本发明专利技术公开了一种基于电熔a‑β刚玉砖废料的低蠕变高铝砖及其制备方法，属于高铝砖技术领域。按质量百分比计，该低蠕变高铝砖的原料包括以下组分：电熔a‑β刚玉砖废料20～30％，粒径为0～3.5mm；85铝矾土颗粒20～30％；红柱石细粉10～20％；硅线石细粉10～20％；电熔刚玉细粉0～15％；广西白泥粉0～15％；外加剂2～5％，外掺。本发明专利技术所得低蠕变高铝砖显微结构良好，产品质量稳定，耐压强度高、热震性能好，蠕变率低，远优于同类高铝砖，极大提高低蠕变高铝砖性能，具有重要的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高铝砖，具体涉及一种基于电熔a-β刚玉砖废料的低蠕变高铝砖及其制备方法。
技术介绍
1、高铝砖是耐火材料的一种，其主成分是al2o3，主要是以矾土熟料及粘土细粉、外加剂结合成型，加以高温烧结而成，其特性耐火度高、强度高、有一定的蠕变性。低蠕变高铝砖与高铝砖的主成分基本一致，但是性能比高铝砖更好，有更高的强度、更好的低蠕变性、更好的热震性能。目前，低蠕变高铝砖主要以普通铝矾土矿烧结的矾土熟料为原料，矾土熟料内含有刚玉相、莫来石相、玻璃相及其他杂质相，成分复杂，对材料的各项性能有着复杂的影响，质量不稳定，不易制得1400℃的低蠕变高铝砖；且矾土熟料资源日益减少，成本高的同时也不利于低蠕变高铝砖的长期发展。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于电熔a-β刚玉砖废料的低蠕变高铝砖及其制备方法，所得低蠕变高铝砖显微结构良好，产品质量稳定，耐压强度高，热震性能好，蠕变率低，极大提高低蠕变高铝砖性能，具有重要的应用前景。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、提供一种基于电熔a-β刚玉砖废料的低蠕变高铝砖，按质量百分比计，原料包括以下组分：
4、电熔a-β刚玉砖废料20～30％，粒径为0～3.5mm；
5、85铝矾土颗粒20～30％；
6、红柱石细粉10～20％；
7、硅线石细粉10～20％；
8、电熔刚玉细粉0～15％；
9、广西白泥粉0～15％；</p>10、外加剂2～5％，外掺。
11、按上述方案，所述85铝矾土颗粒的粒径为0～3.5mm。
12、按上述方案，所述红柱石细粉的粒径≤0.075mm；所述硅线石细粉的粒径为0～0.2mm；所述电熔刚玉细粉的粒径≤0.075mm；所述广西白泥粉的粒径≤0.075mm。
13、按上述方案，所述电熔a-β刚玉砖废料中，以a-al2o3与β-al2o3晶相为主。优选地，a-al2o3占40～50wt％，β-al2o3占45～60wt％。
14、按上述方案，所述电熔a-β刚玉砖废料中，al2o3≥93wt％，na2o+k2o≤1wt％，fe2o3≤1wt％。
15、按上述方案，所述电熔a-β刚玉砖废料为电熔a-β刚玉砖生产中，为电熔a-β刚玉砖生产中切割打磨产生的废料。
16、电熔a-β刚玉砖是普遍应用于轻工、建材、电子等行业用玻璃的玻璃窑炉上高档电熔耐火材料，采用高纯煅烧氧化铝(95％以上)和少量的外加剂(na2co3和na2b4o7·10h2o)，配料后投入到三相电弧炉中，经2300℃以上高温熔炼后浇铸形成的。主要包括a-al2o3和β-al2o3，其中a-al2o3占40～50％，β-al2o3占45～60％，两者结晶交错构成了非常致密的组织结构，材料内部>95％是刚玉相、玻璃相<1％，杂质少强度高、耐侵蚀性、高温性能较好；同时，β-al2o3因晶格疏松，形成材料上的空隙结构，比其他al2o3相更有韧性，可以扩散吸收的热应力的能量，避免因结构致密，能量无法释放，导致吸收的能量急剧增多，导致晶体键断裂，从而形成材料急剧断裂剥落，提高产品热震性能。
