一種玻璃窯用低蠕變鎂質(zhì)復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及耐火材料領(lǐng)域，特別涉及一種玻璃窯用低蠕變鎂質(zhì)復(fù)合材料及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鎂質(zhì)耐火材料因具有耐火度高、抗堿侵蝕能力強(qiáng)并能與其他氧化物形成高熔點(diǎn)化 合物等優(yōu)點(diǎn)，已成為玻璃、鋼鐵、水泥、有色等工業(yè)高溫窯爐重要的內(nèi)襯材料。尤其是玻璃熔 窯蓄熱室，近年來由于國家院《節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃》中明確提出鼓勵(lì)建材行業(yè)有條件的地 區(qū)以天然氣、石油焦替代重油，許多玻璃生產(chǎn)企業(yè)已著手試驗(yàn)應(yīng)用價(jià)格低廉的石油焦作為 生產(chǎn)玻璃的燃料，燃料替換取得了成功但窯爐壽命卻極速下降，由原來的8年以上下降到 了 2-3年，玻璃生產(chǎn)企業(yè)陷入燃料成本巨額利潤、窯爐壽命大幅下降的兩難境地，其問題的 根源在于石油焦燃料中硫、釩含量的急劇增加對(duì)目前的窯爐蓄熱室鎂質(zhì)耐火材料產(chǎn)生了劇 烈的腐蝕，使得蓄熱室隔墻及格子體坍塌及剝落嚴(yán)重，新型鎂質(zhì)材料的研發(fā)迫在眉睫。
[0003] 針對(duì)應(yīng)用該環(huán)境中最核心的蠕變性能、抗侵蝕性能，需要研發(fā)低蠕變、高抗蝕鎂質(zhì) 復(fù)合材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種玻璃窯用低蠕變鎂 質(zhì)復(fù)合材料，蠕變性能低，抗腐蝕性能強(qiáng)，提高石油焦燃料的玻璃爐窯的使用壽命，降低企 業(yè)生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種玻璃窯用低蠕變鎂質(zhì)復(fù)合材料，其理化指標(biāo)為MgO彡68%，ZrO2S 8. 5%， SiO2S 7. 0%，體積密度彡3. Og/cm3,顯氣孔率彡18%，常溫耐壓強(qiáng)度彡45MPa，荷重軟化溫 度多1600°C，抗熱震性多14次；由以下原料按重量份配比而成：0<粒度彡Imm的電熔鎂砂 顆粒15-30份，Imm <粒度彡3mm的電熔鎂砂顆粒25-40份，3mm <粒度彡5mm的電熔鎂砂 顆粒10-25份，200目的高純鎂砂顆粒5-15份，200目的鋯英石粉8-25份，325目的鋯英石 粉1-8份，結(jié)合劑1-5份。
[0007] 所述的結(jié)合劑為木質(zhì)素與磺酸鈣的混合溶液，其中木質(zhì)素與磺酸鈣的重量比為5 : 4〇
[0008] -種玻璃窯用低蠕變鎂質(zhì)復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟完成：
[0009] 1)原料粉碎篩分細(xì)磨：將電熔鎂砂在破碎機(jī)中破碎，分別制成0 <粒度< 1mm、Imm <粒度< 3mm、3mm <粒度< 5mm的三種粒徑的原料，將高純鎂砂在破碎機(jī)中破碎，制成粒徑 為200目的原料，將鋯英石粉在破碎機(jī)中破碎，分別制成200目和325目兩種粒徑的原料；
[0010] 2)配比：按上述重量份配比稱取原料；
[0011] 3)混練：先加入0 <粒度< 1mm、Imm <粒度< 3mm的電恪鎂砂原料，干混3~ 5min，然后加入結(jié)合劑，再混3~5min，再加入3mm <粒度彡5mm的電恪鎂砂、200目的高純 鎂砂、200目和325目的鋯英石粉，混合10~12min，然后出料；
[0012] 4)成型：利用630t壓磚機(jī)成型，布料均勻，成型壓力不低于150MPa/cm2,制得磚 坯；
