CN113929477B - 一种陶瓷球烧成板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种陶瓷球烧成板及其制备方法，所述陶瓷球烧成板的原料按质量分数计包括：陶瓷辊棒废料30～55％，锆铝砖废料5～20％，废铝粉10～30％，高岭土10～30％，分散剂0.1～1％，粘结剂0.1～1％。所述陶瓷球烧成板的具有较好的高温强度、抗高温蠕变性、抗热震性和抗侵蚀性，成本低，使用寿命长，有利于烧制高品质的陶瓷球。

Description

一种陶瓷球烧成板及其制备方法
技术领域
本发明涉及窑具领域，尤其涉及一种陶瓷球烧成板及其制备方法。
背景技术
球磨粉碎工艺是现代工业的重要基础组成。研磨介质球是其中消耗最大的耗材。目前氧化铝研磨球是应用最多、最广泛的陶瓷研磨介质材料，大规模使用在建筑陶瓷、日用陶瓷、电子陶瓷、水泥矿山等领域中。
目前国内市场使用的氧化铝研磨球多为单一氧化铝陶瓷球，氧化铝陶瓷球的烧成工艺多采用隧道窑，隧道窑成本低效率高，可以连续作业。这就要求隧道窑中的窑具需要具备抗热震性能好、高温强度高，同时结构稳定，对烧结陶瓷球污染小等特点。目前隧道窑中的耐火砖材质多为高铝质、刚玉质、刚玉莫来石材质等，高铝质材料高温强度高，但是抗热震性能差，使用寿命短，成本高；刚玉莫来石材质材料具有良好的综合性能，但是成本较高。
其中，L型板是常用的陶瓷球烧成板，要求配料成型效果好，保证转角处性能达标不开裂，现有技术中尚未有采用废料制备L型板的成熟工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种陶瓷球烧成板，所述陶瓷球烧成板的具有较高的耐高温强度、抗高温蠕变性、抗热震性和抗侵蚀性，成本低，使用寿命长，有利于烧制高品质的陶瓷球。
本发明所要解决的技术问题还在于，提供上述陶瓷球烧成板的制备方法，其工艺简单，产品质量稳定，将废料废渣综合利用，实现绿色环保、废弃物再利用。
为达到上述技术效果，本发明提供了一种陶瓷球烧成板，所述陶瓷球烧成板的原料按质量分数计包括：陶瓷辊棒废料30～55％，锆铝砖废料5～20％，废铝粉10～30％，高岭土10～30％，分散剂0.1～1％，粘结剂0.1～1％。
优选地，所述分散剂的加入量为0.4～0.8％；
所述分散剂为聚甲基丙烯酸铵、聚乙二醇、柠檬酸三钠、聚羧酸酯中的一种或多种。
优选地，所述粘结剂包括水溶性纤维素和聚乙烯醇，且按照质量百分比，所述水溶性纤维素的添加量是所述粘结剂总量的50～70％。
优选地，所述陶瓷球烧成板的体积密度为2.5～3.5g/cm3，常温抗压强度为130～170MPa，在0.2MPa下发生0.6％形变量的荷重软化温度为1500～1600℃。
本发明还提供了一种上述陶瓷球烧成板的制备方法，包括以下步骤：
S1、将陶瓷辊棒废料、锆铝砖废料、废铝粉、高岭土粉碎过筛后按配比加入到球磨机中，加入分散剂和粘结剂均匀混合，在预设的料球水比下研磨得到浆料；
S2、将所述浆料干燥造粒后得到粒粉；
S3、将所述粒粉和粘结剂的水溶液混合后倒入模具中，加压成型后干燥，得到粗坯；
S4、将所述粗坯在送至窑炉内烧制，得到陶瓷球烧成板成品。
优选地，S1步骤中，所述球磨机中按质量分数计加入：陶瓷辊棒废料30～55％、锆铝砖废料5～20％、废铝粉10～30％、高岭土10～30％、分散剂0.1～1％，粘结剂0.1～0.2％；
所述分散剂为聚甲基丙烯酸铵、聚乙二醇、柠檬酸三钠、聚羧酸酯中的一种或多种；