17、按上述方案，所述电熔a-β刚玉砖废料通过以下方式回收：将切割打磨过程中废弃的电熔a-β刚玉砖捡选分离除杂，然后水闷、清洗3-4次后风吹晾干，并将其破碎成粒径0～3.5mm的颗粒，并在破碎粉碎过程中进行除铁处理。优选地，fe2o3含量控制在1％以内，可减少因原料中氧化铁含量过高而烧成导致的产品表面形成超标的熔洞现象。
18、按上述方案，所述85铝矾土颗粒中，al2o3≥85wt％，fe2o3≤1.5wt％，耐火度≥1800℃。
19、按上述方案，85铝矾土颗粒通过先分级拣选并水闷2～3次，自然风干后再粉碎及磨粉得到。
20、按上述方案，所述红柱石细粉指标为：al2o3≥55wt％，fe2o3≤1.5wt％。
21、按上述方案，所述硅线石细粉指标为：al2o3≥56wt％，fe2o3≤1wt％。
22、按上述方案，所述电熔刚玉细粉指标为：al2o3≥95wt％，fe2o3≤0.2wt％。
23、按上述方案，广西白泥粉al2o3≥35wt％，fe2o3≤1.5wt％。广西白泥粉可塑性好，杂质含量低，色泽清白色，粘结性好。
24、按上述方案，所述外加剂为糊精或纸浆。
25、按上述方案，按质量百分比计，所述低蠕变高铝砖中，电熔刚玉细粉8～15％；广西白泥粉8～15％。
26、提供一种上述基于电熔a-β刚玉砖废料的低蠕变高铝砖的制备方法，包括以下步骤：
27、1)将骨料电熔a-β刚玉砖废料和85铝矾土颗粒以及外加剂投入混碾机浸润预混，再加入红柱石细粉、硅线石细粉、电熔刚玉细粉、广西白泥粉和水混炼，混合质泥料无泥团、白料情形，即可出碾；
28、2)出碾的泥料成型为半成品砖坯，然后干燥、烧结，即得基于电熔a-β刚玉砖废料的低蠕变高铝砖。
29、按上述方案，所述步骤1)中，预混时间为3～5min；混炼时间为10～15min。
30、按上述方案，所述步骤1)中，水的加入量为所有固体物料加入量的3～4％。
31、按上述方案，所述步骤2)中，出碾的泥料经摩擦压力机成型为半成品砖坯。
32、按上述方案，所述步骤2)中，半成品砖坯要求外观致密、无裂纹、蜂窝、麻面现象。
33、按上述方案，所述步骤2)中，干燥工艺为：在90～180℃温度下处理8～15h。
34、按上述方案，所述步骤2)中，烧结工艺为：在1460～1480℃温度下烧结8～12h。
35、本专利技术利用电熔a-β刚玉砖废料中a-氧化铝和β-氧化铝成分的性能，以粒径为0～3.5mm的电熔a-β刚玉砖废料作为材料的骨料部分，形成坚固的刚玉相骨架。a-al2o3可加强材料结构骨架的致密度和强度，β-al2o3的平板状结晶组织，因晶格疏松，形成材料上的空隙结构，比其他al2o3相更有韧性。同时，与a-al2o3、莫来石相等进一步结合形成结构交错粗壮的结构，骨架结构之间形成一定间隙，可以扩散吸收的热应力的能量，形成缓冲带，避免因结构过度致密，能量无法及时释放，导致吸收的能量急剧增多，从而晶体键断裂，使得材料急剧断裂剥落，进而提高了材料的热震性。通过电熔a-β刚玉砖废料能极大改善骨料的性能，减少了玻璃液相量的带入，从而使得高温状态下，材料中的液相量减少，稠度增加、减少了各相位移的发生。整个材料形成了刚玉相-莫来石相-液相-其他杂质相的结构，其中刚玉相和莫来石相占主导部位，强化了材料结构中骨架的强度，减少了材料结构基质部分的液相滑移，同时，β-al2o3形成的大平板状结晶形态既强化自身强度，又形成了间隙，增加了外界硬力释放的空间，提高了热震性能。