[0013] 5)碼磚：出坯后，質(zhì)檢員記錄成型時(shí)間，檢查合格品，整齊擺放在干燥車上；
[0014] 6)干燥：干燥窯干燥10~12h，入口溫度100~120°C，碼磚，IlOm高溫隧道窯燒 成；
[0015] 7)裝車：碼磚前，窯車面用1 <粒度< 3mm的鎂砂鋪墊20-30mm厚，并刮平車面，磚 坯碼垛采取平放，磚坯與磚坯之間用0 <粒度< 0. 5mm鎂砂顆粒料墊平；火道要求多80mm， 每車 3. 5-4t ;
[0016] 8)燒成：80~90min/車，零壓位控制在第一對(duì)燒嘴前1~2個(gè)車位位置，控制燒 成溫度1540~1560°C，保溫時(shí)間不低于4h ;
[0017] 9)出窯、揀選：出窯后，質(zhì)檢員對(duì)磚進(jìn)行揀選；
[0018] 10)驗(yàn)收及包裝：驗(yàn)收及包裝按國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
[0019] 與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0020] 1)經(jīng)濟(jì)效益分析：玻璃窯用低蠕變鎂質(zhì)復(fù)合材料采用結(jié)合劑為木質(zhì)素、磺酸鈣和 水混合而成，粘度更易于調(diào)整，有推廣價(jià)值；
[0021] 2)社會(huì)效益分析：用后低蠕變鎂質(zhì)復(fù)合材料經(jīng)過處理后，可以繼續(xù)回收利用，降 檔使用，用于玻璃窯蓄熱室下部、中部，最大限度利用有限資源；
[0022] 3)該產(chǎn)品的應(yīng)用，可使石油焦燃料的玻璃爐窯壽命達(dá)到5-8年。對(duì)提高我國耐火 材料的技術(shù)水平，提升行業(yè)競爭能力，以及本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有重大意義。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步說明：
[0024] -種玻璃窯用低蠕變鎂質(zhì)復(fù)合材料，其原料配方包含以下重量份的組分： O-Imm(指大于等于Omm小于Imm)電恪鎂砂15-30份，l_3mm(指大于等于Imm小于3mm)電恪 儀砂25_40份，3_5mm (指大于等于3mm小于5mm)電恪儀砂10_25份，2〇0目（小于0.〇74mm) 高純鎂砂5-15份，200目以下的鋯英石粉8-25份，325目（小于0. 045mm)的鋯英石粉1-8 份，結(jié)合劑1-5份。
[0025] 上述復(fù)合材料原料選用：97電熔鎂砂、97. 5高純、鋯英石粉，原料指標(biāo)見表1 :
[0026] 表1原料指標(biāo)
[0027]
[0028] 下面給出玻璃窯用低蠕變鎂質(zhì)復(fù)合材料實(shí)施例1-3,實(shí)施例1-3的配方見表2 :
[0029] 表2 :玻璃窯用低蠕變鎂質(zhì)復(fù)合材料實(shí)施例的配方
[0030]
[0031] 實(shí)施例1-3玻璃窯用低蠕變鎂質(zhì)復(fù)合材料的制備方法，按以下步驟完成：
[0032] 1)原料粉碎篩分細(xì)磨：將電熔鎂砂在破碎機(jī)中破碎，分別制成0 <粒度< 1mm、Imm <粒度< 3mm、3mm <粒度< 5mm的三種粒徑的原料，將高純鎂砂在破碎機(jī)中破碎，制成粒徑 為200目的原料，將鋯英石粉在破碎機(jī)中破碎，分別制成200目和325目兩種粒徑的原料；
[0033] 2)配比：按上述重量份配比稱取原料；
[0034] 3)混練：先加入0 <粒度< 1謹(jǐn)、1謹(jǐn) <粒度< 3謹(jǐn)?shù)碾娿℃V砂原料，干混3~ 5min，然后加入結(jié)合劑，再混3~5min，再加入3mm <粒度彡5mm的電恪鎂砂、200目的高純 鎂砂、200目和325目的鋯英石粉，混合10~12min，然后出料。
