复合陶瓷预制件及其制备方法技术

一种复合陶瓷预制件，包括耐热陶瓷坯体和表面复合的高性能微晶陶瓷釉，所述耐热陶瓷坯体由高铝矾土熟料Ⅰ，高铝矾土熟料Ⅱ，莫来石废砖，堇青石，熔融石英，硅微粉，高铝水泥制成，高性能微晶陶瓷釉料由透锂长石，锂云母，钾长石，软质高岭土，煅烧高岭土，硅灰石，烧滑石，石英，碳酸钡，氧化锆制成，相对于现有技术，本发明专利技术复合陶瓷预制件因表面复合有高性能微晶陶瓷釉料，使用过程中不挂污，易清理，后期维护成本可大幅度降低，导热系数更低，具有更好的保温效果，相较于传统材料，使用部位外立面温度可降低20~30℃。

Composite ceramic preform and its preparation method

A composite ceramic preform consists of high performance ceramic glaze with high alumina bauxite clinker I, high alumina bauxite clinker II, mullite waste brick, cordierite, fused silica, silicon micro powder, high alumina cement, and high performance ceramic glaze consisting of lithium-ion feldspar. Lithium-mica, potassium feldspar, soft kaolin, calcined kaolin, wollastonite, calcite, quartz, barium carbonate, zirconium oxide. Compared with the existing technology, the composite ceramic preform has high performance microcrystalline ceramic glaze because of its surface composite. It is easy to clean, and the cost of later maintenance can be greatly reduced. With low thermal conductivity and lower thermal conductivity, it has better thermal insulation effect. Compared with traditional materials, the temperature of the facade can be reduced by 20~30 degrees.