36、本发本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于电熔a-β刚玉砖废料的低蠕变高铝砖，其特征在于，按质量百分比计，所述低蠕变高铝砖的原料包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的低蠕变高铝砖，其特征在于，所述电熔a-β刚玉砖废料中，以a-Al2O3与β-Al2O3晶相为主。
3.根据权利要求1所述的低蠕变高铝砖，其特征在于，所述电熔a-β刚玉砖废料中，Al2O3≥93wt％，Na2O+K2O≤1wt％，Fe2O3≤1wt％。
4.根据权利要求1所述的低蠕变高铝砖，其特征在于，所述电熔a-β刚玉砖废料通过以下方式回收：将切割打磨过程中废弃的电熔a-β刚玉砖捡选分离除杂，然后水闷、清洗3-4次后风吹晾干，并将其破碎成粒径0～3.5mm的颗粒，并在破碎粉碎过程中进行除铁处理。
5.根据权利要求1所述的低蠕变高铝砖，其特征在于，所述85铝矾土颗粒的粒径为0～3.5mm；所述红柱石细粉的粒径≤0.075mm；所述硅线石细粉的粒径为0～0.2mm；所述电熔刚玉细粉的粒径≤0.075mm；所述广西白泥粉的粒径≤0.075mm。
6.根据权利要求1所述的低蠕变高铝砖，其特征在于，所述85铝矾土颗粒中，Al2O3≥85wt％，Fe2O3≤1.5wt％，耐火度≥1800℃；所述红柱石细粉中：Al2O3≥55wt％，Fe2O3≤1.5wt％；所述硅线石细粉中：Al2O3≥56wt％，Fe2O3≤1wt％；所述电熔刚玉细粉中：Al2O3≥95wt％，Fe2O3≤0.2wt％；广西白泥粉Al2O3≥35wt％，Fe2O3≤1.5wt％。
7.根据权利要求1所述的低蠕变高铝砖，其特征在于，所述外加剂为糊精或纸浆。
8.一种权利要求1-7任一项所述的基于电熔a-β刚玉砖废料的低蠕变高铝砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，预混时间为3～5min；混炼时间为10～15min。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，干燥工艺为：在90～180℃温度下处理8～15h；烧结工艺为：在1460～1480℃温度下烧结8～12h。
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【技术特征摘要】
1.一种基于电熔a-β刚玉砖废料的低蠕变高铝砖，其特征在于，按质量百分比计，所述低蠕变高铝砖的原料包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的低蠕变高铝砖，其特征在于，所述电熔a-β刚玉砖废料中，以a-al2o3与β-al2o3晶相为主。
3.根据权利要求1所述的低蠕变高铝砖，其特征在于，所述电熔a-β刚玉砖废料中，al2o3≥93wt％，na2o+k2o≤1wt％，fe2o3≤1wt％。
4.根据权利要求1所述的低蠕变高铝砖，其特征在于，所述电熔a-β刚玉砖废料通过以下方式回收：将切割打磨过程中废弃的电熔a-β刚玉砖捡选分离除杂，然后水闷、清洗3-4次后风吹晾干，并将其破碎成粒径0～3.5mm的颗粒，并在破碎粉碎过程中进行除铁处理。
5.根据权利要求1所述的低蠕变高铝砖，其特征在于，所述85铝矾土颗粒的粒径为0～3.5mm；所述红柱石细粉的粒径≤0.075mm；所述硅线石细粉的粒径为0～0.2mm；所述电熔刚玉细粉的粒径≤0.075mm；所述广西白泥粉的粒径≤0.075mm。
【专利技术属性】
技术研发人员：肖哲栋，邓骆鹏，夏昌勇，吴龙水，陈宁娜，伍书军，
申请(专利权)人：中国一冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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