[0035] 4)成型：利用630t壓磚機(jī)成型，布料均勾，成型壓力不低于150MPa/cm2;
[0036] 5)碼磚：出坯后，質(zhì)檢員記錄成型時(shí)間，檢查合格品，整齊擺放在干燥車上；
[0037] 6)干燥：干燥窯干燥12h，入口溫度100~120°C，碼磚，IlOm高溫隧道窯燒成；
[0038] 7)裝車：碼磚前，窯車面用1 <粒度< 3mm的鎂砂鋪墊20-30mm厚，并刮平車面，磚 坯碼垛采取平放，磚坯與磚坯之間用0 <粒度< 0. 5mm鎂砂顆粒料墊平；火道要求多80mm， 每車 3. 5-4t ;
[0039] 8)燒成：90min/車，零壓位控制在第一對(duì)燒嘴前1~2個(gè)車位位置，控制燒成溫度 1540~1560°C，保溫時(shí)間不低于4h ;
[0040] 9)出窯、揀選：出窯后，質(zhì)檢員對(duì)磚進(jìn)行揀選，揀選執(zhí)行標(biāo)見表3 :
[0041] 表3產(chǎn)品的尺寸偏差及外觀質(zhì)量
[0042]
[0043] 10)驗(yàn)收及包裝：
[0044] 1 驗(yàn)收：
[0045] I. 1每批磚的重量不得超過IOOt ;
[0046] 1. 2磚的取樣、驗(yàn)收按YB 367-75《耐火制品取樣、驗(yàn)收、保管和運(yùn)輸規(guī)則》進(jìn)行；
[0047] 1. 3隨機(jī)取樣做化學(xué)成分分析；
[0048] 2包裝、運(yùn)輸、貯存及質(zhì)量證明書：
[0049] 2. 1磚的包裝、運(yùn)輸和貯存按YB 367-75《耐火制品取樣、驗(yàn)收、保管和運(yùn)輸規(guī)則》 進(jìn)行；
[0050] 2. 2磚出廠時(shí)必須附有技術(shù)監(jiān)督部門簽發(fā)的質(zhì)量證明書、標(biāo)明供方名稱或廠標(biāo)、需 方名稱、發(fā)貨日期、合同號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)、產(chǎn)品名稱、牌號(hào)、磚號(hào)、批號(hào)、尺寸、外觀、斷面及理化 指標(biāo)，等結(jié)果報(bào)告。
[0051] 11)理化指標(biāo)：玻璃窯用低蠕變鎂質(zhì)復(fù)合材料實(shí)施例的理化指標(biāo)見表4 :
[0052] 表4玻璃窯用低蠕變鎂質(zhì)復(fù)合材料實(shí)施例的理化指標(biāo)
[0053]

[0054] 上面所述僅是本發(fā)明的基本原理，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是依據(jù)本發(fā)明對(duì) 其進(jìn)行等同變化和修飾，均在本專利技術(shù)保護(hù)方案的范疇之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種玻璃窯用低蠕變鎂質(zhì)復(fù)合材料，其特征在于，其理化指標(biāo)為MgO多68 %， ZrO2S 8. 5%，SiO2S 7.0%，體積密度彡3. Og/cm 3,顯氣孔率彡18%，常溫耐壓強(qiáng)度 彡45MPa，荷重軟化溫度彡1600°C，抗熱震性彡14次；由以下原料按重量份配比而成：0 <粒度彡Imm的電熔鎂砂顆粒15-30份，Imm <粒度彡3mm的電熔鎂砂顆粒25-40份，3mm <粒度< 5mm的電熔鎂砂顆粒10-25份，200目的高純鎂砂顆粒5-15份，200目的鋯英石粉 8-25份，325目的鋯英石粉1-8份，結(jié)合劑1-5份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃窯用低蠕變鎂質(zhì)復(fù)合材料，其特征在于，所述的結(jié) 合劑為木質(zhì)素與磺酸鈣的混合溶液，其中木質(zhì)素與磺酸鈣的重量比為5 :4。