[发明专利]一种低钠α-氧化铝成型烧制工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火原料的制备，特别是涉及一种低钠α-氧化铝成型烧制工艺。

背景技术

α-氧化铝中氧化钠含量的高低直接影响着氧化铝制品的电绝缘性及机械强度。氧化钠含量越高，氧化铝陶瓷及耐磨制品的电绝缘性越差，机械强度也会降低。于是，国内外一直在寻求降低氧化铝中氧化钠含量的有效途径。α-氧化铝常用的降钠方式为原料中添加硼化物、卤化物等矿化剂，在高温下使之与氧化钠反应生成硼酸钠、卤化钠等物质并挥发。

目前，工业上制备α-氧化铝的方法主要是，将氧化铝粉装入一个个匣钵中，然后推入隧道窑、推板窑或梭式窑中一步烧制而成。其优点在于，粉料以自然疏松状态堆积在一起，在高温状态下有充足的通道保证硼酸钠、卤化钠等挥发物逸出。缺点在于，匣钵承载能力有限，且其本身占用窑炉空间，影响产量；匣钵重复使用时易开裂，使用寿命短，造成成本过高；且升温过程中匣钵消耗大量的热量，造成吨产品能耗过高。为此，有人尝试将α-氧化铝的原料压制成规则的方块，整齐排放在窑车层板上，进入窑内高温煅烧。其优点在于，彻底摒弃了传统工艺中匣钵的使用，可有效解决成本和能耗过高的问题。缺点在于，只有足够大的压力才能将粉料压制成方块，而压力太大易造成坯体过于致密，导致在高温状态下硼酸钠、卤化钠等挥发物无法逸出，不利于获得低钠α-氧化铝。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明提供了一种低钠α-氧化铝成型烧制工艺，该工艺既放弃了传统烧制中匣钵的使用，也解决了α-氧化铝原料压制烧成排钠不畅的难题。

本发明的技术原理为：在α-氧化铝的原料中添加有机或无机造孔粉体材料，压制成原料块，利用造孔剂在原料块中占据一定的空间，造孔剂在高温下燃尽或挥发而在坯体中留下空隙，为硼酸钠、卤化钠等挥发物的逸出提供通道，最终获得低钠α-氧化铝。

本发明的技术方案是：一种低钠α-氧化铝成型烧制工艺，其特征是，将氧化铝粉经球磨机或其他磨类机械磨细为80-350目不同等级的颗粒，并进行颗粒配级；然后加入氧化铝粉重量0.3-10％的有机造孔粉体材料或无机造孔粉体材料和氧化铝粉重量10-40％的水，混合均匀后压制成原料块；然后将原料块整齐排放在窑车层板上，将窑车推入窑内，关窑，升温，窑内温度维持1320-1800℃煅烧1-8h后关火；然后通风冷却，待温度降至30-70℃时，出窑；然后进行破碎、研磨。

所述的有机造孔粉体材料为地瓜粉、马铃薯粉、玉米粉、小麦粉中的任何一种。

所述无机造孔粉体材料为煤粉、碳粉、石墨粉、碳化硅粉中任何一种。

所述窑为隧道窑、推板窑、梭式窑或倒焰窑。

本发明的有益效果是：本发明在α-氧化铝的原料中添加有机或无机造孔粉体材料，压制成原料块，利用造孔剂在原料块中占据一定的空间，造孔剂在高温下燃尽或挥发而在坯体中留下空隙，为硼酸钠、卤化钠等挥发物的逸出提供通道，最终获得低钠α-氧化铝。该工艺既放弃了传统烧制中匣钵的使用，也解决了α-氧化铝原料压制烧成排钠不畅的难题，相对于直接将氧化铝压粉进行煅烧，降钠率可提高70％。

具体实施方式

实施例1：

将氧化铝粉经球磨机磨细为80目、200目、300目和325目不同等级的颗粒，将上述颗粒以50∶15∶15∶20的质量比进行级配；然后加入氧化铝粉重量8％的玉米粉和氧化铝粉重量30％的水，混合均匀后压制成原料块；然后将原料块整齐排放在窑车层板上，将窑车推入隧道窑内，关窑，升温；窑内温度维持1320-1600℃煅烧4h后关火；通风冷却，可在隧道窑出料口上端的进风处进行通风；待温度降至60-70℃时，出窑；用破碎机将料砖粉碎，根据需要将其磨成所需目数的α-氧化铝即可；生产的α-氧化铝氧化钠含量为0.01-0.06％。

实施例2：

将氧化铝粉经球磨机磨细为200目、300目和325目不同等级的颗粒，将上述颗粒以40∶25∶35的质量比进行级配；然后加入氧化铝粉重量7％的煤粉和氧化铝粉重量28％的水，混合均匀后压制成原料块；然后将原料块整齐排放在窑车层板上，将窑车推入隧道窑内，关窑，升温；窑内温度维持1320-1500℃煅烧2小时后关火；通风冷却，可在隧道窑出料口上端的进风处进行通风；待温度降至30-50℃时，出窑；用破碎机将料砖粉碎，根据需要将其磨成所需目数的α-氧化铝即可；生产的α-氧化铝氧化钠含量为0.01-0.06％。

实施例3：

将氧化铝粉经球磨机磨细为80目、200目和300目不同等级的颗粒，将上述颗粒以50∶30∶20的质量比进行级配；然后加入氧化铝粉重量6％的石墨粉和氧化铝粉重量35％的水，混合均匀后压制成原料块；然后将原料块整齐排放在窑车层板上，将窑车推入隧道窑内，关窑，升温；窑内温度维持1320-1800℃煅烧6h后关火；通风冷却，可在隧道窑出料口上端的进风处进行通风；待温度降至20-50℃时，出窑；用破碎机将料砖粉碎，根据需要将其磨成所需目数的α-氧化铝即可；生产的α-氧化铝氧化钠含量为0.01-0.06％。