[发明专利]一种耐磨性好的烧结刚玉的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，具体涉及一种耐磨性好的烧结刚玉的制备方法。

背景技术

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的发明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的发明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。

现有技术中制备得到的烧结刚玉中，体积密度较小，晶粒尺寸较大，导致烧结刚玉耐磨性不高。

发明内容

本发明提供了一种耐磨性好的烧结刚玉的制备方法，在烧结刚玉的原料中添加少量的氧化镁，能够有效地抑制结晶的晶粒成长，进而提高烧结刚玉的体积密度，同时基于烧结刚玉中的结晶粒较小，烧结刚玉的耐磨性很高。

一种耐磨性好的烧结刚玉的制备方法，包括以下步骤：

（1）将γ-Al₂O₃和海水镁砂混合均匀后，进行粉碎，得到混合粉，所述γ-Al₂O₃和海水镁砂的重量比为98-99.9：2-0.1；

（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%。

海水镁砂是用化学方法从海水中提取生产的烧结镁砂，纯度高、密度高、高温性能好，主要用于镁质耐火制品，本申请中所述海水镁砂中各组分重量百分数分别为MgO≥98%，SiO₂≤0.3%，CaO≤1.0%，Fe₂O₃≤0.15%。

海水镁砂中的剩余重量百分数为杂质含量，由于加入了海水镁砂，能够促进氧化铝的烧结，降低了烧结温度，同时海水镁砂和Al₂O₃还可以形成尖晶石相，改善烧结刚玉的抗渣性能。