所述粘结剂包括水溶性纤维素和聚乙烯醇，且按照质量百分比，所述水溶性纤维素的添加量是所述粘结剂总量的50～70％；
所述陶瓷辊棒废料、锆铝砖废料、废铝粉、高岭土粉碎过筛的筛网目数为70～100目。
优选地，S1步骤中，球磨过程中所述预设的料球水比为：陶瓷辊棒废料、锆铝砖废料、废铝粉、高岭土和分散剂的总加入量：球石加入量：水加入量＝(1～2)：(2～3)：(1～2)；
球磨后的浆料粒度D50为50～80μm。
优选地，S2步骤中，利用喷雾干燥塔对浆料进行造粒，主塔温度为500～700℃，所得粒粉的水分含量为0.5～1.5％。
优选地，S3步骤中，所述粘结剂加入量为0.1～0.9wt％，所述粘结剂包括水溶性纤维素和聚乙烯醇，且按照质量百分比，所述水溶性纤维素的添加量是所述粘结剂总量的50～70％，
所述粘结剂水溶液的浓度为5％～15％；
S4步骤中，窑炉烧成温度为1500～1700℃，保温时间4～6h。
优选地，所述陶瓷球烧成板为L型板的体积密度为2.5～3.5g/cm3，常温抗压强度为130～170MPa，在0.2MPa下发生0.6％形变量的荷重软化温度为1500～1600℃。
实施本发明，具有如下有益效果：
1、本发明提供的一种陶瓷球烧成板具有较好的高温强度、抗高温蠕变性、抗热震性和抗侵蚀性，成本低，使用寿命长。在陶瓷球烧结过程中，所述陶瓷球烧成板与陶瓷球同质化高，有利于保证陶瓷球烧结气氛。同时所述陶瓷球烧成板具有良好的热稳定性，能够减少烧结粘瓷，促进陶瓷球充分氧化，进而提高烧制所得的陶瓷球的耐磨性、机械强度和表面质量。
2、本发明提供的一种陶瓷球烧成板的原料包含大量的陶瓷辊棒废料、锆铝砖废料和废铝粉，将固体废弃物作为主要的原料来源，不仅降低了生产成本，而且还可以实现固体废弃物的优化再利用。
3、本发明提供的一种陶瓷球烧成板的制备方法，包括配料球磨、干燥造粒、压膜成型、高温烧成四大步骤，流程简单，工艺稳定，制备过程中将陶瓷辊棒废料、锆铝砖废料和废铝粉综合利用，实现了绿色环保，废物利用。制备得到的陶瓷球烧成板具有较好的高温强度、抗高温蠕变性、抗热震性和抗侵蚀性，成本低，使用寿命长，有利于烧制高品质的陶瓷球。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。
目前国内市场使用的氧化铝研磨球多为单一氧化铝陶瓷球，氧化铝陶瓷球的烧成工艺多采用隧道窑，隧道窑成本低效率高，可以连续作业。这就要求隧道窑中的窑具需要具备抗热震性能好、高温强度高，同时结构稳定，对烧结陶瓷球污染小等特点。目前隧道窑中的耐火砖材质多为高铝质、刚玉质、刚玉莫来石材质等，高铝质材料高温强度高，但是抗热震性能差，使用寿命短，成本高；刚玉莫来石材质材料具有良好的综合性能，但是成本较高。
为解决上述问题，本发明提供了一种陶瓷球烧成板，所述陶瓷球烧成板的原料按质量分数计包括：陶瓷辊棒废料30～55％，锆铝砖废料5～20％，废铝粉10～30％，高岭土10～30％，分散剂0.1～1％，粘结剂0.1～1％。
本发明提供的一种陶瓷球烧成板具有较好的高温强度、抗高温蠕变性、抗热震性和抗侵蚀性，成本低，使用寿命长。在陶瓷球烧结过程中，所述陶瓷球烧成板与陶瓷球同质化高，有利于保证陶瓷球烧结气氛。同时所述陶瓷球烧成板具有良好的热稳定性，能够减少烧结粘瓷，促进陶瓷球充分氧化，进而提高烧制所得的陶瓷球的耐磨性、机械强度和表面质量。
另外，所述陶瓷球烧成板的原料包含大量的陶瓷辊棒废料、锆铝砖废料和废铝粉，将固体废弃物作为主要的原料来源，不仅降低了生产成本，而且还可以实现固体废弃物的优化再利用。
