CN101475391A - 一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法 - Google Patents
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101475391A CN101475391A CNA2009100605268A CN200910060526A CN101475391A CN 101475391 A CN101475391 A CN 101475391A CN A2009100605268 A CNA2009100605268 A CN A2009100605268A CN 200910060526 A CN200910060526 A CN 200910060526A CN 101475391 A CN101475391 A CN 101475391A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- preparation
- hercynite
- chromium
- brick
- cement kiln
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011449 brick Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 32
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 120
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 60
- 229910001691 hercynite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 25
- -1 magnesium aluminate Chemical class 0.000 claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 8
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 52
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 18
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229940126214 compound 3 Drugs 0.000 claims description 5
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 claims description 2
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000013638 trimer Substances 0.000 claims description 2
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- GANNOFFDYMSBSZ-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[Mg] Chemical compound [AlH3].[Mg] GANNOFFDYMSBSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 114
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 15
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 12
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 abstract description 6
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract 1
- 239000011452 unfired brick Substances 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 57
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 17
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 17
- 229910015372 FeAl Inorganic materials 0.000 description 16
- 229910020068 MgAl Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000013036 cure process Methods 0.000 description 16
- 230000036314 physical performance Effects 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 231100000004 severe toxicity Toxicity 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
本发明具体涉及一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法。所采用的技术方案是：先将45～96wt％的镁砂、2～17wt％的Al2O3、1～10wt％的Fe、0～40wt％的铁铝尖晶石或镁铝尖晶石和0～10wt％的Fe2O3混合，外加上述混合料3～6wt％的水玻璃或三聚磷酸钠或六偏磷酸钠溶液，然后进行混炼、成型和烘烤硬化处理。本发明利用了该制品在使用时的1500℃左右的高温环境，在不烧砖的服役过程中原位化学反应生成了铁铝尖晶石，从而具备了方镁石－铁铝尖晶石砖的优良特性。制备工艺简单，无需高温烧制，节约能源；在成型压力作用下，通过金属相塑性相变，在砖坯中形成金属结合，对砖坯有增强和增韧作用。因此，砖坯体积密度大，强度高，热震稳定性好。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法。
背景技术
2003年德国雷法集团研究发现，将预先合成的铁铝尖晶石引入到无铬碱性砖中，能够显著提高窑皮的附着性，该制品具有较高的耐火度，良好的抗碱、硫、氯和熟料等侵蚀能力和抗热震性。因此，方镁石-铁铝尖晶石砖是镁铬砖工业替代材料中最有希望的一种材料。
水泥回转窑长期使用镁铬砖作为高温带窑衬。使用中，砖中的部分铬会从Cr3+转变为剧毒和制癌的Cr6+，从而破坏环境和威胁人类的健康。随着人们环保意识的不断增强，研制水泥窑用无铬碱性砖势在必行。近年国内外在寻找镁铬砖的替代材料方面作了大量工作，但效果均不理想。其替代材料主要为白云石质耐火材料和镁铝尖晶石质耐火材料。白云石质耐火材料尽管抗热震性、耐侵蚀性好，挂窑皮性强，但十分容易水化；镁铝尖晶石质耐火材料同样抗热震性、耐侵蚀性优良，但不易挂窑皮。
在制备方镁石—铁铝尖晶石砖方面，以特级矾土、铁鳞和石墨为原料，采用反应烧结法预先合成了铁铝尖晶石，然后再与镁砂混合，经高温烧成制砖(刘会林等，耐火材料，2003，37(6)：333-335)。其工艺复杂，还需高温烧制，耗时耗能。一种方镁石—铁铝尖晶石砖及其制备方法(CN 200710052403.0)专利技术，采用镁砂、氧化铝、铁铝尖晶石或镁铝尖晶石、Fe和Fe2O3混合，外加亚硫酸纸浆废液做结合剂，在1000℃～2000℃制砖。与前述方法相比，此专利工艺简单，产品的各方面性能也很好，但由于需高温烧制，要耗费大量的能源。
发明内容
本发明旨在克服上述技术缺陷，目的是提供一种工艺简单、能耗低的水泥窑用无铬碱性砖的制备方法，所制备的无铬碱性砖能在服役过程中原位生成铁铝尖晶石，从而具备方镁石-铁铝尖晶石砖的特性，而且能满足现场的工艺要求。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：在“一种方镁石—铁铝尖晶石砖及其制备方法”(CN 200710052403.0)专利技术的基础上，先将45～96wt％的镁砂、2～17wt％的Al2O3、1～10wt％的Fe、0～40wt％的铁铝尖晶石或镁铝尖晶石和0～10wt％的Fe2O3混合，外加3～6wt％的水玻璃或三聚磷酸钠或六偏磷酸钠溶液作结合剂，然后进行混练、成型和烘烤硬化处理。
其中：镁砂颗粒级配是，5～0.088mm为28～76wt％、0.088～0mm为17～20wt％；铁铝尖晶石或镁铝尖晶石颗粒级配是，5～0.088mm为0～23wt％、0.088～0mm为0～17wt％；Fe、Fe2O3和Al2O3的粒度均为0.088～0mm；成型为机压成型，压力为100～300MPa。
由于采用上述技术方案，本发明所采用的结合剂经低温烘烤即可硬化，所产生的耐压强度为50～95MPa，该强度完全可以满足现场的施工要求。本发明还利用了金属铁的塑性增强增韧作用，添加含金属铁物料，将含金属铁的物料与含Al2O3的原料、镁砂、铁铝尖晶石或镁铝尖晶石料混合，所制备的不烧砖体积密度为3.10～3.15g/cm3、显气孔率为13～17％，故体积密度大，强度和韧性好，相对于“一种方镁石—铁铝尖晶石砖及其制备方法”(CN200710052403.0)专利技术所生产的产品，其性能无明显的变化。
另外，本发明的重要特点为典型的要素省略发明，即省略了“一种方镁石—铁铝尖晶石砖及其制备方法”(CN 200710052403.0)专利技术的“在1000～2000℃条件下原位反应烧成”的过程，利用了不烧砖在使用时的1500℃左右的高温环境，使砖坯内含铁的物料与含Al2O3的物料原位化学反应生成了铁铝尖晶石，从而具备了方镁石-铁铝尖晶石砖的优良特性，故水泥窑用无铬碱性不烧砖的生产工艺简单，节约能源。另外，在使用过程中，添加的金属塑性相铁会慢慢氧化生成铁铝尖晶石，没有氧化的铁仍保持金属塑性，会慢慢发挥金属相的增强增韧作用，而且铁铝尖晶石是慢慢生长发育的，晶粒细小，活性高，对使用性能的提高有利。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制：