【技术实现步骤摘要】
复合陶瓷预制件及其制备方法
本专利技术涉及陶瓷加工
，具体涉及一种复合陶瓷预制件，特别是一种具有导热率低、长寿、耐磨和自洁性能的陶瓷预制件。
技术介绍
目前，传统的焦炉炉门和上升管等部位均是由小型的黏土或者堇靑石耐火砖砌筑而成，由于砌缝很多，砌缝处在使用过程中容易积焦、积碳，随着反应的反复进行，砌缝很容易被扩大，随着砌缝的扩大，炉门的密闭和保温性能快速下降，跑烟、跑尘、渗焦随之而来，既造成了环境污染又浪费了能源。而且，传统炉门材料的机械强度和热震性能较差，使用寿命不长，后期维护频繁，附着在炉门上的焦油和粉尘很难清理，需要持续不断的投入人力、物力进行维护，后期维护费用较高。传统上升管，下部多使用粘土或堇青石小砖砌筑，上部桥管多使用铸铁管，存在寿命短、密闭和保温性能差、容易结焦和积碳等问题，既容易造成煤气泄漏，污染环境，又存在安全隐患，后期维护困难，维护费用较高。传统加煤孔多采用缸砖，隔热效果很差，能源浪费严重，且使用一段时间后容易粘结焦油，从而造成密闭不严、跑烟冒火等，恶化了炉顶的工作环境，造成了环境污染。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供一种复合陶瓷预制件，具有更好的保温性能、耐磨性能、长寿性能和自洁性能。本专利技术的技术方案具体为：一种复合陶瓷预制件，包括耐热陶瓷坯体和表面复合的高性能微晶陶瓷釉，所述耐热陶瓷坯体由以下重量份的原料制成：高铝矾土熟料Ⅰ8～21份，高铝矾土熟料Ⅱ19～29份，莫来石废砖18～28份，堇青石5～15份，熔融石英10～20份，硅微粉5～15份，高铝水泥3～10份；所述高铝矾土熟料Ⅰ粒度为5～8mm，高铝矾土熟料Ⅱ粒度为3～5mm；所述高性能微晶陶瓷釉料由以下重量份的原料制成：透锂长石10～30份，锂云母5～15份，钾长石5～15份，软质高岭土3～8份，煅烧高岭土5～10份，硅灰石1～10份，烧滑石6～18份，石英7～20份，碳酸钡1～6份，氧化锆1～8份。所述高铝矾土熟料为GL-88A高铝矾土熟料，莫来石废砖粒度为1～3mm，堇青石粒度为0～1mm，熔融石英粒度为0.088mm，高铝水泥为CA-70高铝水泥。所述莫来石废砖为莫来石耐火砖废品，将莫来石耐火砖废品回收后用颚式破碎机破碎至30～80mm，再用圆锥破碎机破碎至粒度为0～8mm的颗粒，磁选机除铁后使用分级筛筛选得到粒度为1～3mm的颗粒。所述煅烧高岭土含有Fe2O3、Al2O3、SiO2，烧滑石含有Fe2O3、MgO和CaO。复合陶瓷预制件的制备方法，包括以下步骤，步骤一：原料预混，按照耐热陶瓷坯体的配比，将原料加入行星式搅拌机中预混5～8min；步骤二：湿混，向步骤一中已经预混好的耐热陶瓷坯体预混料中加入7%～9%的洁净自来水，混碾3～5min；步骤三：成型，将步骤二中搅拌好的料填入模具内进行振动成型；步骤四：脱模、养护，将步骤三中成型的坯体静置5～7h后，进行脱模，脱模后，将成型的坯体放在20～30℃的养护室中养护48～72h；步骤五：干燥，将步骤四中养护完毕的制品放入梭式窑内，按照干燥曲线进行升温干燥，干燥完成后自然冷却到室温；步骤六：制釉，按照高性能微晶陶瓷釉料的配比，将配好的釉料放入球磨机中研磨18～24h；步骤七：喷釉，将步骤六中研磨好的陶瓷釉料均匀的喷涂在干燥后的耐热陶瓷坯体上；步骤八：装窑烧成，将步骤七中喷好釉的陶瓷坯体装入梭式窑中，按照烧成曲线进行烧成，升温完成后自然冷却到室温。相对于现有技术，本专利技术的技术效果为，1、复合陶瓷预制件因表面复合有高性能微晶陶瓷釉料，使用过程中不挂污，易清理，后期维护成本可大幅度降低。2、复合陶瓷预制件导热系数更低，具有更好的保温效果，相较于传统材料，使用部位外立面温度可降低20~30℃。3、复合陶瓷预制件与现有技术相比，施工难度更低、效率更高，可提高施工效率。4、复合陶瓷预制件使用在焦炉炉门部位时可减少炉门厚度，增加焦炉炭化室空间，以一座2*55孔的JN60型6米焦炉为例，可增产1.2-1.5万吨焦炭/每年。5、复合陶瓷预制件相较于传统材料使用寿命可提高2~3倍。具体实施方式本专利技术中的GL-88A高铝矾土熟料、堇青石购自河南容安热工新材料有限公司，熔融石英购自连云港桃盛熔融石英有限公司，硅微粉购自郑州市上街区三星微粉厂，CA-70高铝水泥郑州登峰熔料有限公司，透锂长石、锂云母、钾长石、软质高岭土、煅烧高岭土、硅灰石、烧滑石、石英、碳酸钡、氧化锆均购自江苏省陶瓷研究所有限公司。实施例1一种复合陶瓷预制件，包括耐热陶瓷坯体和表面复合的高性能微晶陶瓷釉，耐热陶瓷坯体由以下重量份的原料制成：GL-88A高铝矾土熟料Ⅰ8～21份，粒度为5～8mm，GL-88A高铝矾土熟料Ⅱ19～29份，粒度为3～5mm，莫来石废砖18～28份，粒度为1～3mm，堇青石5～15份，粒度为0～1mm，熔融石英10～20份，粒度为0.088mm，硅微粉5～15份，CA-70高铝水泥3～10份。高性能微晶陶瓷釉料由以下重量份的原料制成：透锂长石10～30份，锂云母5～15份，钾长石5～15份，软质高岭土3～8份，煅烧高岭土5～10份，硅灰石1～10份，烧滑石6～18份，石英7～20份，碳酸钡1～6份，氧化锆1～8份，煅烧高岭土含有Fe2O3、Al2O3、SiO2，烧滑石含有Fe2O3、MgO和CaO。莫来石废砖为莫来石耐火砖废品，将莫来石耐火砖废品回收后用颚式破碎机破碎至30～80mm，再用圆锥破碎机破碎至粒度为0～8mm的颗粒，磁选机除铁后使用分级筛筛选得到粒度为1～3mm的颗粒。复合陶瓷预制件的制备方法，包括以下步骤，步骤一：原料预混，按照耐热陶瓷坯体的配比，将原料加入行星式搅拌机中预混5～8min；步骤二：湿混，将步骤一中已经预混好的耐热陶瓷坯体预混料加入行星式搅拌机中，加入7%～9%的洁净自来水，混碾3～5min，待料混合均匀后，即可出料进行振动浇筑成型；步骤三：成型，将步骤二中搅拌好的料填入模具内进行振动成型；步骤四：脱模、养护，将步骤三中成型的坯体静置5～7h后，进行脱模，脱模后，将成型的坯体放在20～30℃的养护室中养护48～72h；步骤五：干燥，将步骤四中养护完毕的制品放入梭式窑内，按照表1中干燥曲线进行升温干燥，如表1中所示，当梭式窑内升温到60℃后，保温4h，在60℃-120℃的温度范围内，以平均15℃/h的速率进行升温，升温到120℃后保温10h，在120℃-180℃的温度范围内，以平均10℃/h的速率进行升温，升温到180℃后保温10h，在180℃-250℃的温度范围内，以平均14℃/h的速率进行升温，升温到250℃后保温5h，在250℃-300℃的温度范围内，以平均25℃/h的速率进行升温，到达300℃后保温2h，在300℃-450℃的温度范围内，以平均30℃/h的速率进行升温，升温到450℃后保温3h，干燥完成后自然冷却到室温；步骤六：制釉，按照高性能微晶陶瓷釉料的配比，将配好的釉料放入球磨机中研磨18～24h；步骤七：喷釉，将步骤六中研磨好的陶瓷釉料均匀的喷涂在干燥后的耐热陶瓷坯体上；步骤八：装窑烧成，将步骤七中喷好釉的陶瓷坯体装入梭式窑中，按照表2中所示的烧成曲线进行烧成，当梭式窑内升温到450℃后，保温4h，在450℃-600℃的温度范围内，以平均3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合陶瓷预制件，其特征在于：包括耐热陶瓷坯体和表面复合的高性能微晶陶瓷釉，所述耐热陶瓷坯体由以下重量份的原料制成：高铝矾土熟料Ⅰ8～21份，高铝矾土熟料Ⅱ19～29份，莫来石废砖18～28份，堇青石5～15份，熔融石英10～20份，硅微粉5～15份，高铝水泥3～10份；所述高铝矾土熟料Ⅰ粒度为5～8mm，高铝矾土熟料Ⅱ粒度为3～5mm；所述高性能微晶陶瓷釉料由以下重量份的原料制成：透锂长石10～30份，锂云母5～15份，钾长石5～15份，软质高岭土3～8份，煅烧高岭土5～10份，硅灰石1～10份，烧滑石6～18份，石英7～20份，碳酸钡1～6份，氧化锆1～8份。

