CN102773906A - 一种生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型，它主要由以下重量份数的原料制成：粒度为3-1mm的白刚玉：3-4，粒度为1-0.5mm的白刚玉：6-7；粒度为6-3mm的破碎细料：12-16，粒度为3-1mm的破碎细料：12-16，粒度为<1mm的破碎细料：8-16。本发明生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型的体积密度为2.2-2.3g/cm3，常温耐压强度12-15Mpa，在1450℃的条件下耐压强度为9.2-9.5MPa。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料范畴，涉及制备熔铸氧化铝耐火材料用一种新型砂型制作方法，产品主要应用于熔铸耐火材料生产过程。
背景技术
熔铸氧化铝耐火材料是普遍应用于轻工、建材、电子等玻璃窑炉的高档耐火材料，尤其是随着光伏玻璃市场份额增大和纯氧燃烧技术在玻璃窑炉上的不断推广，使得熔铸氧化铝制品抗玻璃侵蚀、抗发泡、抗结石等性能更加突显，是其成为玻璃窑炉澄清池、工作池、流道、料道、大碹等部位的首选耐火材料。
熔铸氧化铝耐火材料对内在化学成分要求十分严格，生产厂家首先要选用高档原材料，其次是要选择合适的铸型。铸型的要求包含以下几个方面：一、铸型材质选择不能污染熔铸耐火材料本身，保证产品内在成分稳定；二、铸型要有足够的耐火度和高温强度，保证浇铸过程顺利完成和产品尺寸规整；三、铸型材质要有良好的热导性，浇铸过程产品表面迅速冷却，保证产品工作面致密性。目前国内外熔铸氧化铝产品生产厂家采用的铸型主要有石墨模型、镁砂模型。石墨砂型制作成本比较高，浇铸后要进行热处理，需要一系列配套设备的投入，操作过程相对复杂，但可以重复使用多次；镁砂模型制作成本相对较低，但浇铸后很难重复进行使用，另外，即使采用高纯镁砂，产品表面也会有污染泛黄现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种为熔铸氧化铝耐火材料提供一种优异性能的铸造模型生产方法。本发明选用熔铸氧化铝产品使用的铸型，从而达到提高产品质量、降低生产成本、同时达到循环利用是摆在熔铸耐火材料生产厂家面前的一个难题。
本发明的技术方案是：一种生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型，它主要由以下重量份数的原料制成：粒度为3-1mm的白刚玉：3-4，粒度为1-0.5mm的白刚玉：6-7，所述白刚玉中：Al2O3≥98.5%，Fe2O3≤0.2%；粒度为6-3mm的破碎细料：12-16，粒度为3-1mm的破碎细料：12-16，粒度为<1mm的破碎细料：8-16，所述破碎细料为电熔白刚玉和熔铸氧化铝耐火材料生产过程产生的破碎细料，破碎细料中：Al2O3≥93.5%，Fe2O3≤0.3%。
生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型的生产工艺，它的步骤如下：
（1）将白刚玉放入混砂机中，搅拌1-2分钟后，边搅拌边加入模数为3.1-3.4的泡花碱，泡花碱加入量为白刚玉质量的8-10%，搅拌时间为7-8分钟，放入盛砂车中，制成白刚玉混合料；
（2）将破碎细料放入另外一个混砂机中，搅拌1-2分钟后，边搅拌边加入泡花碱，泡花碱加入量为破碎细料质量的8-10%，搅拌时间为7-8分钟，放入另外一个盛砂车中，制成破碎细料混合料；
（3）将木模放在隧道窑车上，先放入步骤（1）中的白刚玉混合料，分散均匀，厚度为8-10mm，然后再放入步骤（2）中的破碎细料混合料，填满木模后用木锤夯实；
（4）干燥：入隧道窑温度为120-130 ℃，装型后1-2小时后开始升温，2-3小时后，温度为300-350℃，保持恒温3-4小时，出窑。
另一种生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型的生产工艺，它的步骤如下：
（1）将占白刚玉总质量60-80%的白刚玉的放入混砂机中，搅拌1-2分钟后，边搅拌边加入泡花碱，泡花碱加入量为白刚玉质量的8-10%，搅拌时间为7-8分钟，放入盛砂车中，制成白刚玉混合料；
（2）将破碎细料和其余白刚玉的放入另外一个混砂机中，搅拌1-2分钟后，边搅拌边加入模数为3.1-3.4的泡花碱，泡花碱加入量为破碎细料和其余白刚玉质量的8-10%，搅拌时间为7-8分钟，放入另外一个盛砂车中，制成破碎细料混合料；
（3）将木模放在隧道窑车上，先放入步骤（1）中的白刚玉混合料，分散均匀，厚度为8-10mm，然后再放入步骤（2）中的破碎细料混合料，填满木模后用木锤夯实；
（4）干燥：入隧道窑温度为120-130 ℃，装型后1-2小时后开始升温，2-3小时后，温度为300-350℃，保持恒温3-4小时，待湿气排完后方可出窑。