实施例1
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法：先将90～96wt％的镁砂、2～7wt％的Al2O3和1～5wt％的Fe混和，外加上述混合料3～4wt％的水玻璃溶液，然后进行混练、成型和烘干硬化处理。
实施例1中：镁砂的颗粒级配是，5～0.088mm为60～63wt％、0.088～0mm为30～33wt％；Fe和Al2O3的粒度为0.088～0mm；机压成型的压力为150～250MPa。
所制备的无铬碱性砖的主要物理性能是：体积密度为3.14g/cm3、显气孔率为13～16％、耐压强度为60～80MPa。经1500℃烧结3小时自然冷却后，XRD检测结果为主晶相是方镁石，还检测出FeAl2O4和MgFe2O4，MgAl2O4的固溶体，还有少量Fe2O3和Fe3O4。
实施例2
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法：先将85～90wt％的镁砂、2～7wt％的Al2O3、2～7wt％的Fe和2～6wt％的Fe2O3混合，外加上述混合料3.5～4.5wt％的三聚磷酸钠溶液，然后进行混练、成型和烘干硬化处理。
实施例2中：镁砂颗粒级配是，5～0.088mm为58～61wt％、0.088～0mm为27～29wt％；Fe、Fe2O3和Al2O3的粒度均为0.088～0mm；机压成型的压力为100～200MPa。
所制备的无铬碱性砖的主要物理性能是：体积密度为3.10g/cm3、显气孔率为15～17％、耐压强度为50～70MPa。经1500℃烧结3小时自然冷却后，XRD检测结果为主晶相是方镁石，还检测出FeAl2O4和MgFe2O4，MgAl2O4的固溶体，还有少量Fe2O3和Fe3O4。
实施例3
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法：先将80～85wt％的镁砂、7～12wt％的Al2O3、2～5wt％的Fe、2～8wt％的铁铝尖晶石和2～4wt％的Fe2O3混合，外加上述混合料4.5～6wt％的六偏磷酸钠溶液，然后进行混练、成型和烘干硬化处理。
本实施例3中：镁砂颗粒级配是：5～0.088mm为55～58wt％、0.088～0mm为25～27wt％；Fe、Fe2O3和Al2O3的粒度为0.088～0mm；铁铝尖晶石的粒度为0.088～0mm，机压成型的压力为150～250MPa。
所制备的无铬碱性砖的主要物理性能是：体积密度为3.15g/cm3、显气孔率为13～16％、耐压强度为60～95MPa。经1500℃烧结3小时自然冷却，XRD检测结果为主晶相是方镁石、铁铝尖晶石，同时检测出FeAl2O4和MgFe2O4、MgAl2O4的固溶体，还有少量Fe2O3和Fe3O4。
实施例4
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法：先将75～80wt％的镁砂、7～12wt％的Al2O3、2～7wt％的Fe和8～14wt％的铁铝尖晶石混合，外加上述混合料3.5～4.5wt％的水玻璃溶液，然后进行混练、成型和烘干硬化处理。
本实施例4中：镁砂颗粒级配是，5～0.088mm为53～55wt％、0.088～0mm为22～25wt％；Fe和Al2O3的粒度均为0.088～0mm；铁铝尖晶石颗粒级配是：5～0.088mm为6～9wt％、0.088～0mm为2～5wt％，机压成型的压力为100～250MPa。
所制备的无铬碱性砖的主要物理性能是：体积密度为3.10g/cm3、显气孔率为15～17％、耐压强度为50～70MPa。经1500℃烧结3小时自然冷却后，XRD检测结果为主晶相是方镁石和铁铝尖晶石，还检测出FeAl2O4和MgFe2O4，MgAl2O4的固溶体，还有少量Fe2O3和Fe3O4。
实施例5
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法：先将70～75wt％的镁砂、12～17wt％的Al2O3和5～10wt％的Fe混和，外加上述混合料3.5～4.5wt％的三聚磷酸钠溶液，然后进行混练、成型和烘干硬化处理。
本实施例5中：镁砂的颗粒级配是，5～0.088mm为60～63wt％、0.088～0mm为10～12wt％；Fe和Al2O3的粒度为0.088～0mm；机压成型的压力为150～250MPa。
所制备的不烧砖的主要物理性能是：体积密度为3.13g/cm3、显气孔率为14～16％、耐压强度为55～80MPa。经1500℃烧结3小时自然冷却后，XRD检测结果为主晶相是方镁石，还检测出FeAl2O4和MgFe2O4，MgAl2O4的固溶体，还有少量Fe2O3和Fe3O4。
实施例6
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法：先将65～70wt％的镁砂、12～17wt％的Al2O3、7～10wt％的Fe和6～10wt％的Fe2O3混合，外加上述混合料4～5.5wt％的六偏磷酸钠溶液，然后进行混练、成型和烘干硬化处理。
本实施例6中：镁砂颗粒级配是，5～0.088mm为58～61wt％、0.088～0mm为7～9wt％；Fe、Fe2O3和Al2O3的粒度均为0.088～0mm；机压成型的压力为200～300MPa。
