专利名称：一种矾土基低蠕变莫来石制品的制作方法在硅酸铝系耐火材料中，莫来石因其特殊的晶体结构，具有特殊的高温性质。此 外，它还具有热膨胀系数低、抗热震性好、高温体积稳定、耐玻璃侵蚀、污染玻璃倾向小等优 异性能。所以，莫来石作为一种重要的高档高效耐火材料引起人们的高度重视，国内外以高 纯电熔或烧结莫来石原料生产莫来石质耐火材料得到迅速发展。但是，在合成莫来石方面 大都走的是采用高纯原料的路子，成本高，价格昂贵，从而为莫来石制品广泛应用设置了障 碍，限制了其在高温领域中的推广应用。山西是我国的资源大省，高铝矾土储量最多，而且多为耐火级铝矾土，尤其是阳 泉、孝义两地的高铝矾土，质优且耐火品级齐全。但长期以来，大量优质矾土都是以低品位 原料销往国外，价格低廉。以高铝矾土资源为基础，开发研制高档高效的莫来石制品，无疑 是提高高铝矾土附加值的有效手段。但是，根据已知技术文献查询结果，目前莫来石制品 的生产多采用合成莫来石材料作原料，仅有一项中国专利(99123977. 6，一种刚玉莫来石制 品)报道，以人工合成铝硅系原料作骨料，以高岭土、氧化铝粉(也可以加入部分合成料) 作基质料，加入适当的结合剂制备刚玉莫来石制品。这些方法多依赖人工合成料，生产成本 高，价格昂贵，其应用受到限制而难以推广和大范围应用。
本发明的目的在于结合我国现有资源的充分利用，以高铝矾土为基础，采用复合 技术路线，有效提高和控制制品的矿物组成、显微结构和性能指标，合理控制生产工艺中的 莫来石化进程，制成优质高档、成本低廉的矾土基低蠕变莫来石制品，使其广泛应用于玻璃 熔窑及其它高温工业窑炉的蓄热室、小炉、加料口、料道系统等部位。为达到上述目的，本发明提供一种矾土基低蠕变莫来石制品，制备莫来石制品的 主料重量百分比为1_5%的石英砂，10-20%硅线石族矿物粉体，5-10%的工业氧化铝、优 质高岭石微粉，5-40%的刚玉，25-60%的煅烧高铝矾土。主料外另加占主料重量2-5%的结 合剂。所述主料中，各组成物中基本上没有尺寸大于4mm的颗粒，最好其组成包括 60-70%尺寸为0. 088-3mm的颗粒作为骨料和30-40%尺寸小于0. 088mm的粉体作为基质 料。所述高铝矾土熟料分为两种，一种为用作制备骨料的精选特级或一级煅烧矾土， 其体积密度不低于3. 20g/cm3, Al2O3含量不低于85% ；—种为用作制备基质料的二级煅烧 矾土，其体积密度不低于2. 70g/cm3, Al2O3含量为65% 78%。因为二级煅烧矾土不仅价 格便宜，而且含有很高的发育良好的莫来石相(65-85% )，而玻璃相含量最少，莫来石晶体 间可形成交叉网络结构，又可使晶体间结合程度增加，最适于作基质料，因此，上述25-60%的煅烧高铝矾土中最好包含6-12%的二级煅烧矾土粉料。所述刚玉包括电熔白刚玉、亚白刚玉、棕刚玉，板状刚玉，致密刚玉等，大部分都可 以用高铝矾土加工制得。Al2O3含量不低于98%，体积密度大低于3. 8g/cm3。所述石英砂要求SiO2含量不低于98. 5%，粒度0. 1-0. 5_。所述硅线石族矿物包括硅线石、兰晶石等矿物，其理论化学成分为=Al2O3， 62. 93%, SiO2, 37.0%。在制品烧结过程中，由于高温加热，硅线石族矿物分解生成莫来石 及Si02。在烧成温度下，剩余未反应的硅线石可在使用条件下进行莫来石化反应，产生的体 积效应可提高制品的抗蠕变性。所述工业氧化铝(Y-Al2O3)及优质高岭石平均颗粒尺寸低于4 μ m，以微粉形式引 入，纯度高，分散度大，化学活性高，可在较低温度下发生固相反应形成莫来石。