、蘇州土、太原土、淄博土中的一種或多種。
經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的微孔抗?jié)B透高鋁磚顯氣孔率達(dá)到12～14%，常溫磨損量低于5cm3，常溫抗折強(qiáng)度達(dá)到29mpa以上，常溫耐壓強(qiáng)度達(dá)到151mpa以上。
實例1
稱取120g鋯英石，12g鋁礬土，35g無煙煤，裝入球磨機(jī)中，以400r/min球磨2h，過200目篩，得過篩復(fù)合粉末，將過篩復(fù)合粉末裝入馬弗爐中，在氮氣氛圍下，加熱至1600℃保溫煅燒4h，冷卻至室溫后裝入研磨機(jī)中研磨，過320目篩，得氮化鋯基陶瓷粉末；稱取12kg特級高鋁礬土，加入粉碎機(jī)中粉碎，過200目篩，得過篩后特級高鋁礬土粉末，再稱取8kg過篩后特級高鋁礬土粉末，0.6kg過200目篩的氧化鋁微粉100g過200目篩的電熔鎂砂與5l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%蔗糖溶液混合均勻后裝入研磨機(jī)中研磨30min，得混合料；接著將所得混合料置于干燥箱中，在90℃下干燥4h，得干燥混合料，再將干燥混合料轉(zhuǎn)入電阻爐中，在1700℃下煅燒4h，冷卻至室溫后出料，得微孔特級高鋁礬土熟料，將微孔特級高鋁礬土熟料裝入研磨機(jī)中研磨，隨后轉(zhuǎn)入振篩機(jī)中，分別篩選出粒徑為5mm，3mm，1.0mm，0.10mm的各級粒度微孔特級高鋁礬土熟料；按重量份數(shù)計，稱取12份所得5mm微孔特級高鋁礬土熟料，30份所得3mm微孔特級高鋁礬土熟料，20份所得1.0mm微孔特級高鋁礬土熟料，30份所得0.10mm微孔特級高鋁礬土熟料，8份制備的氮化鋯基陶瓷粉末，10份焦作土，6份去離子水，混合均勻后裝入摩擦壓力機(jī)中壓制成磚坯，再將磚坯在1600℃下煅燒4h，冷卻至室溫后，得微孔抗?jié)B透高鋁磚。
經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的微孔抗?jié)B透高鋁磚顯氣孔率達(dá)到14%，常溫磨損量為4.8cm3，常溫抗折強(qiáng)度達(dá)到30mpa，常溫耐壓強(qiáng)度達(dá)到155mp。
實例2
稱取100g鋯英石，10g鋁礬土，32g無煙煤，裝入球磨機(jī)中，以300r/min球磨1h，過200目篩，得過篩復(fù)合粉末，將過篩復(fù)合粉末裝入馬弗爐中，在氮氣氛圍下，加熱至1500℃保溫煅燒3h，冷卻至室溫后裝入研磨機(jī)中研磨，過320目篩，得氮化鋯基陶瓷粉末；稱取10kg特級高鋁礬土，加入粉碎機(jī)中粉碎，過200目篩，得過篩后特級高鋁礬土粉末，再稱取7kg過篩后特級高鋁礬土粉末，0.5kg過200目篩的氧化鋁微粉，80g過200目篩的電熔鎂砂與4l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%蔗糖溶液混合均勻后裝入研磨機(jī)中研磨20min，得混合料；接著將所得混合料置于干燥箱中，在80℃下干燥3h，得干燥混合料，再將干燥混合料轉(zhuǎn)入電阻爐中，在1600℃下煅燒3h，冷卻至室溫后出料，得微孔特級高鋁礬土熟料，將微孔特級高鋁礬土熟料裝入研磨機(jī)中研磨，隨后轉(zhuǎn)入振篩機(jī)中，分別篩選出粒徑為3mm，1mm，0.1mm，0.06mm的各級粒度微孔特級高鋁礬土熟料；按重量份數(shù)計，稱取10份所得3mm微孔特級高鋁礬土熟料，20份所得1mm微孔特級高鋁礬土熟料，10份所得0.1mm微孔特級高鋁礬土熟料，20份所得0.06mm微孔特級高鋁礬土熟料，6份制備的氮化鋯基陶瓷粉末，5份太原土，4份去離子水，混合均勻后裝入摩擦壓力機(jī)中壓制成磚坯，再將磚坯在1500℃下煅燒3h，冷卻至室溫后，得微孔抗?jié)B透高鋁磚。
經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的微孔抗?jié)B透高鋁磚顯氣孔率達(dá)到12%，常溫磨損量為4.5cm3，常溫抗折強(qiáng)度達(dá)到30mpa，常溫耐壓強(qiáng)度達(dá)到157mpa。
實例3
稱取110g鋯英石，11g鋁礬土，33g無煙煤，裝入球磨機(jī)中，以350r/min球磨2h，過200目篩，得過篩復(fù)合粉末，將過篩復(fù)合粉末裝入馬弗爐中，在氮氣氛圍下，加熱至1550℃保溫煅燒3h，冷卻至室溫后裝入研磨機(jī)中研磨，過320目篩，得氮化鋯基陶瓷粉末；稱取11kg特級高鋁礬土，加入粉碎機(jī)中粉碎，過200目篩，得過篩后特級高鋁礬土粉末，再稱取7kg過篩后特級高鋁礬土粉末，0.6kg過200目篩的氧化鋁微粉，90g過200目篩的電熔鎂砂與4l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23%蔗糖溶液混合均勻后裝入研磨機(jī)中研磨25min，得混合料；接著將所得混合料置于干燥箱中，在85℃下干燥3h，得干燥混合料，再將干燥混合料轉(zhuǎn)入電阻爐中，在1650℃下煅燒3h，冷卻至室溫后出料，得微孔特級高鋁礬土熟料，將微孔特級高鋁礬土熟料裝入研磨機(jī)中研磨，隨后轉(zhuǎn)入振篩機(jī)中，分別篩選出粒徑為4mm，2mm，0.7mm，0.08mm的各級粒度微孔特級高鋁礬土熟料；按重量份數(shù)計，稱取11份所得4mm微孔特級高鋁礬土熟料，25份所得2mm微孔特級高鋁礬土熟料，15份所得0.5mm微孔特級高鋁礬土熟料，25份所得0.07mm微孔特級高鋁礬土熟料，7份制備的氮化鋯基陶瓷粉末，8份蘇州土，5份去離子水，混合均勻后裝入摩擦壓力機(jī)中壓制成磚坯，再將磚坯在1550℃下煅燒3h，冷卻至室溫后，得微孔抗?jié)B透高鋁磚。
經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的微孔抗?jié)B透高鋁磚顯氣孔率達(dá)到13%，常溫磨損量為4cm3，常溫抗折強(qiáng)度達(dá)到35mpa，常溫耐壓強(qiáng)度達(dá)到160mpa。