具体地，所述陶瓷球烧成板的原料按质量分数计包括：陶瓷辊棒废料30～55％，锆铝砖废料5～20％，废铝粉10～30％，高岭土10～30％，分散剂0.1～1％，粘结剂0.1～1％。
其中陶瓷辊棒废料是指陶瓷辊棒料在生产过程中产生的边角废料，以陶瓷辊棒废料作为所述陶瓷球烧成板的原料可以利用陶瓷辊棒废料中的氧化铝和二氧化硅等有效组分，为陶瓷球烧成板带来良好的机械强度和耐高温性能。按质量分数计，所述陶瓷辊棒废料占原料总量的30～55％。优选地，所述陶瓷辊棒废料占原料总量的34～52％。示例性的陶瓷辊棒废料占原料总量的质量分数为35％、40％、45％、50％，但不限于此。
所述锆铝砖废料是指废弃的锆铝复合衬砖，所述锆铝复合衬砖以氧化铝和氧化锆为主要原料，锆铝砖废料中的氧化铝和氧化锆成分可被再利用，为陶瓷球烧成板提高良好的耐高温性能。按质量分数计，所述锆铝砖废料占原料总量的5～20％。优选地，所述锆铝砖废料占原料总量的9～18％。示例性的锆铝砖废料占原料总量的质量分数为10％、13％、15％、17％，但不限于此。
所述废铝粉是指使用后的铝粉，按质量分数计，所述废铝粉占原料总量的10～30％。优选地，所述废铝粉占原料总量的11～23％。示例性的废铝粉占原料总量的质量分数为13％、16％、18％、20％，但不限于此。
除了上述主要原料之外，所述陶瓷球烧成板的配方中还包括过程性助剂，所述过程性助剂包含分散剂和粘结剂。优选地，所述分散剂为聚甲基丙烯酸铵、聚乙二醇、柠檬酸三钠、聚羧酸酯中的一种或多种。其中所述聚羧酸酯包括马来酸酯类高分子分散剂，主要品种是苯乙烯与马来酸酐共聚物的衍生物。按质量分数计，所述分散剂占原料总量的0.1～1％。优选地，所述分散剂占原料总量的0.1～0.9％。示例性的分散剂占原料总量的质量分数为0.2％、0.4％、0.6％、0.8％，但不限于此。
优选地，所述粘结剂包括水溶性纤维素和聚乙烯醇，且按照质量百分比，所述水溶性纤维素的添加量是所述粘结剂总量的50～70％。更为优选地，所述粘结剂中，所述水溶性纤维素的添加量是所述粘结剂总量的53～67％。所述水溶性纤维素包括羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种或多种。所述聚乙烯醇是一种有机化合物，化学式为[C2H4O]n，外观是白色片状、絮状或粉末状固体，无味，溶于水。聚乙烯醇是重要的化工原料，用于制造聚乙烯醇缩醛、耐汽油管道和维尼纶、织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂、胶水等。按质量分数计，所述粘结剂占原料总量的0.1～1％。优选地，所述粘结剂占原料总量的0.2～0.8％。示例性的粘结剂占原料总量的质量分数为0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％，但不限于此。
本发明的配方中陶瓷辊棒废料占原料总量的30～55％，主要利用陶瓷辊棒废料中的刚玉和莫来石等物相。锆铝砖废料占原料总量的5～20％，锆铝砖废料为陶瓷球烧成板提供了氧化铝和氧化锆组分。废铝粉占原料总量的10～30％，为陶瓷球烧成板补充了铝元素来源。高岭土进一步调整了陶瓷球烧成板中的氧化铝和二氧化硅比例，优化物相组成保证刚玉相和莫来石相充分结合，提高了陶瓷球烧成板的稳定性和烧结强度。体系中添加的分散剂和粘结剂有利于加工过程顺利进行。本发明提供的陶瓷球烧成板以氧化铝为主要成分，利用氧化锆增韧机制，以二氧化硅作为玻璃相包裹在氧化铝周围，形成Al2O3-ZrO2-SiO2体系的具有高温强度和良好热稳定性的陶瓷球烧成板。所述陶瓷球烧成板与陶瓷球同质化高，有利于保证陶瓷球烧结气氛，促进陶瓷球充分氧化，进而提高烧制所得的陶瓷球的耐磨性、机械强度和表面质量。