本发明的有益效果是：本发明生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型的体积密度为2.2-2.3 g/cm3，常温耐压强度12-15 Mpa，在1450℃的条件下耐压强度为9.2-9.5 Mpa。本发明生产工艺中，先放入白刚玉混合料，白刚玉纯净度高，保证浇铸过程模型不会造成产品污染；复合型板耐火度高和高温强度，保证产品尺寸规整；复合型板主体材料氧化铝具有高的热导率，保证产品表面致密度良好。与此同时，浇铸后型板可再次进行破碎，经过除铁和分级筛选后当做破碎细料使用，达到循环使用、降低生产成本。
附图说明
图1为本发明步骤（4）干燥的升温曲线。
具体实施方式
实施例1
一种生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型，它主要由以下重量份数的原料制成：粒度为3-1mm的白刚玉：4 kg，粒度为1-0.5mm的白刚玉：7 kg，所述白刚玉中：Al2O3≥98.5%，Fe2O3≤0.2%；粒度为6-3mm的破碎细料：16 kg，粒度为3-1mm的破碎细料： 16 kg，粒度为<1mm的破碎细料：16 kg，所述破碎细料为电熔白刚玉和熔铸氧化铝耐火材料生产过程产生的破碎细料，破碎细料中：Al2O3≥93.5%，Fe2O3≤0.3%。
生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型的生产工艺，它的步骤如下：
（1）将白刚玉放入混砂机中，搅拌2分钟后，边搅拌边加入模数为3.4的泡花碱，泡花碱加入量为白刚玉质量的10%，搅拌时间为8分钟，放入盛砂车中，制成白刚玉混合料；
（2）将破碎细料放入另外一个混砂机中，搅拌2分钟后，边搅拌边加入泡花碱，泡花碱加入量为破碎细料质量的10%，搅拌时间为8分钟，放入另外一个盛砂车中，制成破碎细料混合料；
（3）将木模放在隧道窑车上，先放入步骤（1）中的白刚玉混合料，分散均匀，厚度为10mm，然后再放入步骤（2）中的破碎细料混合料，填满木模后用木锤夯实；
（4）干燥：入隧道窑温度为130 ℃，装型后2小时后开始升温，3小时后，温度为350℃，保持恒温4小时，出窑。
实施例2
一种生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型，它主要由以下重量份数的原料制成：粒度为3-1mm的白刚玉：3 kg，粒度为1-0.5mm的白刚玉：6 kg，所述白刚玉中：Al2O3≥98.5%，Fe2O3≤0.2%；粒度为6-3mm的破碎细料：12 kg，粒度为3-1mm的破碎细料：12 kg，粒度为<1mm的破碎细料：8 kg，所述破碎细料为电熔白刚玉和熔铸氧化铝耐火材料生产过程产生的破碎细料，破碎细料中：Al2O3≥93.5%，Fe2O3≤0.3%。
所述的生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型，它的步骤如下：
（1）将占白刚玉总质量60%的白刚玉的放入混砂机中，搅拌1分钟后，边搅拌边加入泡花碱，泡花碱加入量为白刚玉质量的8%，搅拌时间为7分钟，放入盛砂车中，制成白刚玉混合料；
（2）将破碎细料和其余白刚玉的放入另外一个混砂机中，搅拌1分钟后，边搅拌边加入模数为3.1的泡花碱，泡花碱加入量为破碎细料和其余白刚玉质量的8%，搅拌时间为7分钟，放入另外一个盛砂车中，制成破碎细料混合料；
（3）将木模放在隧道窑车上，先放入步骤（1）中的白刚玉混合料，分散均匀，厚度为8mm，然后再放入步骤（2）中的破碎细料混合料，填满木模后用木锤夯实；
（4）干燥：入隧道窑温度为120 ℃，装型后1小时后开始升温，2小时后，温度为300℃，保持恒温3小时，待湿气排完后方可出窑。
实施例3
一种生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型，它主要由以下重量份数的原料制成：粒度为3-1mm的白刚玉：3-4 kg，粒度为1-0.5mm的白刚玉：6-7 kg，所述白刚玉中：Al2O3≥98.5%，Fe2O3≤0.2%；粒度为6-3mm的破碎细料：12-16 kg，粒度为3-1mm的破碎细料：12-16 kg，粒度为<1mm的破碎细料：8-16 kg，所述破碎细料为电熔白刚玉和熔铸氧化铝耐火材料生产过程产生的破碎细料，破碎细料中：Al2O3≥93.5%，Fe2O3≤0.3%。
生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型的生产工艺，它的步骤如下：
（1）将白刚玉放入混砂机中，搅拌1-2分钟后，边搅拌边加入模数为3.1-3.4的泡花碱，泡花碱加入量为白刚玉质量的8-10%，搅拌时间为7-8分钟，放入盛砂车中，制成白刚玉混合料；
