堇青石质窑具的制造方法 技术领域:本发明涉及一种堇青石质窑具的制造方法,窑具是用于在窑内烧制陶瓷器具的容器或输送器具,属于耐火材料技术领域。背景技术:堇青石质窑具的传统制造方法,一般采用滑石、粘土、氧化铝和合成莫来石为原料。其成型方法有三种:第一种是将上述原料加入适量水和临时性结合剂加压成型,见图2;第二种是加入大量水(20~30%)形成泥浆状,用石膏模浇注成型,参见图3;第三种是加入适量水,形成可塑状,用高压挤出机挤出成型,参见图4;以上传统工艺的缺点是需要性能优良的高吨位压机和高压挤出机,并要投入大量模具,设备投资额较大,特别是大尺寸棚板,往往会受压机吨位限制难以制作;用石膏模泥浆浇注法成型,生产周期长,仅限于制作一些特异形制品(参见图2、3、4)。发明内容:本发明针对目前堇青石质窑具制造方法的不足之处,经试验研究提供一种制造堇青石窑具的新方法,用这方法制成的产品,可形成结晶良好的堇青石,缩短了生产周期,提高了产品性能。本发明是利用微粉和超微粉的分散凝聚原料,不用堇青石质基质料的传统原料改用氧化镁细粉,硅微粉和氧化铝微粉,以及煅烧高岭土为基质料,在加入少量分散剂和水后,经搅拌,获得具有可塑性,流动性和常温固化性能的浆体,从而可采用与水泥混凝土制品相同的振动、浇注、涂抹等成型方法成型为板材或其它异型制品,此方法定名为CASM法(Castabe Methed)。
本方法详述如下(可参见附图1):
(一)原材料:
1.所用基质料的原料要求如下:
1)氧化镁细粉,MgO含量应大于80%,细度,320目筛余<10%;
2)硅微粉:SiO2含量大于85%,颗粒中直径D50<0.5μm;
3)氧化铝微粉:Al2O3含量大于85%,颗粒中直径D50<2μm;
4)煅烧高岭土:Al2O3含量应在35~55%,细度320目筛余<10%;
5)调整成份用的含MgO、Al2O3、SiO2的耐火粉末,如橄榄石、尖晶石,煅烧过的滑石、绿泥石、蛇纹石、镁质粘土。
2.配料用的分散剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、聚丙烯酸钠、酒石酸、柠檬酸、萘磺酸盐。
3.耐火骨料为莫来石(Al2O3含量为43~75%)、红柱石、合成堇青石熟料,硅化硅。
4.自来水。
(二)配料比例
基质料重量配比为:
1.硅微粉 10~25份
2.氧化铝微粉 0~10份
3.氧化镁质细粉 2~15份
4.煅烧高岭土粉 50~70份
5.调整成份用含MgO、Al2O3、SiO2的耐火粉末 0~20份
基骨料:基质料为30~70∶70~30(重量份)
分散剂加入重量为0.1~1.0份
(三)操作步骤:
1.按上述重量比例称取基质料,骨料及分散剂放入搅拌机中充分混合,加适量水,经充分搅拌后形成有一定流动性粘塑性体。
可用三种成型方法成型。
1)用浇注法成型时,可通过调节分散剂和水份,使浆体具有优良的流动性,便于直接倒入预先设计好的模具中,充满模具的空间。
2)用振动浇注成型时,可将预先调制好的浆体倒入模具内,放在震动台上或用插入式震捣棒或平板式振动器,通过震动,使浆体充满模具内的空间。
3)用涂抹法成型时,可通过分散剂和用水量调整浆体使形成流动性较差而粘塑性较好地浆体,借助模具涂抹成各种形状。
2.将成型好的制品,经静置和养护,即可自行凝结硬化,待强度达到可以脱模搬动时,脱模取出制品,此时制品具有一定强度,将其装入煅烧窑在1200℃~1380℃温度,氧化气氛或中性气氛中进行煅烧,以获得含最佳堇青石结合相的堇青石质窑具。
以上所用的煅烧窑炉,可以是梭式窑、隧道窑、倒焰窑或滚道窑。
本发明与传统工艺相比,具有以下优点:
1.大大节省设备投资。
2.可以成型任意形状和较大型板材,模具费用较低。
3.不需要单设干燥设备,使干燥和烧成一起进行。
4.半成品具有较好的强度,便于搬运,装窑,减少破损率,合格率可提高95%以上。附图说明:
图1为本发明的工艺流程图
图2对比技术的机压成型工艺流程
图3对比技术的浇注法成型工艺流程
图4对比技术的挤出成型工艺流程具体实施方式:实施例1:
莫来石颗粒料0~3mm 54份(重量)
氧化镁质细粉 5份(重量)
氧化硅微粉 7份(重量)
煅烧高岭土细粉 30份(重量)
含镁30%的耐火材料 4份(重量)
分散剂 0.24份(重量)
水 6.8份(重量)
经1300~1350℃烧成后,测定性能如下:
常温下抗折强度 22MPA
1250℃热态抗折强度 11MPA实施例2:
莫来石质和碳化硅质颗粒料0~3mm 54份(重量)
氧化镁质细粉 4份(重量)
氧化铝微粉 4份(重量)
硅微粉 6份(重量)
煅烧高岭土粉 32份(重量)
分散剂 0.24份(重量)
水 6.8份(重量)
经1300~1380℃烧成后,测定性能如下:
常温下抗折强度 18MPA
1280℃热态抗折强度 14MPA实施例3:
莫来石熟料0~3mm 15份(重量)
莫来石0~1mm 15份(重量)
1~3mm 20份(重量)
氧化硅微粉 7份(重量)
氧化镁质细粉 5份(重量)
氧化铝微粉 10份(重量)
煅烧高岭土细粉 28份(重量)
分散剂 0.24份(重量)
水 7份(重量)
经1200~1320℃烧成后,测定性能如下:
常温下抗折强度 18MPA
1200℃热态抗折强度 14MPA实施例4:
碳化硅颗粒料 54份(重量)
氧化硅微粉 6份(重量)
氧化镁质细粉 4份(重量)
氧化铝微粉 4份(重量)
煅烧高岭土细粉 32份(重量)
分散剂 0.24份(重量)
水 6.8份(重量)
经1300~1380℃烧成后,测定性能如下:
常温抗折强度 26MPA