通过选用上述原料及配比制备陶瓷球烧成板，不仅合理地使用了固体废弃物、降低成本，而且制备所得的陶瓷球烧成板性能良好。优选地，所述陶瓷球烧成板的体积密度为2.5～3.5g/cm3，常温抗压强度为130～170MPA，在恒压条件为0.2Mpa、形变量为0.6％的测试条件下荷重软化温度为1500～1600℃。
相应地，本发明还提供了一种上述的陶瓷球烧成板的制备方法，包括以下步骤：
S1、配料球磨：将陶瓷辊棒废料、锆铝砖废料、废铝粉、高岭土粉碎过筛后按配比加入到球磨机中，加入分散剂和粘结剂均匀混合，在预设的料球水比下研磨得到浆料；
S2、干燥造粒：将所述浆料干燥造粒后得到粒粉；
S3、压模成型：将所述粒粉和粘结剂溶液混合后倒入L型模具中，加压成型后干燥，得到粗坯；
S4、高温烧成：将所述粗坯在送至窑炉内烧制，得到陶瓷球烧成板成品。
本发明提供的一种陶瓷球烧成板的制备方法，包括配料球磨、干燥造粒、压膜成型、高温烧成四大步骤，流程简单，工艺稳定，制备过程中将陶瓷辊棒废料、锆铝砖废料和废铝粉综合利用，实现了绿色环保，废物利用。制备得到的陶瓷球烧成板具有较好的高温强度、抗高温蠕变性、抗热震性和抗侵蚀性，成本低，使用寿命长，有利于烧制高品质的陶瓷球。
具体地，所述S1步骤中，将陶瓷辊棒废料、锆铝砖废料、废铝粉、高岭土粉碎过筛后按配比加入到球磨机中，加入分散剂和粘结剂均匀混合，在预设的料球水比下研磨得到浆料。优选地，所述球磨机中按质量分数计加入：陶瓷辊棒废料30～55％、锆铝砖废料5～20％、废铝粉10～30％、高岭土10～30％、分散剂0.1～1％，粘结剂0.1～0.2％。
需要说明的是，所述分散剂为聚甲基丙烯酸铵、聚乙二醇、柠檬酸三钠、聚羧酸酯中的一种或多种。其中所述聚羧酸酯包括马来酸酯类高分子分散剂，主要品种是苯乙烯与马来酸酐共聚物的衍生物。更为优选地，按质量分数计，所述分散剂的加入量为0.1～0.9％。特别优选地，按质量分数计，所述分散剂的加入量为0.4～0.8％。
所述粘结剂包括水溶性纤维素和聚乙烯醇，且按照质量百分比，所述水溶性纤维素的添加量是所述粘结剂总量的50～70％；更为优选地，所述粘结剂中，所述水溶性纤维素的添加量是所述粘结剂总量的53～67％。所述水溶性纤维素包括羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种或多种。优选地，按质量分数计，所述粘结剂的加入量为0.1～0.2％。更佳地，按质量分数计，所述粘结剂的加入量为0.1～0.15％。
另外，在矿物原料过筛处理中，所述陶瓷辊棒废料、锆铝砖废料、废铝粉、高岭土粉碎过筛的筛网优选目数为70～100目。更佳地，所述筛网目数为80目。
最后，在S1步骤的球磨过程中，优选地，所述预设的料球水比为：陶瓷辊棒废料、锆铝砖废料、废铝粉、高岭土和分散剂的总加入量：球石加入量：水加入量＝(1～2)：(2～3)：(1～2)。更佳地，所述预设的料球水比为：陶瓷辊棒废料、锆铝砖废料、废铝粉、高岭土和分散剂的总加入量：球石加入量：水加入量＝(1～1.5)：2：1。球磨后的浆料的优选粒度D50为50～80μm，更为优选地，球磨后的浆料粒度D50为60～70μm。