工业氧化铝 结构与尖晶石结构相近，在煅烧过程中转变为稳定的α-Al2O3，伴随13%的体积收缩，可抑 制二次莫来石化产生的体积膨胀，利于烧结。所述结合剂可以是木质素磺酸盐、纸浆废液等。使用的木质素磺酸盐如果是粉体， 应先将其溶解制成溶液。将选定的上述原料制备、称量，将配好的基质料置于球磨机中共磨20分钟，以达 到均化的目的，然后将骨料、基质料、结合剂倒入湿碾机中充分混合后，按设计的规格尺寸 在压砖机上成型，干燥后放入倒焰窑或隧道窑内进行1650°C常压烧结，即可制成矾土基低 蠕变莫来石制品。本发明的特点在于，采用复合技术路线，在高铝矾土中加入硅线石族矿物，生成莫 来石以及交错网络结构，同时降低玻璃相的含量，有效提高和改善制品的抗蠕变性能。硅线 石游离出的SiO2与物料中的Al2O3进一步反应生成二次莫来石，产生体积膨胀弥补了制品 在高温下产生的收缩。除硅线石族矿物外，还加入工业氧化铝、刚玉、优质高岭石等组分，可 达到优选化学矿物组成，又可控制显微结构和莫来石化行为，从而达到优质高效的目的。使用本发明制备的矾土基低蠕变莫来石制品可达到如下指标 由上表可以看出，本发明产品不仅具有优良的的耐高温性能及高温体积稳定性，而且高温高温蠕变持续微膨胀，避免了一般制品在长时间使用过程中的收缩问题，在实际使用方面具有特殊意义。因此，以煅烧高铝矾土资源为基础，制备矾土基莫来石制品，不仅可以制成优质高档的耐火材料制品，提高耐火材料的使用效果和档次，推动耐火材料的技术进步，而且可以充分利用我国现有矾土资源，提高资源综合利用价值，优化产品结构。下列实施例用来说明本发明，同时指出本发明并不限于其中所说的特定的成分、 比例、参数和工艺。实施例1 制备矾土基低蠕变莫来石制品先按表一准备物料 将原料拣选、破碎加工至合格粒度后，按上表所列比例配料。将基质料置于球磨机 中共磨20分钟，以达到均化的目的，然后将骨料、基质料、结合剂倒入湿碾机中充分混合后 (结合剂最后加入)，按设计的规格尺寸在压砖机上成型，干燥后放入倒焰窑内进行1650°C 常压烧结，即可制成矾土基低蠕变莫来石制品。实施例2 制备矾土基低蠕变莫来石制品先按表一准备物料 将原料拣选、破碎加工至合格粒度后，按上表所列比例配料。将基质料置于球磨机 中共磨20分钟，以达到均化的目的，然后将骨料、基质料、结合剂倒入湿碾机中充分混合后 (结合剂最后加入)，按设计的规格尺寸在压砖机上成型，干燥后放入隧道窑内进行1650°C 常压烧结，冷却后即可制成矾土基低蠕变莫来石制品。实施例3 制备矾土基低蠕变莫来石制品先按表一准备物料 将原料拣选、破碎加工至合格粒度后，按上表所列比例配料。将基质料置于球磨机 中共磨20分钟，以达到均化的目的，然后将骨料、基质料、结合剂倒入湿碾机中充分混合后 (结合剂最后加入)，按设计的规格尺寸在压砖机上成型，干燥后放入倒焰窑内进行1650°C 常压烧结，即可制成矾土基低蠕变莫来石制品。


本发明提供一种矾土基低蠕变制品，属于耐火材料领域。其制备以高铝矾土为基础，加入石英砂、硅线石族矿物、刚玉、工业氧化铝、高岭土等，经配料、均化、混和、成型、干燥后，在1650℃下进行常压烧结即可制得成本低廉、优质高档的矾土基低蠕变莫来石耐火制品。本发明采用复合技术路线，优化矿物组成，有效控制生产和使用过程中的莫来石化行为，不仅能获得优质高档的耐火材料制品，使其充分发挥莫来石的高温优异性能且产品使用过程中蠕变小，微膨胀；而且本发明的制备可以有效利用我国现有资源，提高资源综合利用价值，优化产品结构。本发明产品可广泛应用于玻璃熔窑及其它高温工业窑炉的蓄热室、小炉、加料口、料道系统等部位。