[发明专利]一种提高板状刚玉体积密度的工艺

说明书

本发明公开了一种提高板状刚玉体积密度的工艺。将γ‑氧化铝与氧化镧进行混合粉磨，将粉磨后的粉料放入成球机进行成球，然后经过干燥、烧结获得板状刚玉，粉磨后粉料中的氧化镧的质量分数为0.01～0.05％。本发明针对板状刚玉生产过程中固相烧结中晶界的迁移影响晶体生长的特性，通过在细粉中加入少量的氧化镧，改善晶界特性，从而达到促进烧结的目的，烧后的产品体积密度高，晶体发育良好，无液相存在，烧成工艺容易控制。

技术领域

本发明属于耐火材料领域，涉及板状刚玉耐火原料的制备工艺，具体涉及一种提高板状刚玉体积密度的工艺。

背景技术

板状刚玉是氧化铝细粉经成球、干燥后，在超高温竖窑中快速烧结而成的。由于氧化铝的熔点高，纯度高，难于烧结。因此，普通烧结时往往加入少量的烧结助剂，可以降低氧化铝的烧结温度及其烧结激活能，进而以液相烧结机制促进烧结致密化。但这种方法一是液相的存在会降低板状刚玉的高温性能，二是烧结体的气孔率低，结晶细而致密，抗热震性较差。

板状刚玉的最大特点是经过超高温竖窑快速烧结过程时，晶体内有大量的封闭气孔，晶粒尺寸一般可达到200μm，晶体内部无液相存在，晶界明显，结合紧密，这样的产品具有优异的体积稳定性和抗热震性。在钢铁工业，其应用几乎包括了从高炉、热风炉、混铁炉、二次精炼炉、模铸和连铸等的所有用氧化铝耐火部件。

但是，板状刚玉在烧成过程中在竖窑中停留的时间较短，一般为1～1.5小时，因此，烧结工艺较难控制，很容易造成过烧或欠烧的情况，针对这种状况，人们进行了大量的研究。

中国专利(申请号为CN201410207566.1)公开了一种高密度烧结板状刚玉的加工工艺，以工业氧化铝(γ-Al₂O₃)为主原料，外加入主原料质量比0.1～1.5％助磨分散剂及0.1～0.5％锆英砂助熔剂，来获得性能优质，气孔率低的高密度烧结板状刚玉。

另外，也有通过提高温度或延长在竖窑中停留时间的方法以达到板状刚玉产品充分烧结从而实现提高板状刚玉的体积密度的目的，但结果都不理想。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种提高板状刚玉体积密度的工艺，能够提高烧结后获得的板状刚玉的体积密度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种提高板状刚玉体积密度的工艺，将γ-氧化铝与氧化镧进行混合粉磨，将粉磨后的粉料放入成球机进行成球，然后经过干燥、烧结获得板状刚玉，粉磨后粉料中的氧化镧的质量分数为0.01～0.05％。

本发明针对板状刚玉生产过程中固相烧结中晶界的迁移影响晶体生长的特性，通过在细粉中加入少量的氧化镧，改善晶界特性，从而达到促进烧结的目的，烧后的产品体积密度高，晶体发育良好，无液相存在，烧成工艺容易控制。

本发明的目的之二是提供一种上述工艺制备的板状刚玉。

本发明的有益效果为：

1、本发明采用氧化镧作为添加剂，氧化镧可改善氧化铝的晶界特性，促进氧化铝的固相反应。

2、本发明制备的板状刚玉高温性能好，加入的氧化镧未形成熔剂成份，所制产品高温时结构不受破坏。

3、添加剂效果好，在相同生产工艺条件下可提高产品的体积密度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为实施例1制备的板状刚玉的扫描电镜(SEM)图片。

具体实施方式