專利名稱：陶瓷錨固件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明用于工業(yè)窯爐襯里，特別涉及工業(yè)窯爐襯里上使用的一種陶瓷錨固件及其 制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，我國重視了對工業(yè)窯爐襯里的設(shè)計(jì)和改進(jìn)，并取得了重大的成果，對襯里 施工多采用多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，但是在襯里的復(fù)合結(jié)構(gòu)中要保證質(zhì)量穩(wěn)定和使用壽命的一項(xiàng)關(guān) 鍵的技術(shù)就是連接襯里的錨固件，也就是說錨固件和耐火耐磨不定型澆注料的結(jié)合是解決 襯里整體性的關(guān)鍵；但僅僅解決這些問題還不夠，隨著時代的進(jìn)步，人們越來越注重高效環(huán) 保型產(chǎn)品的發(fā)展以及資源的充分保護(hù)利用；工業(yè)窯爐襯里的錨固件大都是金屬材質(zhì)，由于 錨固件在爐內(nèi)的使用量大，又，鑒于金屬錨固件導(dǎo)熱快，散熱快的特性，導(dǎo)致大量的熱能浪 費(fèi)。在國外已有采用一種陶瓷錨固件來解決因金屬錨固件浪費(fèi)熱能的問題，但是這些陶瓷錨固件的陶瓷材質(zhì)和制作方法的缺陷，致使陶瓷韌性、強(qiáng)度、耐火性、耐磨性等方面很 難達(dá)到理想的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在解決上述技術(shù)問題的不足，提出一種絕熱性能好，韌性大，強(qiáng)度 高，耐火力好的陶瓷錨固件及其制備方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種陶瓷錨固件，其各組成成份及其重量配比為氧 化鋁81. 4% -99. 1%，氧化鋯0.2% -5%，氧化硅0.5% _6 %，二氧化鈦0-4 %，添加劑 0. 1% -2. 5%，燒結(jié)劑 0. 1% -1. 1%。其中，添加劑為三氧化二鉻、氧化鎂和二氧化錳中的至少一種，其重量比為添加劑 的任意值。其中，燒結(jié)劑為氧化鈉和氧化鉀中的至少一種，其重量比為燒結(jié)劑的任意值。作為優(yōu)選陶瓷錨固件的各組成成份及其重量配比為氧化鋁95%，氧化鋯1%， 三氧化二鉻1. 25%，氧化硅2. 2%，二氧化鈦0. 2%，氧化鈉0. 35%。陶瓷錨固件的制備方法依次包括如下步驟(1)將成份按比例混合后進(jìn)行研磨，研磨的粉末直徑在30納米-73微米；(2)將研磨好的混合粉末加入成型劑，在室溫下經(jīng)模具熱壓注方法制模成型；(3)將制模成型的陶瓷錨固件放入窯爐內(nèi)脫蠟，自室溫起，脫蠟溫度每小時升溫 200C -100°C，升至350°C保持衡溫3-6小時；(4) 3-6小時后繼續(xù)燒制，再以每小時升溫50°C _300°C升至燒結(jié)溫度1200°C，繼續(xù) 升溫，在爐內(nèi)溫度由1200°C升至1745°C燒制6_72小時；(5)停火，自然降至室溫，將爐內(nèi)陶瓷錨固件取出。進(jìn)一步地，成型劑為石蠟、松香或桐油中的至少一種，其成型劑重量為混合物重量的 2% -6%。進(jìn)一步地，將研磨好的混合粉末可直接用等靜壓方法經(jīng)模具制模成型。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、陶瓷錨固件采用了陶瓷和金屬保溫件的結(jié)合，不但具有了保溫件的連接固定和 耐火耐磨，而且達(dá)到了絕熱的效果，進(jìn)而提高了熱能的有效利用。2、陶瓷錨固件采用了陶瓷和金屬保溫件的結(jié)合，由于陶瓷特殊的材質(zhì)，陶瓷錨固 件的韌性、強(qiáng)度、耐火性、耐磨性都有了進(jìn)一步提高，更適應(yīng)了爐墻的熱膨脹力變化。3、節(jié)約了鋼材。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 將成份重量配比為氧化鋁81.4%，氧化鋯5%，三氧化二鉻2.5%，氧化 硅6 %，二氧化鈦4%，氧化鈉1.1%的成分混合均勻，將混合后的混合物進(jìn)行研磨，所研磨 的粉末直徑為30納米，將研磨好的混合粉末加入重量為混合物重量2%的石蠟，在室溫下 經(jīng)模具熱壓注方法制模成型，將制模成型的陶瓷錨固件放入窯爐內(nèi)脫蠟，自室溫起，燒結(jié)、 脫蠟溫度每小時升溫10(TC，升至350°C保持衡溫3小時，3小時后繼續(xù)燒制，再以每小時升 溫300°C升至燒結(jié)溫度1250°C保持衡溫72小時，?；?，自然降至室溫，將爐內(nèi)陶瓷錨固件取 出ο實(shí)施例2 將成份重量配比為氧化鋁91 %，氧化鋯2%，三氧化二鉻1. 25%，氧化鎂 1 %，氧化硅3.2%，二氧化鈦1.2%，氧化鈉0.25%，氧化鉀0. 1 %的成分混合均勻，將混合 后的混合物進(jìn)行研磨，將研磨好的混合粉末加入重量為混合物重量4%的松香，所研磨的粉 末直徑在50納米，將研磨好的混合粉末加入重量為混合重量料2 %的石蠟和1 %松香，在室 溫下經(jīng)模具熱壓注方法制模成型；將制模成型的陶瓷錨固件放入窯爐內(nèi)脫蠟，自室溫起，燒 結(jié)、脫蠟溫度每小時升溫30°C，升至350°C保持衡溫4小時；4小時后繼續(xù)燒制，再以每小時 升溫100°C升至燒結(jié)溫度1420°C保持衡溫50小時，?