[发明专利]堇青石-熔融石英玻璃质稀土粉料煅烧皿

说明书

本发明属于稀土粉料煅烧用的器皿。

目前国内煅烧稀土粉料用的器皿主要有刚玉质器皿、透明石英玻璃质器皿、熔融石英玻璃质器皿以及硅铝质器皿等四种。刚玉质器皿不仅价格昂贵、而且热稳定性不够好、使用次数不高，目前已基本上停止使用。透明石英玻璃及熔融石英玻璃质器皿（石英玻璃含量接近100%），它们使用次数虽较高，但由于制造工艺复杂，原材料成本较高，因此价格昂贵。硅铝质器皿虽然价格比较低廉，但由于热稳定性较差使用次数不高，有的甚至由于铁钛析出量过高，出现污染产品的现象。

本发明的目的在于提供一种制造工艺简单，成本低廉，使用寿命长（大于60次），能满足稀土粉料煅烧质量要求的器皿。

本发明的配方按重量百分比为：镁质粘土15～30%，铝质粘土15～30%，工业氧化铝粉1～20%，熔融石英玻璃30～60%。其各种原料在配方中的作用为：1、镁质粘土与含铝原料不仅发生晶相反应生成堇青石，而且起辅助粘结剂的作用。2、铝质粘土不仅参与晶相反应形成堇青石，同时起主要粘结剂的作用，以保证成形泥料的工艺性能及成形后的生坯在干燥后有足够的机械强度。3、工业氧化铝粉的作用主要是补充配方中的Al₂O₃含量，保证晶相反应完全。4、配方中引入熔融石英玻璃主要是利用其热膨胀系数极小的特点，进一步提高制品的抗热冲击性，且由于其颗粒较粗在配方中起骨架作用。

本发明配方中各种原料的化学组成为（见表1）：

本发明配方中铝质粘土，镁质粘土以及工业氧化铝粉既是形成堇青石晶相的原料又混合一起成为粘结剂，因此，必须充分混合均匀并要求细度达到250目筛筛余小于0.5%，以保证堇青石晶相的发育均匀与完全及泥料良好的成形工艺性能。熔融石英玻璃既是稀土粉料煅烧器皿的骨架料，又是抗热震性极好的原料，其颗粒大小级配对制品的抗热震性有很大影响，一般来说颗粒越粗，抗热震性越好，但颗粒越粗，产品光洁度越差，所以，熔融石英玻璃颗粒宜控制在：20～30目颗粒占20～25%，30～60目颗粒占25～30%，小于60目颗粒占45～50%。

本发明配制的工艺是：按配方比例准确称取镁质粘土、铝质粘土、工业氧化铝粉三种原料及等量的水加入球磨机内球磨约20小时待检验泥浆细度符合250目筛筛余小于0.5%后，将全部泥浆放入浆池内并按配方比例加入熔融石英玻璃充分搅拌均匀，泥浆浓度控制在45～55°Be，然后，抽浆经藕片式电流吸铁机两次吸铁并过20目振动筛后放入另一贮浆池内，再抽浆榨泥，榨泥水份控制在20～22%，经真空练泥机粗练一次后陈腐约一星期，再经真空练泥机精练两次后（泥料水份控制在19～21%），即可将泥条发往成形车间进行滚压成形，成形后带模干燥约1小时（干燥温度控制在45～55℃），再脱模、相川入干燥烘房（干燥温度控制在60～70℃）干燥至坯体含水率低于4%，装坯后入园窑或方窑内在1350～1380℃温度下烧成，烧成时间约为40小时，出窑后将器皿口沿用砂轮精磨，最后检验、包装即可。

本发明的产品所达到的主要技术指标如下：

1、抗折强度＞6MPa

2、耐火度＞1460℃

3、线膨胀系数＜3.5×10-6/℃

4、使用次数＞60次

5、煅烧过程中铁的析出量＜2PPM

本发明与现有器皿相比具有以下特点：

1、制造工艺简单，成本低廉，综合性能价格比降低2～3倍，因而能显著地降低稀土产品的生产成本。

2、有良好的抗热震性，在1000～1100℃的温度下重复使用次数超过60次，使用寿命较长。

3、高温煅烧析出铁含量低，能很好地满足稀土粉料的质量要求。

4、皿体轻巧，装码方便，能减轻操作工人的劳动强度。