球磨完成后将浆料进行S2步骤中的干燥造粒，需要说明的是，本发明利用喷雾干燥塔对浆料进行造粒。喷雾干燥塔的干燥速度快、干燥成型的粉粒分散性、流动性好，有利于后续加工制造。优选地，所述喷雾干燥塔的主塔温度为500～700℃。更佳地，所述喷雾干燥塔的主塔温度为550～650℃。干燥完成后所得粒粉的水分含量优选为0.5～1.5％。更优地，干燥完成后所得粒粉的水分含量为0.5～1.2％。
进一步地，S3步骤中完成压模成型，具体地，将所述粒粉和粘结剂溶液混合，搅拌25-40min，搅拌均匀后倒入L型模具中，加压成型后干燥，得到粗坯。其中，所述粘结剂的优选加入量为0.1～0.9wt％，更佳地，所述粘结剂的加入量为0.2～0.7wt％。其中，所述粘结剂包括水溶性纤维素和聚乙烯醇，且按照质量百分比，所述水溶性纤维素的添加量是所述粘结剂总量的50～70％。更为优选地，所述粘结剂中，所述水溶性纤维素的添加量是所述粘结剂总量的53～67％。所述水溶性纤维素包括羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种或多种。
需要说明的是，粘结剂在使用过程中需要配置成粘结剂溶液后再使用，所述粘结剂溶液包含粘结剂和水，所述粘结剂溶液的浓度为5％～15％。优选地，所述粘结剂溶液的浓度为7％～12％。
最终，S4步骤完成高温烧成，即将所述粗坯在送至窑炉内烧制，得到陶瓷球烧成板成品。窑炉烧成的优选温度为1500～1700℃，更佳地，所述窑炉的烧成温度为1580～1620℃。优选的烧成保温时间为4～6h，更佳地，所述烧成保温时间为4～5h。
对所述陶瓷球烧成板进行了一系列的性能测试，优选地，所述陶瓷球烧成板的体积密度为2.5～3.5g/cm3，常温抗压强度为130～170MPA，荷重软化温度(0.2Mpa，0.6％)为1500～1600℃。
为了更好的理解发明方案，本说明书提供以下实施例加以说明：
实施例1
陶瓷球烧成板及其制备方法，
陶瓷球烧成板的原料配方为(按质量分数计)：将陶瓷辊棒废料40％、锆铝砖废料15％、废铝粉20％、高岭土24％、分散剂0.4％和粘结剂0.6％。
上述陶瓷球烧成板的制备方法，包括以下步骤：
S1：按照质量分数比，将陶瓷辊棒废料40％、锆铝砖废料15％、废铝粉20％、高岭土24％粉碎后过80目筛网后加入到球磨机中，向球磨机中加入0.4wt％的分散剂和0.1wt％的粘结剂，在料球水比为1.2:2:1的条件下研磨得到粒度D50为55μm浆料。
S2、将浆料送至喷雾干燥塔中进行造粒，主塔温度为568℃，造粒所得的粉粒水分是0.86wt％。
S3、所述粒粉和粘结剂溶液混合，其中粘结剂加入量为0.5wt％，所述粘结剂调成浓度为10％的粘结剂溶液后在与粉粒混合，随后将所述混合物倒入L型模具中，加载压力53MPa，成型后干燥，得到粗坯；。
S4、将所述粗坯送至窑炉煅烧，煅烧温度为1596℃，保温时间为4.5h，得到陶瓷球烧成板成品。
实施例2
陶瓷球烧成板的原料配方为(按质量分数计)：将陶瓷辊棒废料46％、锆铝砖废料13％、废铝粉18％、高岭土22％、分散剂0.52％和粘结剂0.48％。
上述陶瓷球烧成板的制备方法，包括以下步骤：
S1：按照质量分数比，将陶瓷辊棒废料46％、锆铝砖废料13％、废铝粉18％、高岭土22％粉碎后过80目筛网后加入到球磨机中，向球磨机中加入0.52wt％的分散剂和0.1wt％的粘结剂，在料球水比为1:2:1的条件下研磨得到粒度D50为64μm浆料。