（2）将破碎细料放入另外一个混砂机中，搅拌1-2分钟后，边搅拌边加入泡花碱，泡花碱加入量为破碎细料质量的8-10%，搅拌时间为7-8分钟，放入另外一个盛砂车中，制成破碎细料混合料；
（3）将木模放在隧道窑车上，先放入步骤（1）中的白刚玉混合料，分散均匀，厚度为8-10mm，然后再放入步骤（2）中的破碎细料混合料，填满木模后用木锤夯实；
（4）干燥：入隧道窑温度为120-130 ℃，装型后1-2小时后开始升温，2-3小时后，温度为300-350℃，保持恒温3-4小时，出窑。
实施例4
一种生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型，它主要由以下重量份数的原料制成：粒度为3-1mm的白刚玉：3-4 kg，粒度为1-0.5mm的白刚玉：6-7 kg，所述白刚玉中：Al2O3≥98.5%，Fe2O3≤0.2%；粒度为6-3mm的破碎细料：12-16 kg，粒度为3-1mm的破碎细料：12-16 kg，粒度为<1mm的破碎细料：8-16 kg，所述破碎细料为电熔白刚玉和熔铸氧化铝耐火材料生产过程产生的破碎细料，破碎细料中：Al2O3≥93.5%，Fe2O3≤0.3%。
所述的生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型，它的步骤如下：
（1）将占白刚玉总质量60-80%的白刚玉的放入混砂机中，搅拌1-2分钟后，边搅拌边加入泡花碱，泡花碱加入量为白刚玉质量的8-10%，搅拌时间为7-8分钟，放入盛砂车中，制成白刚玉混合料；
（2）将破碎细料和其余白刚玉的放入另外一个混砂机中，搅拌1-2分钟后，边搅拌边加入模数为3.1-3.4的泡花碱，泡花碱加入量为破碎细料和其余白刚玉质量的8-10%，搅拌时间为7-8分钟，放入另外一个盛砂车中，制成破碎细料混合料；
（3）将木模放在隧道窑车上，先放入步骤（1）中的白刚玉混合料，分散均匀，厚度为8-10mm，然后再放入步骤（2）中的破碎细料混合料，填满木模后用木锤夯实；
（4）干燥：入隧道窑温度为120-130 ℃，装型后1-2小时后开始升温，2-3小时后，温度为300-350℃，保持恒温3-4小时，待湿气排完后方可出窑。
表1 熔铸氧化铝产品性能
本发明中熔铸氧化铝产品性能如表1所示。
Claims (3)
1. 一种生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型，其特征在于，它主要由以下重量份数的原料制成：粒度为3-1mm的白刚玉：3-4，粒度为1-0.5mm的白刚玉：6-7，所述白刚玉中：Al2O3≥98.5%，Fe2O3≤0.2%；粒度为6-3mm的破碎细料：12-16，粒度为3-1mm的破碎细料：12-16，粒度为<1mm的破碎细料：8-16，所述破碎细料为电熔白刚玉和熔铸氧化铝耐火材料生产过程产生的破碎细料，破碎细料中：Al2O3≥93.5%，Fe2O3≤0.3%。
2. 根据权利要求1所述的生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型的生产工艺，其特征在于，它的步骤如下：
（1）将白刚玉放入混砂机中，搅拌1-2分钟后，边搅拌边加入模数为3.1-3.4的泡花碱，泡花碱加入量为白刚玉质量的8-10%，搅拌时间为7-8分钟，放入盛砂车中，制成白刚玉混合料；
（2）将破碎细料放入另外一个混砂机中，搅拌1-2分钟后，边搅拌边加入泡花碱，泡花碱加入量为破碎细料质量的8-10%，搅拌时间为7-8分钟，放入另外一个盛砂车中，制成破碎细料混合料；
（3）将木模放在隧道窑车上，先放入步骤（1）中的白刚玉混合料，分散均匀，厚度为8-10mm，然后再放入步骤（2）中的破碎细料混合料，填满木模后用木锤夯实；
（4）干燥：入隧道窑温度为120-130 ℃，装型后1-2小时后开始升温，2-3小时后，温度为300-350℃，保持恒温3-4小时，出窑。
3. 根据权利要求1所述的生产熔铸氧化铝耐火材料用刚玉砂型的生产工艺，其特征在于，它的步骤如下：
（1）将占白刚玉总质量60-80%的白刚玉的放入混砂机中，搅拌1-2分钟后，边搅拌边加入模数为3.1-3.4的泡花碱，泡花碱加入量为白刚玉质量的8-10%，搅拌时间为7-8分钟，放入盛砂车中，制成白刚玉混合料；
（2）将破碎细料和其余白刚玉的放入另外一个混砂机中，搅拌1-2分钟后，边搅拌边加入泡花碱，泡花碱加入量为破碎细料和其余白刚玉质量的8-10%，搅拌时间为7-8分钟，放入另外一个盛砂车中，制成破碎细料混合料；
（3）将木模放在隧道窑车上，先放入步骤（1）中的白刚玉混合料，分散均匀，厚度为8-10mm，然后再放入步骤（2）中的破碎细料混合料，填满木模后用木锤夯实；
（4）干燥：入隧道窑温度为120-130 ℃，装型后1-2小时后开始升温，2-3小时后，温度为300-350℃，保持恒温3-4小时，出窑。
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