所制备的无铬碱性砖的主要物理性能是：体积密度为3.11g/cm3、显气孔率为15～17％、耐压强度为55～70MPa。经1500℃烧结3小时自然冷却后，XRD检测结果为主晶相是方镁石，还检测出FeAl2O4和MgFe2O4，MgAl2O4的固溶体，还有少量Fe2O3和Fe3O4。
实施例7
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法：先将60～65wt％的镁砂、7～12wt％的Al2O3、2～7wt％的Fe、14～20wt％的铁铝尖晶石和3～7wt％的Fe2O3混合，外加上述混合料3～4.5wt％的水玻璃溶液，然后进行混练、成型和烘干硬化处理。
本实施例2中：镁砂颗粒级配是：5～0.088mm为45～48wt％、0.088～0mm为15～17wt％；Fe、Fe2O3和Al2O3的粒度为0.088～0mm；铁铝尖晶石颗粒级配是：5～0.088mm为11～14wt％、0.088～0mm为3～6wt％，机压成型的压力为150～250MPa。
所制备的无铬碱性砖的主要物理性能是：体积密度为3.15g/cm3、显气孔率为14～16％、耐压强度为60～85MPa。经1500℃烧结3小时自然冷却，XRD检测结果为主晶相是方镁石和铁铝尖晶石，同时检测出FeAl2O4和MgFe2O4、MgAl2O4的固溶体，还有少量Fe2O3和Fe3O4。
实施例8
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法：先将55～60wt％的镁砂、12～17wt％的Al2O3、2～7wt％的Fe和20～26wt％的铁铝尖晶石混合，外加上述混合料3～4.5wt％的三聚磷酸钠溶液，然后进行混练、成型和烘干硬化处理。
本实施例8中：镁砂颗粒级配是，5～0.088mm为45～47wt％、0.088～0mm为10～13wt％；Fe和Al2O3的粒度均为0.088～0mm；铁铝尖晶石颗粒级配是：5～0.088mm为14～17wt％、0.088～0mm为6～9wt％，机压成型的压力为200～300MPa。
所制备的无铬碱性砖的主要物理性能是：体积密度为3.10g/cm3、显气孔率为15～17％、耐压强度为50～75MPa。经1500℃烧结3小时自然冷却后，XRD检测结果为主晶相是方镁石和铁铝尖晶石，还检测出FeAl2O4和MgFe2O4，MgAl2O4的固溶体，还有少量Fe2O3和Fe3O4。
实施例9
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法：先将50～55wt％的镁砂、7～12wt％的Al2O3、2～7wt％的Fe、26～33wt％的铁铝尖晶石和6～10wt％的Fe2O3混合，外加上述混合料3～4.5wt％的六偏磷酸钠溶液，然后进行混练、成型和烘干硬化处理。
本实施例9中：镁砂颗粒级配是：5～0.088mm为40～43wt％、0.088～0mm为10～12wt％；Fe、Fe2O3和Al2O3的粒度为0.088～0mm；铁铝尖晶石颗粒级配是：5～0.088mm为17～20wt％、0.088～0mm为9～13wt％，机压成型的压力为150～250MPa。
所制备的无铬碱性砖的主要物理性能是：体积密度为3.14g/cm3、显气孔率为14～16％、耐压强度为60～80MPa。经1500℃烧结3小时自然冷却，XRD检测结果为主晶相是方镁石和铁铝尖晶石，同时检测出FeAl2O4和MgFe2O4、MgAl2O4的固溶体，还有少量Fe2O3和Fe3O4。
实施例10
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法：先将45～50wt％的镁砂、7～12wt％的Al2O3、1～6wt％的Fe和33～40wt％的铁铝尖晶石混合，外加上述混合料4～5wt％的水玻璃溶液，然后进行混练、成型和烘干硬化处理。
本实施例10中：镁砂颗粒级配是，5～0.088mm为35～38wt％、0.088～0mm为10～12wt％；Fe和Al2O3的粒度均为0.088～0mm；铁铝尖晶石颗粒级配是：5～0.088mm为20～23wt％、0.088～0mm为13～17wt％，机压成型的压力为100～250MPa。
所制备的无铬碱性砖的主要物理性能是：体积密度为3.12g/cm3、显气孔率为14～17％、耐压强度为50～80MPa。经1500℃烧结3小时自然冷却后，XRD检测结果为主晶相是方镁石和铁铝尖晶石，还检测出FeAl2O4和MgFe2O4，MgAl2O4的固溶体，还有少量Fe2O3和Fe3O4。
实施例11
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法：先将80～85wt％的镁砂、7～12wt％的Al2O3、2～5wt％的Fe、2～8wt％的镁铝尖晶石和2～4wt％的Fe2O3混合，外加上述混合料4.5～6wt％的三聚磷酸钠溶液，然后进行混练、成型和烘干硬化处理。
本实施例11中：镁砂颗粒级配是：5～0.088mm为55～58wt％、0.088～0mm为25～27wt％；Fe、Fe2O3和Al2O3的粒度为0.088～0mm；镁铝尖晶石的粒度为0.088mm～0mm，机压成型的压力为150～250MPa。
