CN102701759B - 镁铁尖晶石砖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镁铁尖晶石砖，它是以高纯镁砂或电熔镁砂、合成电熔铁铝尖晶石为主要原料，添加了还原铁粉、电熔镁砂细粉和高纯镁砂细粉以及外加剂木质素溶液，混炼均匀后压制成砖坯，经干燥，在弱还原气氛下以较低温度烧制而成。本发明的优点在于通过低温烧结和添加微粉封闭气孔的方式阻止砖体内的二价氧化亚铁在高温状态时转变为三价铁,使砖体内可以促使水泥回转窑窑皮稳定的氧化亚铁最大限度的以二价状态存在,使砖体具有了较好的挂窑皮性能和韧性。本发明制备的镁铁尖晶石砖在实现砖体无铬化的同时，还打破了碱性耐火制品必须依靠高温烧制的传统方法,保证了水泥回转窑烧成带无铬砖的综合性能,大幅降低了耐火材料在生产过程中的燃料消耗。

Description

镁铁尖晶石砖

技术领域

本发明涉及耐火砖，尤其是涉及一种安全环保且耐压强度高、热震稳定性好、热蠕变性能好、荷重软化温度高的镁铁尖晶石砖。

背景技术

由于水泥回转窑高温带窑衬长期使用的直接结合镁铬砖中的部分铬遇水会转变为剧毒和致癌物质，破坏环境并威胁人们的健康，欧美地区早在上世纪90年代已经明令禁止含铬耐火材料用于水泥行业。受我国经济水平的制约和水泥工业及耐火材料工业发展起步较晚的影响，我国水泥行业仍一直大量采用直接结合镁铬砖作为内衬耐火材料，随着含铬质耐火材料在使用过程中所带来的一系列环境污染问题的日益严重，此问题已引起了人们的广泛重视，加速实现我国水泥窑用耐火材料无铬化已是行业的发展重点。

由于我国耐火材料行业发展起步较晚，水泥窑用无铬砖的市场一直由国外少数几家公司占据，开发适应中国国情的无铬耐火材料，消除铬公害、保护环境、加速我国水泥回转窑用耐火材料无铬化进程，是耐火材料行业义不容辞的责任和义务。

发明内容

本发明的目的在于提供一种替代直接结合镁铬砖的无铬镁铁尖晶石砖，该发明砖体不仅具有耐压强度高等特点，同时还具有比直接结合镁铬砖更易于粘挂窑皮的特性，有效解决了传统镁铬砖对环境造成污染的难题。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的镁铁尖晶石砖，它是以高纯镁砂或电熔镁砂、合成电熔铁铝尖晶石为主要原料，按照下述重量份配比和方法制备而成：

第一步，称取高纯镁砂或电熔镁砂颗粒料45-65份，粒度小于2mm的合成电熔铁铝尖晶石颗粒料8-12份，200目的还原铁粉0.5-2份，200目的电熔镁砂细粉10-20份，325-400目的高纯镁砂细粉15份，磺酸钙溶液3-5份；其中高纯镁砂或电熔镁砂颗粒料的粒度级配为：3mm＜粒度＜5mm的颗粒料20-30份，1mm＜粒度≤3mm的颗粒料15-20份，0.1mm≤粒度≤1mm的颗粒料10-15份；

第二步，将上述原料入湿碾机混炼均匀后，在大于20 KN/cm²的压力下压制成半成品砖坯；

第三步，将上述半成品砖坯干燥后，在弱还原气氛下，1300-1500℃烧制而成；所述成品砖体的化学成分质量百分比为MgO 85-90%，Fe₂O₃ 4-8%，Al₂O₃ 4-8%，余量为杂质；所述成品砖体的体积密度2.95-3.05 g/cm³，常温耐压强度不低于70Mpa，荷重软化温度为1600-1700℃,1100℃水冷抗热震稳定性次数不低于8次。

本发明的优点在于通过添加高纯镁砂或电熔镁砂细粉、高纯镁砂微粉和还原铁粉，采用高压成型的方式压制砖坯,并将半成品砖坯在较低温度条件下完成烧结并获得较高强度，以通过低温烧结和添加微粉封闭气孔的方式阻止砖体内所含的二价氧化亚铁在高温状态时转变为三价铁,使砖体内可以促使水泥回转窑窑皮稳定的氧化亚铁最大限度的以二价状态存在,并使砖体具有了较好的韧性。本发明制备的镁铁尖晶石砖在实现砖体无铬化的同时，还打破了碱性耐火制品必须依靠高温甚至超高温（不低于1550℃）烧制的传统方法,创造了低温烧结碱性耐火制品的新方法,不仅保证了水泥回转窑烧成带无铬砖的综合性能,还大幅降低了耐火材料在生产过程中的燃料消耗。

