一种烧结刚玉的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种烧结刚玉的制备方法，包括以下步骤：（1）将γ-Al2O3和轻烧镁粉混合均匀后，进行粉碎，得到混合粉，所述γ-Al2O3和轻烧镁粉的重量比为94～96：3～6；（2）步骤（1）所得混合粉经过两次成球后，得到预烧料；（3）步骤（2）所得预烧料干燥后，经煅烧以及冷却成型，得到所述烧结刚玉。所述γ-Al2O3和轻烧镁粉的重量比为95：3～6。本发明专利技术方法节能环保，且制备得到的烧结刚玉，体积密度高，杂质含量低，显微结构显示刚玉晶粒呈片状结构，尺寸为10～200μm，晶体内部气孔以封闭形式存在，晶体结构紧密，可广泛用于生产高档定形或不定形耐材制品。

Method for preparing sintered corundum

The invention discloses a method for preparing sintered corundum, which comprises the following steps: (1) the gamma -Al2O3 and light burned magnesia powder after mixing, crushing, mixing powder, the gamma -Al2O3 and light burned magnesium in the weight ratio of 94 ~ 96:3 ~ 6; (2) step (1) income the mixed powder after two into the ball, get presintering; (3) steps (2) the presintering after drying, calcining and cooling molding, get the sintered corundum. The gamma -Al2O3 and light burned magnesium in the weight ratio of 95:3 to 6. The method of energy saving and environmental protection, and the prepared sintered corundum, high bulk density, low impurity content, the microstructure of corundum grains showed flake structure, the size is 10 ~ 200 m, crystal pores in closed form, crystal structure, can be widely used in the production of high-grade shaped or unshaped refractory products.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐火材料领域，具体涉及一种烧结刚玉的制备方法。
技术介绍
烧结刚玉属于高纯耐火原料，其广泛用于生产高档定形或不定形耐材制品，具有耐火度高、耐磨性好、抗侵蚀性好等特点。烧结刚玉一般采用煅烧氧化铝或工业氧化铝为原料，添加适量促烧剂，经过干磨或湿磨，使粒度<10μm的颗粒的重量百分数大于95%，然后经挤坯或造球，再经干燥和高温（1800～2000℃）烧成。烧结板状刚玉是由美国铝业公司于20世纪30年代开始研制，70年代投入工业化生产的一种高纯氧化铝原料。美国铝业公司生产的烧结板状刚玉虽然性能稳定，但产能相当有限，且价格昂贵，美国铝业公司生产的板状刚玉比国内同品质板状刚玉价格高出1200-2000元/吨。国内目前有汉中秦元新材料有限公司、淄博泰贝利尔铝镁有限公司等公司开始研制生产烧结刚玉，其中汉中秦元新材料有限公司生产的板状刚玉质量最稳定，但产能非能有限（年产量10000吨左右），完全无法满足国内市场需要；淄博泰贝利尔铝镁有限公司生产的板状刚玉产能稍大（年产30000吨左右），但质量非常不稳定，使用过程中经常出现质量问题。随着对板状刚玉需求量的日益增加，板状刚玉的供应量以及质量都无法满足需求，因此需要提供一种产品质量好，且产能高的烧结刚玉。授权公告号为CN101085706B的专利技术公开了一种采用超高温竖窑生产烧结板状刚玉的工艺方法，该专利因采用低钠高纯度预烧氧化铝粉为原料，烧成温度较高，高达1850～1920℃，同时该专利采用成球盘和滚筒成球时，要求间歇喷洒成球液，成球液由高纯铝胶和磷酸配制，高纯铝胶浓度为0.3%，磷酸浓度为0.15%，成球液有于利成球，但引入杂质磷，导致产品纯度下降。同样地，申请公开号为CN102503448A的专利技术公开了一种烧结板状刚玉的制备工艺，在这个制备工艺中仍然使用了包含铝胶和磷酸的成球液，造成产品纯度的下降。现有技术中常用的刚玉尖晶石浇注料中，若使用板状刚玉时，都需要添加镁砂或者铝镁尖晶石，使浇注料中形成刚玉尖晶石体系，以提高浇注料的抗渣性能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种烧结刚玉的制备方法，能够在较低的烧成温度下制备得到刚玉，在刚玉的晶体内部，铝镁尖晶石晶体与刚玉晶体互相均匀分布，在实际使用过程中，无需再添加镁砂或者其他尖晶石原料，即可保证优异的抗渣性能以及热震稳定性，使用更加方便。