所制备的无铬碱性砖的主要物理性能是：体积密度为3.15g/cm3、显气孔率为13～15％、耐压强度为60～90MPa。经1500℃烧结3小时自然冷却，XRD检测结果为主晶相是方镁石和镁铝尖晶石，同时检测出FeAl2O4和MgFe2O4、MgAl2O4的固溶体，还有少量Fe2O3和Fe3O4。
实施例12
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法：先将75～80wt％的镁砂、7～12wt％的Al2O3、2～7wt％的Fe和8～14wt％的镁铝尖晶石混合，外加上述混合料3.5～4.5wt％的六偏磷酸钠溶液，然后进行混练、成型和烘干硬化处理。
本实施例12中：镁砂颗粒级配是，5～0.088mm为52～55wt％、0.088～0mm为23～25wt％；Fe和Al2O3的粒度均为0.088～0mm；镁铝尖晶石颗粒级配是：5～0.088mm为6～9wt％、0.088～0mm为2～5wt％，机压成型的压力为200～300MPa。
所制备的无铬碱性砖的主要物理性能是：体积密度为3.11g/cm3、显气孔率为15～17％、耐压强度为55～70MPa。经1500℃烧结3小时自然冷却，XRD检测结果为主晶相是方镁石和镁铝尖晶石，还检测出FeAl2O4和MgFe2O4，MgAl2O4的固溶体，还有少量Fe2O3和Fe3O4。
实施例13
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法：先将60～65wt％的镁砂、7～12wt％的Al2O3、2～7wt％的Fe、14～20wt％的镁铝尖晶石和3～7wt％的Fe2O3混合，外加上述混合料4.5～6wt％的水玻璃溶液，然后进行混练、成型和烘干硬化处理。
本实施例13中：镁砂颗粒级配是：5～0.088mm为45～48wt％、0.088～0mm为15～17wt％；Fe、Fe2O3和Al2O3的粒度为0.088～0mm；镁铝尖晶石颗粒级配是：5～0.088mm为11～14wt％、0.088～0mm为3～6w％，机压成型的压力为150～250MPa。
所制备的无铬碱性砖的主要物理性能是：体积密度为3.15g/cm3、显气孔率为13～16％、耐压强度为60～95MPa。经1500℃烧结3小时自然冷却，XRD检测结果为主晶相是方镁石和镁铝尖晶石，同时检测出FeAl2O4和MgFe2O4、MgAl2O4的固溶体，还有少量Fe2O3和Fe3O4。
实施例14
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法：先将55～60wt％的镁砂、12～17wt％的Al2O3、2～7wt％的Fe和20～26wt％的镁铝尖晶石混合，外加上述混合料4～5wt％的三聚磷酸钠溶液，然后进行混练、成型和烘干硬化处理。
本实施例14中：镁砂颗粒级配是，5～0.088mm为45～47wt％、0.088～0mm为10～13wt％；Fe和Al2O3的粒度均为0.088～0mm；镁铝尖晶石颗粒级配是：5～0.088mm为14～17wt％、0.088～0mm为6～9wt％，机压成型的压力为200～300MPa。
所制备的无铬碱性砖的主要物理性能是：体积密度为3.11g/cm3、显气孔率为15～17％、耐压强度为50～80MPa。经1500℃烧结3小时自然冷却后，XRD检测结果为主晶相是方镁石和镁铝尖晶石，还检测出FeAl2O4和MgFe2O4，MgAl2O4的固溶体，还有少量Fe2O3和Fe3O4。
实施例15
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法：先将50～55wt％的镁砂、7～12wt％的Al2O3、2～7wt％的Fe、26～33wt％的镁铝尖晶石和6～10wt％的Fe2O3混合，外加上述混合料4～5wt％的六偏磷酸钠溶液，然后进行混练、成型和烘干硬化处理。
本实施例15中，镁砂颗粒级配是，5～0.088mm为40～43wt％、0.088～0mm为10～12wt％；Fe、Fe2O3和Al2O3的粒度为0.088～0mm；镁铝尖晶石颗粒级配是：5～0.088mm为17～20wt％、0.088～0mm为9～13wt％，机压成型的压力为150～250MPa。
所制备的无铬碱性砖的主要物理性能是：体积密度为3.15g/cm3、显气孔率为13～16％、耐压强度为65～95MPa。经1500℃烧结3小时自然冷却，XRD检测结果为主晶相是方镁石和镁铝尖晶石，同时检测出FeAl2O4和MgFe2O4、MgAl2O4的固溶体，还有少量Fe2O3和Fe3O4。
实施例16
一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法：先将45～50wt％的镁砂、7～12wt％的Al2O3、1～6wt％的Fe和33～40wt％的镁铝尖晶石混合，外加上述混合料4.5～6wt％的水玻璃溶液，然后进行混练、成型和烘干硬化处理。
在本实施例16中，镁砂颗粒级配是，5～0.088mm为35～38wt％、0.088～0mm为10～12wt％；Fe和Al2O3的粒度均为0.088～0mm；镁铝尖晶石颗粒级配是：5～0.088mm为20～23wt％、0.088～0mm为13～17wt％，机压成型的压力为100～250MPa。
