[发明专利]湿法粉末化－半干法成型生产定型铝基均化耐火原料的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，具体为一种湿法粉末化-半干法成型生产定型铝基均化耐火原料的工艺。

背景技术

目前，铝基耐火材料原料的加工方法主要采取将检选后的原矿直接进行烧结的方法，即将原料直接放入倒焰窑、隧道窑、方窑等窑中进行烧结；也有将原矿经过检选后破碎到一定的粒度，在回转窑中进行烧结，然后根据客户的要求将成品再经过筛分。上述方法属于传统的直接烧结法，虽然经过生料的检选和烧结后熟料的检选(主要是挑选出没有烧制好的料块和目观质量指标有问题的料块)，但由于生料块中三氧化二铝的含量不一致(矿层不同或矿区不同)，造成烧结后熟料质量仍然不均匀，当用于耐火材料的制品生产时，会直接影响耐火材料制品的合格率，并影响其使用性能；而且直接烧结法，不能规格化生产，粒度大小不均匀，需进行再加工，在生产、运输过程中易产生粉尘，污染了环境。

随着高温行业对耐火材料质量要求及性能指标的提高，特别是国家鼓励合成料、均化料的开发和生产，出现个别一定规模的均化料生产企业，采用真空挤泥技术，即湿法制粉和湿法成型工艺，主要工艺流程是将生料破碎后加入40％左右的水进行磨粉，压滤脱水(水分为18-26％)，成型，干燥，烧结，该加工方法在实际生产中存在以下问题：1、由于生产工序中，干燥工序放置在成型工序之后，成型时物料水分含量高；同时，成型压力低，使得压滤脱水后的制品排气效果不好；磨粉及干燥制粒时，原料的粒度范围控制不当，这三个原因导致成型后料块体积密度低，吸水率大，干燥、烧结时料块的收缩比大，料块极易炸裂；2、由于成型前采用压滤脱水(即第一步干燥)，使得成型时水分仍然在18-26％，所以烧结前还需要进行第二步干燥，使得工艺流程较长，能耗较高；而且真空挤泥法还存在得到的产品不能按用户要求进行规格化生产。

发明内容

本发明为了解决现有铝基耐火材料原料的加工方法采用直接烧结法存在生料中Al₂O₃含量不均匀而造成制品合格率低，使用寿命短等问题；而采用真空挤泥，存在成型后料块体积密度低，吸水率大，工艺流程长，能耗高的问题，提供一种湿法粉末化-半干法成型生产定型铝基均化耐火原料的工艺。

本发明是采用如下技术方案实现的：湿法粉末化-半干法成型生产定型铝基均化耐火原料的工艺，包括以下步骤，(1)将铝矾土生料进行破碎，其破碎粒度没有严格要求，只是将大块生料破碎成小块，便于下一步磨粉，而且铝矾土生料中三氧化二铝的含量可根据用户对最终产品中三氧化二铝含量的要求确定；(2)在上述破碎好的生料中加入35-40％的水，然后采用磨粉设备将其粉碎至250-400目，即为湿法磨粉，所述的水为工业用水，磨粉设备可采用本领域通用的各种类型的设备；(3)困料(即自然堆放)48-72小时，这是一个均化水分的过程，使粉料中的水分分散均匀；(4)在180-400℃的温度下进行干燥，控制水分在4-7％，干燥过程中自然形成颗粒状，干燥设备可采用本领域通用的各种类型的设备，水分的调节主要和温度、湿度有关，在南方水分控制在5.5％左右，而北方控制在6-6.5％；(5)振动筛筛分，使粒度控制在0.5-1mm，在上述合理的磨粉粒度、干燥温度以及水分含量的前提下，经干燥后的粉料粒度一般在0.5-1mm，通过振动筛筛分以去除极少量颗粒较大的物料，而且料体在此粒度范围内，并结合下述的成型压制方法，能使料体的排气性达到最佳状态；(6)成型，根据对最终产品形状的要求采用不同类型的成型设备，成型压力为800-2000Kg/cm²，由于料体在成型前进行干燥，将水分控制在4-7％，为半干法成型，避免了真空挤压法采用压制成型(成型水分为18-26％，为湿法成型)后才进行干燥而造成的弊端，而且本发明采用高压力成型，增加了料体在压制过程中的排气效果，进一步使产品吸水率减小，体密度增高；(7)在温度为1480-1550℃下烧结，可根据产品中三氧化二铝的含量不同，在此范围内选取不同的烧结温度，然后保温7-10小时，即得成品，在达到烧结温度后再保温一段时间，目的是让热量穿透料体，达到完全烧结。

采用本发明所述的工艺方法制得的铝基均化耐火原料，根据三氧化二铝含量的不同，各产品的性能指标如表1所示：

表1