專利名稱：鎂鐵尖晶石磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐火磚，尤其是涉及一種安全環(huán)保且耐壓強(qiáng)度高、熱震穩(wěn)定性好、熱蠕變性能好、荷重軟化溫度高的鎂鐵尖晶石磚。
背景技術(shù)：
由于水泥回轉(zhuǎn)窯高溫帶窯襯長(zhǎng)期使用的直接結(jié)合鎂鉻磚中的部分鉻遇水會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)閯《竞椭掳┪镔|(zhì)，破壞環(huán)境并威脅人們的健康，歐美地區(qū)早在上世紀(jì)90年代已經(jīng)明令禁止含鉻耐火材料用于水泥行業(yè)。受我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的制約和水泥工業(yè)及耐火材料工業(yè)發(fā)展起步較晚的影響，我國(guó)水泥行業(yè)仍一直大量采用直接結(jié)合鎂鉻磚作為內(nèi)襯耐火材料，隨著含鉻質(zhì)耐火材料在使用過程中所帶來的一系列環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，此問題已引起了人們的廣泛重視，加速實(shí)現(xiàn)我國(guó)水泥窯用耐火材料無鉻化已是行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)。
由于我國(guó)耐火材料行業(yè)發(fā)展起步較晚，水泥窯用無鉻磚的市場(chǎng)一直由國(guó)外少數(shù)幾家公司占據(jù)，開發(fā)適應(yīng)中國(guó)國(guó)情的無鉻耐火材料，消除鉻公害、保護(hù)環(huán)境、加速我國(guó)水泥回轉(zhuǎn)窯用耐火材料無鉻化進(jìn)程，是耐火材料行業(yè)義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種替代直接結(jié)合鎂鉻磚的無鉻鎂鐵尖晶石磚，該發(fā)明磚體不僅具有耐壓強(qiáng)度高等特點(diǎn)，同時(shí)還具有比直接結(jié)合鎂鉻磚更易于粘掛窯皮的特性，有效解決了傳統(tǒng)鎂鉻磚對(duì)環(huán)境造成污染的難題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案
本發(fā)明所述的鎂鐵尖晶石磚，它是以高純鎂砂或電熔鎂砂、合成電熔鐵鋁尖晶石為主要原料，按照下述重量份配比和方法制備而成
第一步，稱取高純鎂砂或電熔鎂砂顆粒料45-65份，粒度小于2mm的合成鎂鐵鋁尖晶石顆粒料8-12份，200目的還原鐵粉0. 5-2份，200目的電熔鎂砂細(xì)粉10-20份，325-400目的高純鎂砂細(xì)粉15份，磺酸鈣溶液3-5份；其中高純鎂砂或電熔鎂砂顆粒料的粒度級(jí)配為3mm <粒度< 5mm的顆粒料20-30份，Imm <粒度< 3mm的顆粒料15-20份,0. Imm <粒度^ Imm的顆粒料10-15份；
第二步，將上述原料入濕碾機(jī)混煉均勻后，在大于20 KN/cm2的壓力下壓制成半成品磚
坯；
第三步，將上述半成品磚坯干燥后，在弱還原氣氛下，1300-1500°C燒制而成；所述成品磚體的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為MgO 85-90%, Fe2O3 4-8%, Al2O3 4_8%，余量為雜質(zhì)；所述成品磚體的體積密度2. 95-3. 05 g/cm3,常溫耐壓強(qiáng)度不低于70Mpa，荷重軟化溫度為1600-1700°C，1100°C水冷抗熱震穩(wěn)定性次數(shù)不低于8次。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過添加高純鎂砂或電熔鎂砂細(xì)粉、高純鎂砂微粉和還原鐵粉，采用高壓成型的方式壓制磚坯，并將半成品磚坯在較低溫度條件下完成燒結(jié)并獲得較高強(qiáng)度，以通過低溫?zé)Y(jié)和添加微粉封閉氣孔的方式阻止磚體內(nèi)所含的二價(jià)氧化亞鐵在高溫狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槿齼r(jià)鐵，使磚體內(nèi)可以促使水泥回轉(zhuǎn)窯窯皮穩(wěn)定的氧化亞鐵最大限度的以二價(jià)狀態(tài)存在，并使磚體具有了較好的韌性。本發(fā)明制備的鎂鐵尖晶石磚在實(shí)現(xiàn)磚體無鉻化的同時(shí)，還打破了堿性耐火制品必須依靠高溫甚至超高溫(不低于1550°C)燒制的傳統(tǒng)方法，創(chuàng)造了低溫?zé)Y(jié)堿性耐火制品的新方法，不僅保證了水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶無鉻磚的綜合性能，還大幅降低了耐火材料在生產(chǎn)過程中的燃料消耗。