所制备的无铬碱性砖的主要物理性能是：体积密度为3.12g/cm3、显气孔率为15～17％、耐压强度为50～75MPa。经1500℃烧结3小时自然冷却后，XRD检测结果为主晶相是方镁石和镁铝尖晶石，还检测出FeAl2O4和MgFe2O4，MgAl2O4的固溶体，还有少量Fe2O3和Fe3O4。
本实施例1～16所采用的结合剂经低温烘烤即可硬化，所产生的耐压强度为50～95MPa，该强度完全可以满足现场的施工要求。本具体实施方式还利用了金属铁的塑性增强增韧作用，添加含金属铁物料，将含金属铁的物料与含Al2O3的原料、镁砂、铁铝尖晶石或镁铝尖晶石料混合，所制备的不烧砖体积密度为3.10～3.15g/cm3、显气孔率为13～17％，故体积密度大，强度和韧性好，相对于“一种方镁石—铁铝尖晶石砖及其制备方法”(CN 200710052403.0)专利技术所生产的产品，其性能无明显的变化。
本具体实施方式省略了“一种方镁石—铁铝尖晶石砖及其制备方法”专利技术的“在1000～2000℃条件下原位反应烧成”的过程，利用该制品在使用时的1500℃左右高温环境，使砖坯内含铁的物料与含Al2O3的物料原位化学反应生成了铁铝尖晶石和含铁铝尖晶石的尖晶石固溶体，从而具备了方镁石-铁铝尖晶石砖的优良特性，故水泥窑用无铬碱性砖的生产工艺简单，节约能源。另外，在使用过程中，添加的金属塑性相铁会慢慢氧化生成铁铝尖晶石，没有氧化的铁仍保持金属塑性，会慢慢发挥金属相的增强增韧作用，而且铁铝尖晶石是慢慢生长发育的，晶粒细小，活性高，对使用性能的提高有利。
Claims (5)
1、一种水泥窑用无铬碱性砖的制备方法，其特征在于先将45～96wt％的镁砂、2～17wt％的Al2O3、1～10wt％的Fe、0～40wt％的铁铝尖晶石或镁铝尖晶石和0～10wt％的Fe2O3混合，外加上述混合料3～6wt％的水玻璃或三聚磷酸钠或六偏磷酸钠溶液，然后进行混练、成型和烘烤硬化处理。
2、根据权利要求1所述的水泥窑用无铬碱性砖的制备方法，其特征在于所述的镁砂颗粒级配是，5～0.088mm为28～76wt％、0.088～0mm为17～20wt％；铁铝尖晶石或镁铝尖晶石颗粒级配是，5～0.088mm为0～23wt％、0.088～0mm为0～17wt％。
3、根据权利要求1所述的水泥窑用无铬碱性砖的制备方法，其特征在于所述的Fe2O3、Fe和Al2O3的粒度均为0.088～0mm。
4、根据权利要求1所述的水泥窑用无铬碱性砖的制备方法，其特征在于所述的成型为机压成型，压力为100～300MPa。
5、根据权利要求1～4项中任一项所述的水泥窑用无铬碱性砖的制备方法制备的水泥窑用无铬碱性砖。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100605268A CN101475391B (zh) | 2009-01-15 | 2009-01-15 | 一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100605268A CN101475391B (zh) | 2009-01-15 | 2009-01-15 | 一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101475391A true CN101475391A (zh) | 2009-07-08 |
| CN101475391B CN101475391B (zh) | 2011-09-07 |
Family
ID=40836182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009100605268A Expired - Fee Related CN101475391B (zh) | 2009-01-15 | 2009-01-15 | 一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101475391B (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102093060A (zh) * | 2009-12-10 | 2011-06-15 | 营口品瑞合成耐火材料有限公司 | 镁铁铝尖晶石砂及其制备方法 |
| CN102344292A (zh) * | 2011-06-22 | 2012-02-08 | 通达耐火技术股份有限公司 | 一种大型水泥窑用镁铁铝复合尖晶石砖及其制备方法 |
| CN102531649A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-07-04 | 郑州华威耐火材料股份有限公司 | 水泥窑烧成带用方镁石复合尖晶石砖的制备方法 |
| CN103289452A (zh) * | 2013-07-03 | 2013-09-11 | 山东慧敏科技开发有限公司 | 无铬高温红外节能涂料及其制备方法与应用 |