；穑匀唤抵潦覝?，將爐內(nèi)陶瓷錨固件 取出。實(shí)施例3 將成份重量配比為氧化鋁95%，氧化鋯1%，三氧化二鉻1. 25%，氧化硅 2. 2%，二氧化鈦0. 2%，氧化鈉0. 35%的成分混合均勻，將混合后的混合物進(jìn)行研磨，將混 合后的各組成成份進(jìn)行研磨，所研磨的粉末直徑在30微米，將研磨好的混合粉末加入重量 為混合物重量3%的桐油，將研磨好的混合粉末可直接用等靜壓方法經(jīng)模具制模成型；將 制模成型的陶瓷錨固件放入窯爐內(nèi)脫蠟，自室溫起，燒結(jié)、脫蠟溫度每小時升溫50°C，升至 350°C保持衡溫5小時；5小時后繼續(xù)燒制，再以每小時升溫150°C升至燒結(jié)溫度1620°C保 持衡溫15小時，停火，自然降至溫，將爐內(nèi)陶瓷錨固件取出。實(shí)施例4 將成份重量配比為氧化鋁99. 1%，氧化鋯0.2%，二氧化錳0.05%，氧化 鎂0.05%，氧化硅0.5%，氧化鉀0. 1 %的成分混合均勻，將混合后的混合物進(jìn)行研磨，將研 磨好的混合粉末加入重量為混合物重量6%的石蠟和松香的混合物，所研磨的粉末直徑在 73微米，將研磨好的混合粉末可直接用等靜壓方法經(jīng)模具制模成型；將制模成型的陶瓷錨 固件放入窯爐內(nèi)脫蠟，將制模成型的陶瓷錨固件放入窯爐內(nèi)脫蠟，自室溫起，燒結(jié)、脫蠟溫 度每小時升溫20°C，升至350°C保持衡溫6小時；6小時后繼續(xù)燒制，再以每小時升溫50°C 升至燒結(jié)溫度1745°C保持衡溫6小時，?；?，自然降至室溫，將爐內(nèi)陶瓷錨固件取出。
權(quán)利要求
一種陶瓷錨固件，其特征在于其各組成成份及其重量配比為氧化鋁81.4％-99.1％，氧化鋯0.2％-5％，氧化硅0.5％-6％，二氧化鈦0-4％，添加劑0.1％-2.5％，燒結(jié)劑0.1％-1.1％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷錨固件，其特征在于所述的添加劑為三氧化二鉻、氧化 鎂和二氧化錳中的至少一種，其重量比為添加劑的任意值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷錨固件，其特征在于所述的燒結(jié)劑為氧化鈉和氧化鉀 中的至少一種，其重量比為燒結(jié)劑的任意值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3任一權(quán)利要求所述的陶瓷錨固件，其特征在于所述的陶瓷錨 固件的各組成成份及其重量配比為氧化鋁95 %，氧化鋯1 %，三氧化二鉻1. 25 %，氧化硅 2.2%，二氧化鈦0.2%，氧化鈉0.35%。
5.一種陶瓷錨固件的制備方法，其特征在于依次包括如下步驟(1)將成份按比例混合后進(jìn)行研磨，研磨的粉末直徑在30納米-73微米；(2)將研磨好的混合粉末加入成型劑，在室溫下經(jīng)模具熱壓注方法制模成型；(3)將制模成型的陶瓷錨固件放入窯爐內(nèi)脫蠟，自室溫起，脫蠟溫度每小時升溫 20°C -100°C，升至350°C保持衡溫3-6小時；(4)3-6小時后繼續(xù)燒制，再以每小時升溫50°C-300°C升至燒結(jié)溫度1200°C，繼續(xù)升 溫，在爐內(nèi)溫度由1200°C升至1745°C燒制6-72小時；(5)?；?，自然降至室溫，將爐內(nèi)陶瓷錨固件取出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種陶瓷錨固件的制備方法，其特征在于所述的成型劑為 石蠟、松香或桐油中的至少一種，其成型劑重量為混合物重量的2% -6%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種陶瓷錨固件的制備方法，其特征在于將研磨好的混合 粉末可直接用等靜壓方法經(jīng)模具制模成型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種陶瓷錨固件，其各組成成份及其重量配比為氧化鋁81.4％-99.1％，氧化鋯0.2％-5％，氧化硅0.5％-6％，二氧化鈦0-4％，添加劑0.1％-2.5％，燒結(jié)劑0.1％-1.1％。制備方法依次包括如下步驟(1)將成份按比例混合后進(jìn)行研磨，研磨的粉末直徑在30納米-73微米；(2)將研磨好的混合粉末加入成型劑，在室溫下經(jīng)模具熱壓注方法制模成型；(3)將制模成型的陶瓷錨固件放入窯爐內(nèi)脫蠟，自室溫起，脫蠟溫度每小時升溫20℃-100℃，升至350℃保持衡溫3-6小時；(4)3-6小時后繼續(xù)燒制，再以每小時升溫50℃-300℃升至燒結(jié)溫度1200℃，繼續(xù)升溫，在爐內(nèi)溫度由1200℃升至1745℃燒制6-72小時；(5)?；?，自然降至室溫，將爐內(nèi)陶瓷錨固件取出。
文檔編號F27D1/10GK101830710SQ200910119259
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月10日
發(fā)明者馮永生, 孫原田, 杜博華, 殷衛(wèi)江, 蔡建光 申請人:北京嘉邦環(huán)保工程技術(shù)有限責(zé)任公司;中國石化工程建設(shè)公司;中國石油化工股份有限公司齊魯分公司勝利煉油廠