3. -種玻璃窯用低蠕變鎂質(zhì)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，按以下步驟完成： 1) 原料粉碎篩分細(xì)磨：將電熔鎂砂在破碎機(jī)中破碎，分別制成〇 <粒度< ImmUmm <粒度< 3mm、3mm <粒度< 5mm的三種粒徑的原料，將高純鎂砂在破碎機(jī)中破碎，制成粒徑 為200目的原料，將鋯英石粉在破碎機(jī)中破碎，分別制成200目和325目兩種粒徑的原料； 2) 配比：按上述重量份配比稱取原料； 3) 混練：先加入0 <粒度< 1謹(jǐn)、1謹(jǐn) <粒度< 3謹(jǐn)?shù)碾娿℃V砂原料，干混3~5min， 然后加入結(jié)合劑，再混3~5min，再加入3mm <粒度彡5mm的電熔鎂砂、200目的高純鎂砂、 200目和325目的鋯英石粉，混合10~12min，然后出料； 4) 成型：利用630t壓磚機(jī)成型，布料均勾，成型壓力不低于150MPa/cm2,制得磚還； 5) 碼磚：出坯后，質(zhì)檢員記錄成型時(shí)間，檢查合格品，整齊擺放在干燥車上； 6) 干燥：干燥窯干燥10~12h，入口溫度100~120°C，碼磚，IlOm高溫隧道窯燒成； 7) 裝車：碼磚前，窯車面用1〈粒度< 3mm的鎂砂鋪墊20-30mm厚，并刮平車面，磚坯 碼垛采取平放，磚還與磚還之間用0 <粒度< 0. 5mm鎂砂顆粒料墊平；火道要求多80mm，每 車 3. 5-4t ; 8) 燒成：80~90min/車，零壓位控制在第一對(duì)燒嘴前1~2個(gè)車位位置，控制燒成溫 度1540~1560°C，保溫時(shí)間不低于4h ; 9) 出窯、揀選：出窯后，質(zhì)檢員對(duì)磚進(jìn)行揀選； 10) 驗(yàn)收及包裝：驗(yàn)收及包裝按國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種玻璃窯用低蠕變鎂質(zhì)復(fù)合材料，其理化指標(biāo)為MgO≥68％，ZrO2≥8.5％，SiO2≤7.0％，體積密度≥3.0g/cm3，顯氣孔率≤18％，常溫耐壓強(qiáng)度≥45MPa，荷重軟化溫度≥1600℃，抗熱震性≥14次；由以下原料按重量份配比而成：0＜粒度≤1mm的電熔鎂砂顆粒15-30份，1mm＜粒度≤3mm的電熔鎂砂顆粒25-40份，3mm＜粒度≤5mm的電熔鎂砂顆粒10-25份，200目的高純鎂砂顆粒5-15份，200目的鋯英石粉8-25份，325目的鋯英石粉1-8份，結(jié)合劑1-5份。本發(fā)明采用木質(zhì)素、磺酸鈣和水混合而成的結(jié)合劑，其粘性更易于調(diào)整，降低了生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。對(duì)提高我國耐火材料的技術(shù)水平，提升行業(yè)競爭能力，以及本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有重要的影響意義。
【IPC分類】C04B35/632, C04B35/043, C04B35/66
【公開號(hào)】CN105000867
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510359671
【發(fā)明人】王新杰, 王勇, 陳東明, 張義先, 王旭, 尹斌, 楊敬彪, 袁光新, 李艷麗, 宮華澤
【申請(qǐng)人】遼寧中興礦業(yè)集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年6月26日