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玻璃窑用锆英石砖的制备工艺

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玻璃窑用锆英石砖的制备工艺

发布日期:2018-05-03 作者: 点击:

锆英石砖.jpg

国内外有代表性的玻璃窑用锆英石砖性能指标如表1。由表1知,各种锆英石砖的化学成分差异不大。分析矿相知,主晶相均以锆英石晶相为主,其性能指标和砖内的组织结构有关性能差异主要来自骨料上,制备优质骨料成为关键,必须采用烧结良好、结构致密的骨料,一般需加入粒度大于3 mm的粗锆英石颗粒,以提高抗热震性能和其它高温性能。

骨料的制备

将粉碎的原料制成坯后经烧结、破碎和筛分,才能得到理想的颗粒骨料,通常坯的成型采用机器压制、泥浆浇注和等静压法。本文在以上3种烧结方法制备骨料的基础上,进一步探讨研究用熔铸法制备骨料。

熔铸制坯是根据锆英石的分解与再结合原理。 采用熔铸法制坯,砂的含锆量可降低对原砂粒度无任何要求,但应注意水分含量,以免在熔融过程中产生喷炉。所用原料不需要任何矿化剂,但在熔化过程中为减少飞料和粉尘,需将原砂成球,成球时,尽可能地加入有机结合剂,如AST或酚醛树脂等。浇铸时溶液温度为1900 ℃左右浇铸时,可注入用锆英石砂做的砂坑,或注入用锆砂预制的砂型。做砂型的锆砂最好选用澳大利亚的粗锆砂,将砂与4%的黏结剂(重量计)和5%~7%的水搅拌后,手工捣打成型,经110℃烘干保温4 h,缓冷后即可进行组装使用。注入沙坑后,用锆砂覆盖,自然降温至常温或者在1450℃下保温3~4 h后自然冷却至常温即可。此熔铸法制的骨料体积密度可达4.3 g/cm3以上,显气孔率<1%,高温性能稳定抗侵蚀性能好。

配料设计

首先要考虑使砖体的化学成分、物理性能达到预计的技术指标,同时具有良好的使用性能。除满足以上技术要求外,还需兼顾便于生产在保证锆含量时,需考虑对烧成温度的影响。为了降低烧成温度,又不使砖的技术指标(实用性和抗侵蚀性能)降低。在配料过程中,尽可能少用或不用对砖性能有影响的矿化物。与碱、碱土金属氧化物和氧化钇、氧化锰等矿化剂相比,氧化钛作为矿化剂可以促进烧结,但在砖体抗侵蚀性方而要比碱、碱土金属氧化物小。

锆英石粒度与其分解速度有关,颗粒级配的确定,既要符合紧密堆积原则,又要有足够的成分以便改善配料的粘结性和烧结性,其粒度组成范围: 10~3.5mm为3.5~1.4mni为43%-53%,3.5- 1.4 mm为 15%,< 10 mm为27%~42%。

成型

通过实验对纸浆废液、水玻璃、糊精和AST等几种结合剂进行了比较研究,选用蔗糖为结合剂。 配好的料采用轮碾混料机混合,同时添加矿化剂、水和有机结合剂,要求充分混炼均匀。困料24 h。采用摩擦压砖机成型,料的松散比为1 : 1.25,试样 在110℃干燥,入窑水分控制在1%以下干燥后的坯体强度7~15 MPa。

烧成

锆英石砖的烧成和一般耐火材料烧成工艺相仿,见图2。烧成温度在1500~1700℃,锆英石砖在1300~1400 ℃开始收缩,烧结开始,在1400~1 500℃收缩最剧烈,而1600℃以后收缩很。战嶂罩。因此烧成时1300~1 500℃应缓慢升温,且最高烧成温度可定在1600℃左右,如果杂质含量少,或者添加 的矿化剂量少,烧成温度可提高1650~1 700℃。


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