【技术特征摘要】
1.一种复合陶瓷预制件，其特征在于：包括耐热陶瓷坯体和表面复合的高性能微晶陶瓷釉，所述耐热陶瓷坯体由以下重量份的原料制成：高铝矾土熟料Ⅰ8～21份，高铝矾土熟料Ⅱ19～29份，莫来石废砖18～28份，堇青石5～15份，熔融石英10～20份，硅微粉5～15份，高铝水泥3～10份；所述高铝矾土熟料Ⅰ粒度为5～8mm，高铝矾土熟料Ⅱ粒度为3～5mm；所述高性能微晶陶瓷釉料由以下重量份的原料制成：透锂长石10～30份，锂云母5～15份，钾长石5～15份，软质高岭土3～8份，煅烧高岭土5～10份，硅灰石1～10份，烧滑石6～18份，石英7～20份，碳酸钡1～6份，氧化锆1～8份。2.如权利要求1所述的复合陶瓷预制件，其特征在于：所述高铝矾土熟料为GL-88A高铝矾土熟料，莫来石废砖粒度为1～3mm，堇青石粒度为0～1mm，熔融石英粒度为0.088mm，高铝水泥为CA-70高铝水泥。3.如权利要求1所述的复合陶瓷预制件，其特征在于：所述莫来石废砖为莫来石耐火砖废品，将莫来石耐火砖废品回收后用颚式破碎机破碎至30～80mm，再用圆锥破碎机破碎至粒度为0～8mm的颗粒，磁选机除铁后使用分级筛...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，赵振江，冯晓磊，徐建民，
申请(专利权)人：河南蚂蚁新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41