[发明专利]水泥窑用的氧化铝陶瓷挂板及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水泥窑预热器内用的一种特种耐火材料的挂板，具体地说是一种水泥窑预热器内用的一种氧化铝陶瓷挂板及制备方法。

背景技术

目前，公知的用于水泥窑预热器内的挂板，均为耐热耐磨损不生锈的特种合金钢板，因条件要求这种钢板在水泥生产过程中要经受高温作用介质的腐蚀作用，即500-1250℃介质的腐蚀作用(碱金属氧化物、碱土金属氧化物，酸性氧化物)以及含尘高速气流的冲刷作用，在这些作用下钢质挂板受到严重的侵蚀和冲刷通常使用寿命为8-10个月，这种合金钢板价格不菲，通常8-10万元/吨，因寿命短，影响了生产产量，消耗增加，加大了产品的成本。

常温下钢的莫氏硬度为5，刚玉的莫氏硬度为9，因此刚玉化学成份为(Al₂O₃)的耐磨性要远优于钢，且抗介质侵蚀的能力也较钢材为好。刚玉是一种高级耐火材料，也是一种高级陶瓷材料，强度非常高，但是钢材的韧性很好，而刚玉质陶瓷的韧性较差，因此为了提高刚玉的抗机械冲击能力和抗热震性，在刚玉(Al₂O₃)质材料中添加适量增韧剂ZrO₂，利用单斜锆的相变增韧机理来提高刚玉质(Al₂O₃)陶瓷挂板的韧性。

发明内容

本发明的目的是，旨在解决上述问题的不足，公开了一种水泥窑预热器内用的一种氧化铝陶瓷挂板，以代替合金钢质挂板，能提高预热器内挂板的使用寿命2倍以上，增加产量，降低产品生产成本，使其氧化铝陶瓷挂板的售价低于特种合金钢质挂板售价的1/2左右。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种水泥窑用的氧化铝陶瓷挂板及制备方法，组成氧化铝陶瓷挂板的材料组份由下列成分组成：

煅烧α-Al₂O₃微粉      79-99.4份；

结合剂                0.5-5份；

减水剂                0.1-1份；

增韧剂m-ZrO₂微粉      用量大于零小于等于15份；

其中：煅烧α-Al₂O₃微粉的Al₂O₃含量不小于98％，粒度不大于5_UM，增韧剂m-ZrO₂微粉的m-ZrO₂含量不小于98％，粒度不大于5_UM。

本发明所述的结合剂包括有机与无机结合剂，有机结合剂包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、糊精、亚硫酸纸浆废液；无机结合剂包括铝溶液、硫酸铝、磷酸铝、聚合氯化铝和氧氯化锆，可用一种或两种以上结合剂复合使用。

本发明所述减水剂包括无机与有机减水剂，无机减水剂包括三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、多聚磷酸钠、焦磷酸钠和硅酸钠，有机减水剂包括木质素系减水剂，苯系减水剂，水溶性树脂类减水剂，多羧酸系列减水剂，可用一种或两种以上复合使用。

本发明制成氧化铝陶瓷挂板包括下列步骤：

(1)、按上述原料与配比加入适量的水，在搅拌机内反复搅拌，搅拌至浆状均匀止；

(2)、当料浆成份达到均匀后，通过高压泥浆柱塞泵送到喷嘴，喷入造粒干燥机内进行造粒、干燥，得到所需造粒料；

(3)、将造粒料装入模具，在液压机上用大于50MPa的压力压制成型；

(4)、将压制成规定的形状和尺寸的挂板，装入1500℃以上的高温窑内烧制。窑可用梭式、倒焰窑或隧道窑。

本发明的有益效果是，在水泥窑的预热器内使用一种氧化铝陶瓷挂板，代替了合金钢质挂板，可提高预热器内挂板的使用寿命2倍以上，增加产量，降低产品生产成本，使其氧化铝陶瓷挂板的售价低于特种合金钢质挂板售价的1/2左右。

具体实施方式

选取：煅烧α-Al₂O₃微粉89.5份；增韧剂m-ZrO₂微粉8份；结合剂亚硫酸纸浆废液2份；萘系减水剂0.5份。将选取的原料配合在一起，加入适量的水，加水量依料浆能成浆状即可，在搅拌机内反复搅拌，搅拌至浆状均匀止；当料浆成份达到均匀后，通过高压泥浆柱塞泵送到喷嘴，喷入造粒干燥机内进行造粒、干燥，得到所需造粒料；将造粒料装入挂板模具，使用现有的液压机，在液压机上用大于50MPa的压力压制成型；挂板成型脱模后，将压制成规定的形状和尺寸的挂板，装入1500℃以上的高温窑内烧制，窑可用梭式、倒焰窑或隧道窑。烧制时间一般在窑温升至1500℃后，保持窑温3小时即可烧成。