| CN103396143A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-11-20 | 武汉科技大学 | 一种含钇铝石榴石的尖晶石耐火原料及其制备方法 |
| CN103396145A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-11-20 | 武汉科技大学 | 一种尖晶石-钇铝石榴石耐火材料及其制备方法 |
| CN105218117A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-01-06 | 首钢总公司 | 一种方镁石镁铝尖晶石砖及其制备方法 |
| US9382161B2 (en) | 2012-11-29 | 2016-07-05 | Refratechnik Holding Gmbh | Process using non-fired refractory products as a lining of large-volume industrial furnaces and industrial furnaces lined with the non-fired refractory products |
| CN106631061A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-10 | 河南瑞泰耐火材料科技有限公司 | 一种火道墙用高导热富镁尖晶石复合砖及其制备方法 |
| CN112028649A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-04 | 江苏苏嘉集团新材料有限公司 | 一种节能环保的耐火砖及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1124725A (zh) * | 1994-12-12 | 1996-06-19 | 冶金工业部洛阳耐火材料研究院 | 一种铝镁铬不烧砖的生产方法 |
| CN100475741C (zh) * | 2007-06-07 | 2009-04-08 | 武汉科技大学 | 一种方镁石-铁铝尖晶石砖及其制备方法 |
| CN101234905B (zh) * | 2008-03-07 | 2011-03-16 | 宜兴市东坡耐火材料有限公司 | Rh内衬用刚玉尖晶石质耐火材料及其制造方法 |
-
2009
- 2009-01-15 CN CN2009100605268A patent/CN101475391B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102093060B (zh) * | 2009-12-10 | 2013-11-27 | 营口品瑞合成耐火材料有限公司 | 镁铁铝尖晶石砂及其制备方法 |
| CN102093060A (zh) * | 2009-12-10 | 2011-06-15 | 营口品瑞合成耐火材料有限公司 | 镁铁铝尖晶石砂及其制备方法 |
| CN102344292A (zh) * | 2011-06-22 | 2012-02-08 | 通达耐火技术股份有限公司 | 一种大型水泥窑用镁铁铝复合尖晶石砖及其制备方法 |
| CN102531649A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-07-04 | 郑州华威耐火材料股份有限公司 | 水泥窑烧成带用方镁石复合尖晶石砖的制备方法 |
| US9382161B2 (en) | 2012-11-29 | 2016-07-05 | Refratechnik Holding Gmbh | Process using non-fired refractory products as a lining of large-volume industrial furnaces and industrial furnaces lined with the non-fired refractory products |
| CN103289452B (zh) * | 2013-07-03 | 2016-01-20 | 山东慧敏科技开发有限公司 | 无铬高温红外节能涂料及其制备方法与应用 |
| CN103289452A (zh) * | 2013-07-03 | 2013-09-11 | 山东慧敏科技开发有限公司 | 无铬高温红外节能涂料及其制备方法与应用 |
| CN103396145A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-11-20 | 武汉科技大学 | 一种尖晶石-钇铝石榴石耐火材料及其制备方法 |
| CN103396143A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-11-20 | 武汉科技大学 | 一种含钇铝石榴石的尖晶石耐火原料及其制备方法 |
| CN105218117A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-01-06 | 首钢总公司 | 一种方镁石镁铝尖晶石砖及其制备方法 |