附图说明

图1为直接结合镁铬砖的表面窑皮粘挂情况。

图2为本发明镁铁尖晶石砖的表面窑皮粘挂情况。

具体实施方式

本发明所述的镁铁尖晶石砖，它是以高纯镁砂或电熔镁砂、合成电熔铁铝尖晶石为主要原料，按照下述重量份配比和方法制备而成：

第一步，称取高纯镁砂或电熔镁砂颗粒料45-65份，粒度小于2mm的合成电熔铁铝尖晶石颗粒料8-12份，200目的还原铁粉0.5-2份，200目的电熔镁砂细粉10-20份，325-400目的高纯镁砂细粉15份，外加木质素磺酸钙溶液3-5份；其中高纯镁砂或电熔镁砂颗粒料的粒度级配为：3mm＜粒度＜5mm的颗粒料20-30份，1mm＜粒度≤3mm的颗粒料15-20份，0.1mm≤粒度≤1mm的颗粒料10-15份；

第二步，将上述原料入湿碾机混炼均匀后，在压力机上以大于或等于20 KN/cm²的压力压制成半成品砖坯；

第三步，将上述半成品砖坯干燥后，入隧道窑在弱还原气氛下，温度升至1300-1500℃，保温6-10小时后自然冷却即得成品砖；制得的成品砖体的化学成分质量百分比为MgO 85-90%；Fe₂O₃ 4-8%；Al₂O₃ 4-8%；SiO₂ 、CaO及其它杂质成份总量为1-2.5%；所述成品砖体的体积密度2.95-3.05 g/cm³，常温耐压强度不低于70Mpa，荷重软化温度为1650-1700℃,1100℃水冷抗热震稳定性次数不低于8次。

下表为本发明砖体与奥地利RHI公司同类产品的性能对比

从上述指标可以看出，本发明镁铁尖晶石砖可完全满足水泥行业对无铬耐火材料的需求，具有耐压强度高，热震稳定性好，抗蠕变性能好，荷重软化温度高的特点。实际使用中，还具有比直接结合镁铬砖更易于粘挂窑皮的特性，图1所示为直接结合镁铬砖在1450℃条件下，表面窑皮粘挂不牢固，容易清除；而同样温度条件下，本发明烧制的镁铁尖晶石砖表面窑皮粘挂牢固，不易清除，如图2所示。

所以本发明的镁铁尖晶石砖有效地解决了水泥窑用镁铬砖在使用过程中生成的六价铬对环境造成污染的难题，是替代直接结合镁铬砖的理想无铬产品。

Claims (1)

1.一种镁铁尖晶石砖，其特征在于：它是以高纯镁砂或电熔镁砂、合成电熔铁铝尖晶石为主要原料，按照下述重量份配比和方法制备而成：

第一步，称取高纯镁砂或电熔镁砂颗粒料45-65份，粒度小于2mm的合成电熔铁铝尖晶石颗粒料8-12份，200目的还原铁粉0.5-2份，200目的电熔镁砂细粉10-20份，325-400目的高纯镁砂细粉15份，木质素磺酸钙溶液3-5份；其中高纯镁砂或电熔镁砂颗粒料的粒度级配为：3mm＜粒度＜5mm的颗粒料20-30份，1mm＜粒度≤3mm的颗粒料15-20份，0.1mm≤粒度≤1mm的颗粒料10-15份；

第二步，将上述原料入湿碾机混炼均匀后，压制成半成品砖坯；

第三步，将上述半成品砖坯干燥后，在弱还原气氛下，1300-1500℃烧制而成；所述成品砖体的化学成分质量百分比为MgO 85-90%，Fe₂O₃ 4-8%，Al₂O₃ 4-8%，余量为杂质；所述成品砖体的体积密度2.95-3.05 g/cm³，常温耐压强度不低于70MPa，荷重软化温度为1600-1700℃,1100℃水冷抗热震稳定性次数不低于8次。

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