S2、将浆料送至喷雾干燥塔中进行造粒，主塔温度为571℃，造粒所得的粉粒水分是0.8wt％。
S3、所述粒粉和粘结剂溶液混合，其中粘结剂加入量为0.38wt％，所述粘结剂调成浓度为10％的粘结剂溶液后在与粉粒混合，随后将所述混合物倒入L型模具中，加载压力50MPa，成型后干燥，得到粗坯；。
S4、将所述粗坯送至窑炉煅烧，煅烧温度为1612℃，保温时间为4.5h，得到陶瓷球烧成板成品。
实验例3
陶瓷球烧成板的原料配方为(按质量分数计)：将陶瓷辊棒废料38％、锆铝砖废料8％、废铝粉21％、高岭土22％、分散剂0.42％和粘结剂0.58％。
上述陶瓷球烧成板的制备方法，包括以下步骤：
S1：按照质量分数比，将陶瓷辊棒废料38％、锆铝砖废料8％、废铝粉21％、高岭土22％粉碎后过80目筛网后加入到球磨机中，向球磨机中加入0.42wt％的分散剂和0.1wt％的粘结剂，在料球水比为1.5:2:1的条件下研磨得到粒度D50为69μm浆料。
S2、将浆料送至喷雾干燥塔中进行造粒，主塔温度为593℃，造粒所得的粉粒水分是0.74wt％。
S3、所述粒粉和粘结剂溶液混合，其中粘结剂加入量为0.48wt％，所述粘结剂调成浓度为10％的粘结剂溶液后在与粉粒混合，随后将所述混合物倒入L型模具中，加载压力56MPa，成型后干燥，得到粗坯；。
S4、将所述粗坯送至窑炉煅烧，煅烧温度为1602℃，保温时间为4.5h，得到陶瓷球烧成板成品。
实验例4
陶瓷球烧成板的原料配方为(按质量分数计)：将陶瓷辊棒废料41％、锆铝砖废料18％、废铝粉20％、高岭土20％、分散剂0.38％和粘结剂0.62％。
上述陶瓷球烧成板的制备方法，包括以下步骤：
S1：按照质量分数比，将陶瓷辊棒废料41％、锆铝砖废料18％、废铝粉20％、高岭土20％粉碎后过80目筛网后加入到球磨机中，向球磨机中加入0.38wt％的分散剂和0.1wt％的粘结剂，在料球水比为1.3:2:1的条件下研磨得到粒度D50为74μm浆料。
S2、将浆料送至喷雾干燥塔中进行造粒，主塔温度为609℃，造粒所得的粉粒水分是0.70wt％。
S3、所述粒粉和粘结剂溶液混合，其中粘结剂加入量为0.52wt％，所述粘结剂调成浓度为10％的粘结剂溶液后在与粉粒混合，随后将所述混合物倒入L型模具中，加载压力51MPa，成型后干燥，得到粗坯；。
S4、将所述粗坯送至窑炉煅烧，煅烧温度为1596℃，保温时间为4.5h，得到陶瓷球烧成板成品。
实验例5
陶瓷球烧成板的原料配方为(按质量分数计)：将陶瓷辊棒废料46％、锆铝砖废料16％、废铝粉21％、高岭土16％、分散剂0.51％和粘结剂0.49％。
上述陶瓷球烧成板的制备方法，包括以下步骤：
S1：按照质量分数比，将陶瓷辊棒废料46％、锆铝砖废料16％、废铝粉21％、高岭土16％粉碎后过80目筛网后加入到球磨机中，向球磨机中加入0.51wt％的分散剂和0.1wt％的粘结剂，在料球水比为1.3:2:1的条件下研磨得到粒度D50为76μm浆料。
S2、将浆料送至喷雾干燥塔中进行造粒，主塔温度为621℃，造粒所得的粉粒水分是0.72wt％。
S3、所述粒粉和粘结剂溶液混合，其中粘结剂加入量为0.39wt％，所述粘结剂调成浓度为10％的粘结剂溶液后在与粉粒混合，随后将所述混合物倒入L型模具中，加载压力66MPa，成型后干燥，得到粗坯；。
S4、将所述粗坯送至窑炉煅烧，煅烧温度为1615℃，保温时间为4.5h，得到陶瓷球烧成板成品。
试验例1～5
对实施例1～5所得的陶瓷球烧成板进行测试，对陶瓷球烧成板的密度、常温抗压强度和荷重软化温度进行测试，上述测试结果如表1所示。其中采用材料测试机测试常温抗压强度，测试方法参照国标GB/T 5072-2008。荷重软化温度是指耐火制品在规定升温条件下，承受恒定压负荷产生变形的温度。它表示制品对高温和荷重同时作用的抵抗能力，在一定程度上表明制品在其使用条件相仿情况下的结构强度，也表示在此温度下，制品出现了明显的塑性变形，是使用性能的一项重要质量指标。利用荷重软化温度测试仪进行测试，测试恒压条件为0.2Mpa，形变量为0.6％。
表1实施例1～5所得的陶瓷球烧成板的性能测试结果
由上表可知，实施例1～5所得的陶瓷球烧成板的常温抗压强度高、荷重软化温度高，显示出本发明提出的陶瓷球烧成板具有较好的高温强度、抗高温蠕变性和耐高温性能，在陶瓷球烧结过程中，所述陶瓷球烧成板与陶瓷球同质化高，有利于保证陶瓷球烧结气氛。同时所述陶瓷球烧成板具有良好的热稳定性，能够减少烧结粘瓷，促进陶瓷球充分氧化，进而提高烧制所得的陶瓷球的耐磨性、机械强度和表面质量。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种陶瓷球烧成板，其特征在于，所述陶瓷球烧成板的原料按质量分数计包括：陶瓷辊棒废料30~55%，锆铝砖废料5~20%，废铝粉10~30%，高岭土10~30%，分散剂0.1~1%，粘结剂0.1~1%；
所述分散剂为聚甲基丙烯酸铵、聚乙二醇、柠檬酸三钠、聚羧酸酯中的一种或多种；
所述粘结剂包括水溶性纤维素和聚乙烯醇，且按照质量百分比，所述水溶性纤维素的添加量是所述粘结剂总量的50~70%；
所述陶瓷球烧成板为Al2O3-ZrO2-SiO2体系的陶瓷球烧成板；
所述陶瓷球烧成板采用下述方法制得：
S1、将所述陶瓷辊棒废料、所述锆铝砖废料、所述废铝粉、所述高岭土粉碎过筛后按配比加入到球磨机中，加入所述分散剂和所述粘结剂均匀混合，在预设的料球水比下研磨得到浆料；
S2、将所述浆料干燥造粒后得到粒粉；
S3、将所述粒粉和所述粘结剂的水溶液混合后倒入模具中，加压成型后干燥，得到粗坯；
S4、将所述粗坯在送至窑炉内烧制，得到陶瓷球烧成板成品；
其中，S1步骤中，球磨过程中所述预设的料球水比为：所述陶瓷辊棒废料、锆铝砖废料、废铝粉、高岭土、粘结剂和分散剂的总加入量：球石加入量：水加入量=（1~2）：（2~3）：（1~2）；
S2步骤中，利用喷雾干燥塔对浆料进行造粒，主塔温度为500~700℃，所得粒粉的水分含量为0.5~1.5%；
S4步骤中，窑炉烧成温度为1500~1700℃，保温时间4~6h。
2.如权利要求1所述的陶瓷球烧成板，其特征在于，所述分散剂的加入量为0.4~0.8%。
3.如权利要求1所述的陶瓷球烧成板，其特征在于，所述陶瓷球烧成板的体积密度为2.5~3.5g/cm3，常温抗压强度为130~170MPa，在0.2MPa下发生0.6%形变量的荷重软化温度为1500~1600℃。
4.如权利要求1所述的陶瓷球烧成板，其特征在于，所述S1步骤中，所述陶瓷辊棒废料、所述锆铝砖废料、所述废铝粉、所述高岭土粉碎过筛的筛网目数为70~100目。
5.如权利要求1所述的陶瓷球烧成板，其特征在于，所述S1步骤中，球磨后的浆料粒度D50为50~80μm。
6.如权利要求1所述的陶瓷球烧成板，其特征在于，所述S3步骤中，所述粘结剂加入量为0.1~0.9wt%；
所述粘结剂的水溶液的浓度为5%~15%。
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