[發明專利]等靜壓鋁鈣硅質錫槽底磚的制備方法

有效

• 申請號: 201210002718.5
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN102557688A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 張啟山;張瑛;車建壯;李志軍;孫文禮;劉杰;馮延春
• 申請（專利權）人: 淄博工陶耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/44;C04B35/622
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

技術領域

本發明涉及一種錫槽底磚及其制法，屬于耐火材料技術領域。

技術背景

錫槽是浮法平板玻璃生產線的關鍵設備，熔化后的玻璃液流到錫槽中，漂浮在錫液上，前進的同時形成平滑的板狀玻璃，貯存錫液所用的耐火磚稱為錫槽底磚。目前市場上使用的多數為硅鋁質粘土磚，在其使用過程中，由于玻璃中所含的Na2O透過錫液緩慢地滲入磚中，形成霞石并產生體積膨脹和熱應力。當含有霞石的變質層增加到一定厚度時，變質層會呈片狀剝落，由于其比重比錫液低，剝落的碎片浮到錫液面上時，會導致玻璃表面劃傷和玻璃缺陷。

奧鎂公司(RHI)研究人員采用了堿性材料鋁酸鈣來制作錫槽底磚，如專利US5420087所述，該公司以鋁酸鈣粗顆粒和細顆粒為原料，采用鋁酸鈣為粘結劑，經振動成型，養護后烘干、燒成。其特征是采用多孔的鋁酸鈣粗顆粒和細顆粒為原料，以鋁酸鈣的水化結合作用來形成磚體，制得1100℃燒后氣孔率為43％，耐堿性氧化物侵蝕、熱膨脹率低、熱傳導率低、氣體透過率低的鋁酸鈣錫槽底磚。專利中指出：為防止磚在使用過程中與堿金屬氧化物反應和還原氣氛下的其他反應，原料中SiO₂、Fe₂O₃的質量百分比含量應該分別低于1.5％，SiO₂、Fe₂O₃的含量最好僅僅為少量。該磚的缺點是粗顆粒與細顆粒之間靠水化物結合，經過1100℃熱處理后，鋁酸鈣結合相中仍包含少量結合水，在1100℃以上溫度使用過程中，結合水還將溢出，制品的氣孔率還會增大，會導致使用風險。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高溫燒結的鋁鈣硅質錫槽底磚，耐堿金屬氧化物侵蝕性好、熱膨脹率低、熱傳導率低、氫擴散率低。

本發明同時提供了其合理易行的制備方法。

本發明所述的鋁鈣硅質錫槽底磚，其化學組成質量百分比為Al₂O₃?67-76％、CaO?21-28％、SiO₂為1.5-5％，余量為常見礦物雜質，如MgO、Na₂O等。

產品的XRD礦物相組成為二鋁酸鈣占70-90％、六鋁酸鈣占≤10％和鈣黃長石占8-25％。

產品的氣孔率為18-24％。

合理易行的制備方法如下：

經配料、成型、高溫燒成后制成，其特征在于配料重量百分比為：粒徑為3-1mm的鋁酸鈣粗顆粒30-45％、粒徑為1-0.1mm的鋁酸鈣中顆粒20-35％、＜0.088mm結合細粉25-40％。

其中，鋁酸鈣原料的氣孔率小于3％，其化學組成質量百分比為：Al₂O₃?73-79％、CaO?21-27％、Fe₂O₃≤0.10％。

結合細粉為鋁酸鈣細粉、α-氧化鋁細粉和硅質化合物細粉的混合物，按SiO₂占混合料化學組成質量百分比的1.5-5％加入硅質化合物細粉，按混合物中SiO₂質量百分比的0.8-1.4倍加入α-氧化鋁粉，其余為鋁酸鈣細粉。

結合細粉中硅質化合物為粘土、石英、透輝石、硅灰石中至少選用一種。

將配料混合后，采用等靜壓成型方式成型得坯體，成型壓力為50-200Mpa。

坯體干燥后燒成，一般自然干燥1-3天入窯燒成。

燒成溫度為1300-1450℃，燒成保溫時間為10-40小時。

燒成溫度制度如下：

10℃-200℃????升溫速度1-2℃/分鐘

200℃-1300℃??升溫速度1-3℃/分鐘

1300-1450℃???保溫，保溫時間為10-40小時

停火降溫，自然冷卻。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明采用致密的鋁酸鈣為粗顆粒和細顆粒，加入α-氧化鋁粉和硅質化合物粉為結合劑，經等靜壓成型、燒成后形成以二鋁酸鈣、鈣黃長石、六鋁酸鈣為主要礦物相的產品。產品中不含水化物，內部結構均勻，抗錫液滲透性好、耐堿金屬氧化物侵蝕、熱膨脹率低、熱傳導率低、氫擴散率低，解決了粘土質錫槽底磚易受堿金屬氧化物侵蝕產生霞石，導致磚體膨脹、起皮的問題，能提高錫槽底磚的使用壽命，并且能減少由錫槽底磚產生的玻璃缺陷和錫槽底部的熱量損失。

具體實施方式