圖I為直接結(jié)合鎂鉻磚的表面窯皮粘掛情況。圖2為本發(fā)明鎂鐵尖晶石磚的 表面窯皮粘掛情況。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的鎂鐵尖晶石磚，它是以高純鎂砂或電熔鎂砂、合成電熔鐵鋁尖晶石為主要原料，按照下述重量份配比和方法制備而成
第一步，稱取高純鎂砂或電熔鎂砂顆粒料45-65份，粒度小于2mm的合成鎂鐵鋁尖晶石顆粒料8-12份，200目的還原鐵粉0. 5-2份，200目的電熔鎂砂細(xì)粉10-20份，325-400目的高純鎂砂細(xì)粉15份，外加木質(zhì)素磺酸鈣溶液3-5份；其中高純鎂砂或電熔鎂砂顆粒料的粒度級(jí)配為3mm <粒度< 5mm的顆粒料20-30份，Imm <粒度< 3mm的顆粒料15-20份，
0.Imm <粒度< 1_的顆粒料10-15份；
第二步，將上述原料入濕碾機(jī)混煉均勻后，在壓力機(jī)上以大于或等于20 KN/cm2的壓力壓制成半成品磚還;
第三步，將上述半成品磚坯干燥后，入隧道窯在弱還原氣氛下，溫度升至1300-150(TC，保溫6-10小時(shí)后自然冷卻即得成品磚；制得的成品磚體的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為MgO 85-90% ；Fe203 4-8% ；A1203 4-8% ;SiO2、CaO 及其它雜質(zhì)成份總量為 1-2. 5% ;所述成品磚體的體積密度2. 95-3. 05 g/cm3,常溫耐壓強(qiáng)度不低于70Mpa，荷重軟化溫度為1650-1700°C，1100°C水冷抗熱震穩(wěn)定性次數(shù)不低于8次。下表為本發(fā)明磚體與奧地利RHI公司同類產(chǎn)品的性能對(duì)比
權(quán)利要求
1.一種鎂鐵尖晶石磚，其特征在于它是以高純鎂砂或電熔鎂砂、合成電熔鐵鋁尖晶石為主要原料，按照下述重量份配比和方法制備而成 第一步，稱取高純鎂砂或電熔鎂砂顆粒料45-65份，粒度小于2_的合成鎂鐵鋁尖晶石顆粒料8-12份，200目的還原鐵粉0. 5-2份，200目的電熔鎂砂細(xì)粉10-20份，325-400目的高純鎂砂細(xì)粉15份，木質(zhì)素磺酸鈣溶液3-5份；其中高純鎂砂或電熔鎂砂顆粒料的粒度級(jí)配為3mm <粒度< 5mm的顆粒料20-30份，Imm <粒度< 3mm的顆粒料15-20份,0. Imm ^粒度< Imm的顆粒料10-15份； 第二步，將上述原料入濕碾機(jī)混煉均勻后，壓制成半成品磚坯； 第三步，將上述半成品磚坯干燥后，在弱還原氣氛下，1300-1500°C燒制而成；所述成品磚體的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為MgO 85-90%, Fe2O3 4-8%, Al2O3 4_8%，余量為雜質(zhì)；所述成品磚體的體積密度2. 95-3. 05 g/cm3,常溫耐壓強(qiáng)度不低于70Mpa，荷重軟化溫度為1600-1700°C，1100°C水冷抗熱震穩(wěn)定性次數(shù)不低于8次。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎂鐵尖晶石磚，它是以高純鎂砂或電熔鎂砂、合成電熔鐵鋁尖晶石為主要原料，添加了還原鐵粉、電熔鎂砂細(xì)粉和高純鎂砂細(xì)粉以及外加劑木質(zhì)素溶液，混煉均勻后壓制成磚坯，經(jīng)干燥，在弱還原氣氛下以較低溫度燒制而成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過低溫?zé)Y(jié)和添加微粉封閉氣孔的方式阻止磚體內(nèi)的二價(jià)氧化亞鐵在高溫狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槿齼r(jià)鐵,使磚體內(nèi)可以促使水泥回轉(zhuǎn)窯窯皮穩(wěn)定的氧化亞鐵最大限度的以二價(jià)狀態(tài)存在,使磚體具有了較好的掛窯皮性能和韌性。本發(fā)明制備的鎂鐵尖晶石磚在實(shí)現(xiàn)磚體無鉻化的同時(shí)，還打破了堿性耐火制品必須依靠高溫?zé)频膫鹘y(tǒng)方法,保證了水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶無鉻磚的綜合性能,大幅降低了耐火材料在生產(chǎn)過程中的燃料消耗。
文檔編號(hào)C04B35/66GK102701759SQ201210183880
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者付鴻正, 宋彩紅, 宋祿峰, 宋金標(biāo), 宋馬峰, 崔潘娜, 樊建令, 詹帥鋒, 趙章明 申請(qǐng)人:鄭州真金耐火材料有限責(zé)任公司