| CN106631061A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-10 | 河南瑞泰耐火材料科技有限公司 | 一种火道墙用高导热富镁尖晶石复合砖及其制备方法 |
| CN106631061B (zh) * | 2016-12-15 | 2019-08-23 | 河南瑞泰耐火材料科技有限公司 | 一种火道墙用高导热富镁尖晶石复合砖及其制备方法 |
| CN112028649A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-04 | 江苏苏嘉集团新材料有限公司 | 一种节能环保的耐火砖及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101475391B (zh) | 2011-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101475391B (zh) | 一种水泥窑用无铬碱性砖及其制备方法 | |
| CN100475741C (zh) | 一种方镁石-铁铝尖晶石砖及其制备方法 | |
| CN102093063B (zh) | 镁铝锆复合尖晶石耐火材料 | |
| CN105645936B (zh) | 一种高铝空心球轻质浇注料及其制备方法 | |
| CN103864433B (zh) | 水泥回转窑用方镁石-镁铝尖晶石耐火材料及其制备方法 | |
| AU2008289553B2 (en) | Calcium enriched refractory material by the addition of a calcium carbonate | |
| CN101172868A (zh) | 一种含ZrO2镁碳砖及其制备方法 | |
| CN101544504A (zh) | 一种磷酸盐结合铝碳化硅砖及其制备方法 | |
| WO1995015932A1 (fr) | Brique exempte de chrome | |
| CN103204684A (zh) | 一种适于石化工业废液、废弃物焚烧的锆铬刚玉莫来石砖 | |
| CN102659424B (zh) | 一种铝尖晶石砖及其制备方法 | |
| EA029189B1 (ru) | Состав замеса для получения неформованного огнеупорного керамического продукта, способ получения обожжённого огнеупорного керамического продукта, обожжённый огнеупорный керамический продукт и применение неформованного огнеупорного керамического продукта | |
| KR101367022B1 (ko) | 마그네시아질 소성 벽돌 | |
| CN107140956A (zh) | 一种烧成高铝质耐火砖及其制备方法 | |
| CN103896613A (zh) | 一种高铁镁砂烧结刚玉复合无铬高铁镁砖及制备方法 | |
| MXPA05005845A (es) | Cuerpo moldeado de ceramica industrial, metodo para producir este cuerpo y uso del mismo. | |
| CN105948718A (zh) | 一种低气孔方镁石-复合尖晶石砖及其制备方法 | |
| RU2623760C2 (ru) | Периклазошпинелидный огнеупор | |
| CN1309681C (zh) | 一种合成锰铝尖晶石及其制备方法 | |
| CN100429177C (zh) | 一种镁-铝轻质保温耐火材料及其制备方法 | |
| CN103553644B (zh) | 一种无水泥浇注料的制备方法 | |
| CA2953035A1 (en) | Batch for manufacturing a refractory ceramic product, method for applying a gunning mass or casting mass onto a surface, method for manufacturing a refractory ceramic product, a refractory ceramic product, and the use of a batch | |
| CN103242053A (zh) | 基于富铝镁铝尖晶石的碱回收炉炉衬材料及其制备方法 | |
| CN104072173A (zh) | 一种焦宝石砖及制造方法 | |
| CN104072174A (zh) | 一种分解炉用砖及制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110907 Termination date: 20150115 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |