[发明专利]一种氧化铝基复相耐磨板及其制备方法

说明书

技术领域

一种氧化铝基复相耐磨板及其制备方法，属于炼焦扶着设备技术领域。

背景技术

在一个炼焦周期完成后，焦炉碳化室中的红焦均由导焦车转运到后续的熄焦装置。焦炭在进入导焦车时的温度达到1100℃，因此要求导焦车底板具有极好的耐高温性能和极高的抗热震性能；同时厚达4~7米的焦炭在导焦车中被推导输送过程中，会对导焦车底板产生极大的切割磨削作用，因此要求导焦车底板要具有极好的耐磨性能。焦炉导焦车是将碳化室中的成品红焦转运到后续的熄焦工序的专用设备，焦炭在进入导焦车时的温度达到1100℃，因此要求导焦车底板具有极好的耐高温性能和极高的抗热震性能。

目前焦化行业使用的导焦车底板均采用耐磨铸铁制造。现有导焦车底板采用耐磨铸铁制造，存在两个主要缺点，一是铁质材料高温氧化严重，二是耐磨性能较差，这两个原因造成其在使用过程中迅速损毁，使用寿命仅为三个月左右。受工况环境及材料自身限制，其使用寿命仅为三月左右。

氧化铝陶瓷具有高强度、高硬度、高耐磨及高耐热性等优良的机械性能，但其抗热震性能较差，临界温差只有200℃，无法满足高热震工况条件，限制了其在具有高热震领域的应用。导焦车的工作状况是从常温到1100℃频繁周期性热震，在此工况环境中普通氧化铝耐磨陶瓷无法使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高抗热震、适用于导焦车底板的氧化铝基复相耐磨板。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该氧化铝基复相耐磨板，其特征在于，重量份组成为Al₂O₃微粉75~85份，硅酸锆微粉10~15份，熟滑石2~6份，苏州土2~4份，熔融石英2~6份，CeO₂ 0~3份，Y₂O₃0~3份。

所述的重量份组成为：Al₂O₃微粉80份，硅酸锆微粉12~14份，熟滑石4份，苏州土3份，熔融石英4份，CeO₂ 1~2份，Y₂O₃ 1~2份。

所述的CeO₂和Y₂O₃的质量比为1:1。

所述氧化铝基复相耐磨板的制备工艺为：

1）将复相耐磨板的各原料按上述重量份组成配料后加入上述原料总质量30%的水及上述原料总质量3%的有机分散剂，球磨混磨后制得料浆；料浆中各物料粒度要求：小于等于2μm的占45%~60%，2μm＜料浆粒度≤5μm占30%~45%，200目筛余（孔径74μm）≤0.1%；所得料浆直接用于注浆成型或喷雾造粒后机压成型；

2）采用注浆成型或机压成型方式成型，坯体进烘干室恒温干燥至残余水分≤0.3%；

3）采用弱还原气氛、低烧成温度长保温时间的烧成制度烧制耐磨板。

烧成后的耐磨板经拣选，用氧化铝基复相耐磨板制成的导焦车耐磨底板。

步骤3中所述的烧成制度为：步骤3中所述的烧成制度为：由室温至1200℃连续升温24 h，温度变化速率为50℃/h，由1200℃至1480℃连续升温14 h，温度变化速率为20℃/h，之后由1480℃保温10 h后自然降温。

采用弱还原气氛、低烧成温度长保温时间的烧成制度，保证各组分原料在烧成过程中充分完成分解及再合成反应，生成预期的复合物相结构，同时避免结晶相的过分生长，以得到性能优良的复相微晶结构。

氧化铝基复相耐磨板最突出的特性是在保留了微晶氧化铝陶瓷高强度、高耐磨性的同时，具有优良的高抗热震性能，除可用于导焦车耐磨底板外，还可广泛用于其它高温高热震高磨损装备上。