[发明专利]一种刚玉莫来石坩埚的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于陶瓷行业、金属冶炼和粉体高温煅烧等领域的坩埚，尤其是涉及一种可在极冷极热恶略环境条件下长时间使用，具有高体积密度、低气孔率、耐冲刷性和抗侵蚀性好的刚玉莫来石坩埚。

背景技术

陶瓷行业熔釉和布釉过程需用到一种结构形状复杂，整体性要求高的坩埚状漏斗，该坩埚的特点是耐酸碱、抗腐蚀、耐冲刷，壁薄，具有较好的体积稳定性和热稳定性。

陶瓷行业目前使用的熔釉布釉坩埚一般采用等静压成型的石英坩埚或粘土坩埚等，此种方式成型的坩埚致密度和成品率高，烧结过程中坩埚坯体不易变形，具有较高的成品率，但同时发现这些坩埚存在着成本高，效率低，热稳定性差，耐酸碱性弱，抗侵蚀和冲刷性差等缺点，快速加热和冷却过程中坩埚易出现开裂和剥落，寿命短，很难实现间歇式熔釉窑炉的长期使用要求。刚玉莫来石材料的热膨胀系数小，耐酸碱性能好，热震稳定性好，是陶瓷行业熔釉布釉的合适耐火材料。坩埚采用浇注方式进行成型，生产成本小，效率高，体积密度大，耐压强度高，且产品的性能和整体效果优。 

发明内容

本发明的目的是提出一种制备耐酸碱、抗侵蚀、耐冲刷、热稳定性好，具有较高使用寿命的刚玉莫来石坩埚。克服目前陶瓷行业熔釉布釉用坩埚成本高，效率低，使用过程中热稳定性和耐酸碱性差，易开裂剥落，寿命短等问题，同时改善和提高浇注坩埚制品烧结过程中的变形和成品率，达到降本增效，节能降耗的目的。

本发明同时提供了一种刚玉莫来石坩埚的制备方法。

本发明提出的一种刚玉莫来石坩埚，以粒度为2~0.1mm的莫来石颗粒和粒度为0.061mm~ 0.075mm的莫来石细粉为骨料，基质部分包括粒度≤0.003mm的烧结氧化铝微粉，还包括粒度≤0.045mm的莫来石微粉或同时加入粒度≤0.045mm的粘土；结合剂为磷酸盐结合剂，或同时加入铝酸盐结合剂；采用粒度≤0.045mm的氧化镁微粉为促凝剂，减水剂采用高效减水剂或三聚磷酸钠。

所述刚玉莫来石坩埚原料的质量百分比为：

莫来石颗粒  29~36%

莫来石细粉  8~14%

莫来石微粉  0~10%

粘土  0~6%

氧化铝微粉  27~43%

氧化镁微粉  0.08~1.15%

铝酸盐结合剂  0~4.8%

磷酸盐结合剂  6.48~15% 

减水剂  0.08~0.25%

一种刚玉莫来石坩埚，其特征在于：所述莫来石颗粒、莫来石细粉和莫来石微粉采用电熔莫来石或烧结莫来石，其化学成分要求分别为：电熔莫来石中的Al₂O₃含量≥72%，烧结莫来石中的Al₂O₃含量≥70%；粘土的化学成分要求为Al₂O₃含量≥38%；氧化铝微粉采用特级γ- Al₂O₃微粉，其化学成分要求：Al₂O₃含量≥99.5%；氧化镁微粉化学成分要求为：MgO含量≥98%。

一种刚玉莫来石坩埚，其特征为：所述的铝酸盐结合剂采用纯铝酸钙水泥，其化学成分要求为：Al₂O₃含量≥70%。

一种刚玉莫来石坩埚，其特征为：所述的磷酸盐结合剂为磷酸二氢铝。

一种刚玉莫来石坩埚，其特征为：所述的减水剂为β-萘磺酸高效减水剂或三聚磷酸钠。

一种刚玉莫来石坩埚，其特征为：所述的刚玉莫来石坩埚制品中的Al₂O₃总的质量百分含量大于等于80%。

所述刚玉莫来石坩埚的制备方法，其特征为：所述制备方法包括以下步骤：

（1）基质微粉和添加剂的预混合：先将所述莫来石微粉、粘土和氧化铝微粉、减水剂和促凝剂按重量比例在球磨罐内混合30~40分钟，使莫来石微粉、粘土和氧化铝微粉、减水剂和促凝剂充分分散混合均匀，然后将混合好的基质粉料装入带塑料薄膜的编织袋内封存，以备后用；

（2）将莫来石颗粒，步骤1得到的预混合微粉和莫来石细粉按顺序依次加入行星式搅拌机内预混6~10分钟，然后加入结合剂总重量的三分之一至二分之一，充分混合均匀后将粉料装入带塑料薄膜的编织袋内密封、困料；