一种烧结刚玉的制备方法，包括以下步骤：（1）将γ-Al2O3和轻烧镁粉混合均匀后，进行粉碎，得到混合粉，所述γ-Al2O3和轻烧镁粉的重量比为94～96：3～6；（2）步骤（1）所得混合粉经过两次成球后，得到预烧料；（3）步骤（2）所得预烧料干燥后，经煅烧以及冷却成型，得到所述烧结刚玉。所述的γ-Al2O3为普通的工业γ-Al2O3，γ-Al2O3中的Al2O3的含量应足够高，以满足形成刚玉的基本要求，所述γ-Al2O3中各组分重量百分数分别为Al2O3≥98.5%、SiO2≤0.04%。也即所述γ-Al2O3中Al2O3的重量百分数为98.5%～100%，SiO2的重量百分数为0～0.04%。所述γ-Al2O3中的剩余重量百分数为杂质含量，杂质中碱金属氧化物的重量百分数≤0.55%。所述轻烧镁粉中各组分重量百分数分别为MgO≥95%，SiO2≤0.5%，CaO≤1.0%，Fe2O3≤0.7%。轻烧镁粉中的剩余重量百分数为杂质含量，由于加入了轻烧镁粉，能够促进氧化铝的烧结，降低了烧结温度，同时轻烧镁粉和Al2O3还可以形成尖晶石相，改善烧结刚玉的抗渣性能。所述γ-Al2O3和轻烧镁粉的重量比应该控制在合适的范围之内，若轻烧镁粉的含量过高，可能会破坏刚玉自身的晶体结构，若轻烧镁粉的含量过低，则起不到良好的助烧效果，并且抗渣性能的改变也有限，优选地，所述γ-Al2O3和轻烧镁粉的重量比为95：3～6。作为优选，所述γ-Al2O3中至少90wt%的颗粒粒径≤60目，所述轻烧镁粉中至少90wt%的颗粒粒径≤120目。所述γ-Al2O3中至少90wt%的颗粒粒径≤60目，举例而言，若γ-Al2O3的重量为100kg，则其中至少90kg的γ-Al2O3的颗粒粒径≤60目（250um）。所述轻烧镁粉中至少90wt%的颗粒粒径≤120目，举例而言，若轻烧镁粉的重量为100kg，则其中至少90kg的轻烧镁粉的颗粒粒径≤120目（125um）。γ-Al2O3和轻烧镁粉应具有合适的粒径配比，以满足最终形成的结构中铝镁尖晶石晶体和刚玉晶体均匀分布，晶体结构致密，晶体内部气孔均以封闭形式存在。本专利技术中所使用的原料不需要预先经过处理，即可直接使用，将原料混合时，可以采用行星式或锥形混合机，混合均匀后放入管磨机中进行干磨（即粉碎），通过调整管磨机内研磨机的配比，进料量以及分级机的转速，使出料（混合粉）中重量分数95%以上的粒度<325目（44um）。干磨后的混合粉进行成球，优选地，所述两次成球依次为圆盘成球和滚筒成球。即首先采用圆盘进行一次成球，一次成球的直径为8～12mm，然后再通过滚筒进行二次成球，即一次成球所得料球进一步聚集，二次成球的直径为25～35mm，在整个成球（包括一次成球和二次成球）过程中连续喷洒去离子水（去离子水中已预先除去Na+和K+），控制球中的水分含量在18～22%。二次成球后进行干燥，优选地，所述干燥包括一次干燥和二次干燥，一次干燥的温度为150～200℃，一次干燥的时间为20～30h，二次干燥的温度为450～650℃，二次干燥的时间为20～30h。一次干燥利用成品（烧结完成后的刚玉）冷却时的热风对成球进行干燥，一次干燥后的料球中水分残余<5%；二次干燥利用竖窑排烟热风对一次干燥后的料球进一步进行二次干燥，二次干燥后的料球中水分残余<1.0%。优选地，所述煅烧的温度为1750～1850℃，所述煅烧的时间为2～3h。煅烧时使用高温竖窑，采用天然气烧成，通过调节天然气、助燃风以及雾化风的比例，使天然气充分燃烧，煅烧温度相比现有技术有所降低，有效节约了能源。煅烧完成后，进行快速冷却，由竖窑烧成带的底部通入高压冷风，使烧成后的球快速冷却，高压冷风流经刚刚煅烧过的刚玉，温度会升高，成为热风，利用该热风进行料球的一次干燥，实现能量的循环利用。本专利技术方法节能环保，且制备得到的烧结刚玉，体积密度高，杂质含量低，显微结构显示刚玉晶粒呈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结刚玉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将γ‑Al2O3和轻烧镁粉混合均匀后，进行粉碎，得到混合粉，所述γ‑Al2O3和轻烧镁粉的重量比为94～96：3～6；（2）步骤（1）所得混合粉经过两次成球后，得到预烧料；（3）步骤（2）所得预烧料干燥后，经煅烧以及冷却成型，得到所述烧结刚玉。

【技术特征摘要】
1.一种烧结刚玉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将γ-Al2O3和轻烧镁粉混合均匀后，进行粉碎，得到混合粉，所
述γ-Al2O3和轻烧镁粉的重量比为94～96：3～6；
（2）步骤（1）所得混合粉经过两次成球后，得到预烧料；
（3）步骤（2）所得预烧料干燥后，经煅烧以及冷却成型，得到所述
烧结刚玉。
2.如权利要求1所述的烧结刚玉的制备方法，其特征在于，所述
γ-Al2O3和轻烧镁粉的重量比为95：3～6。
3.如权利要求1或2所述的烧结刚玉的制备方法，其特征在于，所述
γ-Al2O3中各组分重量百分数分别为Al2O3≥98.5%、SiO2≤0.04%。
4.如权利要求3所述的烧结刚玉的制备方法，其特征在于，所述轻烧
镁粉中各组分重量百分数分别为MgO≥9...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵义，沈明科，方斌祥，黄凯，郦道义，樊华锋，程文雍，方义能，
申请(专利权)人：浙江自立氧化铝材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33