[发明专利]节能型轻质堇青石－莫来石窑具材料、窑具及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种窑具材料，特别是涉及一种节能型轻质堇青石－莫来石窑具材料，以及该材料制备的窑具和窑具制备方法。 

背景技术

作为用于支承烧成制品的窑具，要求能不断经受急冷急热，亦即抗热震性要好，还要有能耗低的特点。经过众多厂家的不断试用，堇青石质窑具逐渐显示出其独特的优势。堇青石是现在己知的硅酸盐矿物中热膨胀系数最低的矿物，因而以堇青石为主晶相的制品都具有很好的耐急冷急热的性能。 

但是，现在市面上的堇青石质窑具由于生产厂家不同而使用效果又似乎各不相同。具有较低热膨胀系数的堇青石－莫来石轻质耐火材料用于频繁升温、降温的间歇式窑炉或是窑具将会使炉衬或窑具有较长的使用寿命。但目前普遍存在的堇青石-莫来石窑具材料的体密为1.75-2.15g/cm³，产品重量大，吸热就多，原料和燃料的消耗就大。而有些其他材质的轻质材料，其膨胀系数高，热震稳定性差，强度低，不适应用做窑具材料。 

发明内容

针对上述领域中的不足，本发明提供一种节能型轻质堇青石－莫来石窑具材料，该材料体积密度轻，非常节能，适用作为窑具材料。 

该材料用于制作窑具，易成型，生坯强度较高，窑具的其它性能与现有市面上的堇青石－莫来石窑具性能相差无异。 

节能型轻质堇青石-莫来石窑具材料，其固体物组成及百分含量为：漂珠30-40%，蓝晶石4-10%，镁粉5-10%，滑石10-20%，氧化铝4-8%，粘土21-30%，莫来石10-15%，黄糊精0.2-0.4%，木粉2-5%，加水搅拌成混合料。 

所述水含量为固体物重量的7－8.5%。 

优选：漂珠32%，蓝晶石5%，镁粉5%，滑石13%，氧化铝7%，粘土25%，莫来石10%，黄糊精0.3%，木粉2.7%，水含量为固体物含量的7.5%。 

所述漂珠体密小于0.4g/cm₃，烧失小于0.5%，其Al₂O₃含量大于30%。 

该材料制备成窑具的工艺： 

1）混料：包括骨料（漂珠、蓝晶石、莫来石）和基质料（镁粉、滑石、氧化铝、粘土）和外加剂（黄糊精、木粉）一起干混3-5分钟后加水湿混5-8分钟，先在高速混合机中混合，再经过混碾机混碾； 

2）困料：混合好的原料装入料箱常温保存，经过困料时间不小于24小时后才能使用； 

3）成型：成型工艺：单面或双面液压成型，依据所需的制品尺寸大小，依据该材料约1%的收缩率来计算模具的尺寸，成型压力为70—160kgf/cm²； 

4）干燥：密封保护干燥，于密封室湿度为60-95%，温度40-70℃下干燥16-24小时，再在湿度为30-60%，温度为110℃-150℃下干燥24-36小时； 

5）烧制：坯体经过1360-1400℃的高温烧制，保温6-12小时即可。 

所述保护干燥采用干燥托支撑，所述干燥托为栅栏式封闭板面，所述板面大于坯体表面。 

所述栅栏间距为70-120mm。 

上述方法得到性能优良的轻质堇青石-莫来石窑具制品。 

本发明以漂珠、蓝晶石、莫来石作为骨料，以镁粉、滑石、氧化铝、粘土质为基质料和外加剂黄糊精、木粉一起配成了本发明的窑具材料的固体物，加水搅拌成混合物，其中漂珠，体密很小，是轻质材料，本身中空，使产品中孔隙率高，体密小，另外，木粉经过高温烧制后会挥发掉，形成更多的空隙结构，使产品的体密进一步下降，实现轻质节能。整个配比中，实现了最终配料组成与市场上堇青石-莫来石窑具材料一致的要求，烧成温度也保持了一致，产品性能保持优良，不低于现有市场上的堇青石-莫来石原料。 

漂珠是一种能浮于水面的粉煤灰空心球，呈灰白色，壁薄中空，重量很轻，热导率小，耐火度≥1610℃，是优良的保温耐火材料，广泛用于轻质浇注料的生产和石油钻井方面。漂珠的化学成份以二氧化硅和三氧化二铝为主，具有颗粒细、中空、质轻、高强、耐磨、耐高温、保温绝缘、绝缘阻燃等多种功能，现已广泛应用于耐火材料原料之一，本配方中为重要骨料组成，具有轻质优点。 

蓝晶石，又名二硬石，属硅酸盐类矿物，是一种耐火度高、高温体积膨胀大的天然耐火原料矿物，其成分为Al₂SiO₄，本配方中起到膨胀作用，减少产品的烧成收缩率作用。