[发明专利]一种堇青石窑具匣钵及其制备方法

说明书

一种堇青石窑具匣钵及其制备方法，属于耐火材料技术领域。其特征在于，原料重量份组成为：3‑1mm莫来石M47 10~15份，1‑0mm莫来石M47 10~15份，2‑1mm堇青石16~20份，粒径＜150目堇青石7~12份，0.5‑0mm硅线石8~13份，粒径＜200目红柱石7~13份，粒径＜240目碳化硅4~7份，粒径＜240目亚白刚玉5~10份，氧化铝CA 370C微粉3~6份，0.045mm苏州土4~6份，纸浆3.5~5.5份，磷酸0.3~0.6份，糊精0.3~0.6份。本发明具有足够的高温荷重软化温度、较高的耐火度、良好的耐急冷急热性。匣钵在反复加热、冷却后，仍能维持一定的机械强度，不致破裂。

技术领域

一种堇青石窑具匣钵及其制备方法，属于耐火材料技术领域。

背景技术

匣钵是一种窑炉上长期使用的窑具，是消耗性用材。在陶瓷，建材，化工，冶金，玻璃等行业应用广泛。目前所应用的匣钵大都因自身质量较重而使承载能力收到限制，且能耗大，透热性能较差，使用过程中易开裂，破损率高，使用寿命短。如何提高匣钵的机械强度、高温荷重软化温度、耐急冷急热性、耐火度、导热性，是现在亟待解决的问题。

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，提供一种使用温度高、寿命长的堇青石窑具匣钵及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该堇青石窑具匣钵，其特征在于，原料重量份组成为：3-1mm莫来石M47 10~15份，1-0mm莫来石M47 10~15份，2-1mm堇青石16~20份，粒径＜150目堇青石7~12份，0.5-0mm硅线石8~13份，粒径＜200目红柱石7~13份，粒径＜240目碳化硅4~7份，粒径＜240目亚白刚玉5~10份，氧化铝CA 370C微粉3~6份，0.045mm苏州土4~6份，纸浆3.5~5.5份，磷酸0.3~0.6份，糊精0.3~0.6份。

堇青石具有热膨胀系数小、抗热震稳定胜好等优点，主要用于陶瓷窑具的生产。(20～1000℃)堇青石线膨胀系数(1.1-2.0)×10^-6/℃，碳化硅4.7×10^-6/℃ ，莫来石5.3×10^-6/℃，三者在同温度下膨胀系数不同，形成热膨胀系数梯度。堇青石高温性能较差，不稳定，烧成范围窄，而莫来石耐火度高，高温抗蠕变性好，耐剥落耐侵蚀性好，高温稳定。堇青石与莫来石两者热膨胀系数的失匹配，在两相界面形成微裂纹，虽能使材料具有较好的的抗热震性及高温性能，但是使用寿命仍显不足；本发明加入适量的高导热系数的SiC，提高窑具的导热性，减小在急冷急热过程中窑具各部位的温差，减小热应力，提高窑具抗热震性及使用寿命。

加入堇青石形成莫来石-堇青石-碳化硅的组织结构，该结构膨胀系数小于莫来石-碳化硅的膨胀系数，抗热震性优于莫来石-碳化硅材料。

M47是1580℃高温煅烧的人工合成莫来石骨料，主晶相为柱状莫来石，有少量玻璃相和钛酸铝填充于莫来石晶间，构成了连续的骨架结构。该骨料铁含量低，气孔率低，致密度高，抗侵蚀性能好。

利用红柱石、硅线石在高温下的莫来石化，形成针状网络结构，提高制品的高温稳定性，热震性能，抗蠕变性能，提高窑具的中高温强度。

基质中红柱石、硅线石分解形成的SiO₂及SiC氧化生成的SiO₂与刚玉砂细粉、氧化铝微粉反应，形成二次莫来石化网络穿插于莫来石骨料之间，进一步提高了制品的高温稳定性，抗蠕变性能，抗热震性能。

基于前述的理化性能，本产品在使用过程中表现为耐腐蚀、不落渣，使用寿命长，是传统的刚玉-莫来石、莫来石-堇青石等无法比拟的，是使用温度1400℃以下的理想窑具。