[发明专利]电熔莫来石砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其是涉及一种以电熔莫来石为主料制备的耐火砖。

背景技术

在高温流化床反应堆氯化器中制备锐钛型纯二氧化钛时，天然二氧化钛矿石被破碎并与其它配料混和，加氯反应生成气相四氯化钛，然后分离纯化该四氯化钛，并在后续的反应中与氧气反应生成纯二氧化钛。在所述氯化器中，流化床反应堆温度高达1200℃，通入氯气后，其中还含高浓度的HCl，内部环境非常恶劣，对氯化器砖体的腐蚀性很大。

如果氯化器砖体抗压强度低，将导致反应堆在运行时砖体开裂、剥落；重烧线收缩无法保证为0，将导致反应堆高温运行时砖体膨胀或收缩，导致整个反应堆开裂、崩塌。因此要求氯化器的砖体具有较高的抗压、抗折强度和重烧线收缩为0（1600℃×5小时），这样才能保证流化床反应堆在这种高温高腐蚀性的条件下运行较长时间。

目前，二氧化钛流化床反应堆氯化器专用砖主要由英国摩根热陶瓷（RESCO）生产，市场价格昂贵，其生产的砖（80D）的莫来石相仅为60~70%（化学分析Al₂O₃含量45.8%，SiO₂含量50.5%），体积密度较低（2.419g/cm³），常温抗压强度低（82.7MPa），抗弯强度低（17.2MPa），因此使用时不太理想。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种电熔莫来石砖及其制备方法。本发明工艺简单，成本低廉，可操作性强，所生产的电熔莫来石砖的体密度高，耐酸性好，常温抗折强度高，热震稳定性能优异。

本发明的技术方案如下：

      一种电熔莫来石砖，其原料组分的粒度分布及重量百分比为：

                                                 

电熔莫来石砖的制备方法，包括如下步骤：

A、将所述原料组分分别粉碎，经筛分得到所述原料组分的粒度分布要求，然后经磁选除去所述原料组分中的铁磁性杂质；

B、将步骤A得到的兰晶石、石英、粘土、二氧化钛及电熔莫来石的20~40wt%与油酸混合，在球磨机内球磨20~28小时，得到球磨料；将粘结剂溶解在水中后，与剩余的电熔莫来石混合均匀，得到颗粒料； 

C、将步骤B得到的球磨料和颗粒料混合后，混碾5~20分钟，存放陈腐18~26小时，然后再次混练至充分混合均匀；

D、将步骤C得到的混合材料经压力成型制成砖坯，然后将砖坯进行干燥；

E、将步骤D得到的干燥砖坯在1500~1700℃烧制，时间为4~7小时，然后使其自然降温，即可得到所述电熔莫来石砖；

F、上述步骤中，所述油酸的质量为兰晶石、石英、粘土、二氧化钛及20~40 wt %的电熔莫来石总质量的0.5~1%；所述粘结剂的质量为兰晶石、石英、粘土、二氧化钛及所有电熔莫来石的总质量的0.1~4%，溶解在水中后所述粘结剂的质量浓度为2~10%。

所述步骤B中得到的球磨料的粒度分布为：粒度为0.088 mm的球磨料的质量百分比为90~100%。

所述步骤D中压力成型制成砖坯时，所述压力为80~140kg/cm²，成型后砖坯的性能指标应符合：显气孔率小于15%，体积密度大于2.8 g/m³，水分含量为3~6%。

所述步骤D中，干燥后的砖坯的水分含量小于2%。

所述粘结剂为甲基纤维素，所述甲基纤维素的质量为兰晶石、石英、粘土、二氧化钛及所有电熔莫来石的总质量的0.1~2%，溶解在水中后所述甲基纤维素的质量浓度为2~10%。

所述粘结剂为PVA（聚乙烯醇），所述PVA的质量为兰晶石、石英、粘土、二氧化钛及所有电熔莫来石的总质量的0.5~2%，溶解在水中后所述PVA的质量浓度为2~10%。

所述粘结剂为糊精，所述糊精的质量为兰晶石、石英、粘土、二氧化钛及所有电熔莫来石的总质量的0.5~4%，溶解在水中后所述糊精的质量浓度为2~10%。

本发明有益的技术效果在于：