CN102942370A - 一种人造镁橄榄石砂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种人造镁橄榄石砂及其用于制备镁橄榄石砖的方法，其采用的原材料是含有氧化镁和二氧化硅的工业废渣，通过利用预合成、预反应方法制得的镁橄榄石砂再去生产镁橄榄石砖，即先按MgO/SiO2的摩尔比为2∶1取混合物料，经混炼制坯干燥烧结后制得镁橄榄石砂，用制得的镁橄榄石砂再经混炼制坯干燥烧结后制得镁橄榄石砖。采用本发明方法制得的镁橄榄石砖结合相完整，晶体发育完全，高温性能好，抗硫碱化学侵蚀的能力强。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料领域，具体涉及一种经过人工预合成、预反应制备镁橄榄石砖的方法。
背景技术
传统的镁橄榄石砖是用天然橄榄石砂制作的，而天然橄榄石砂由于其成矿条件，必然含有较高的铁、铝、钙等渣滓矿物，因此利用其制备镁橄榄石时，高温相少，这样会影响产品的强度及耐火性。同时在耐火材料领域存在大量的废弃的菱镁石、蛇纹石、硅石、滑石等，而其中含有大量的MgO和SiO2等，造成资源浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种人造镁橄榄石砂及其用于制备镁橄榄石砖的方法，其采用的原材料是含有氧化镁和二氧化硅的工业废渣，通过利用预合成、预反应方法制得的镁橄榄石砂再去生产镁橄榄石砖，使得结合相完整，晶体发育完全，高温性能好，抗硫碱化学侵蚀的能力强。
本发明的具体技术方案如下：一种人造镁橄榄石砂，制备方法如下：
1）按MgO/SiO2的摩尔比为2：1取混合物料，破碎后在混合机中混均；
2）混炼：取上述含有MgO和SiO2的混合物料92~94份，然后加入纸浆废液6~8份，混合4~6分钟；
3）制坯；
4）干燥：将成型坯体放入温度为90~110℃的干燥窖中干燥45~50小时；
5）烧结：将干燥好的坯体送至隧道窖内，烧成温度为1500~1700℃，烧结时间为3~5小时；
6）最后破碎、粉磨制得镁橄榄石砂。
所述步骤1）中含有MgO和SiO2的混合物料为菱镁石、蛇纹石、硅石、滑石的两种或两种以上的混合。
一种制备镁橄榄石砖的方法，制备方法步骤：
1）取上述的镁橄榄石砂进行筛分，分别制得粒度为1mm~3mm的颗粒，粒度为0.074mm~1mm的颗粒和粒度为0~0.074mm的细粉；
2）按如下重量份配比取料，粒度为1mm~3mm的镁橄榄石砂颗粒58~62份，粒度为0.074mm~1mm的镁橄榄石砂颗粒8~12份，粒度为0~0.074mm的镁橄榄石砂细粉28~32份，纸浆废液3~5份，然后将上述取料混合4~6分钟；
3）制坯；
4）干燥：将成型坯体放入温度为90~110℃的干燥窖中干燥45~50小时；
5）烧结：将干燥好的坯体送至隧道窖内，烧成温度为1500~1700℃，烧结时间为3~5小时。
本发明的有益效果：本发明通过在原有制作镁橄榄石砖工艺的基础之上，增加了用于制备镁橄榄石砖的镁橄榄石砂的预反应和预合成过程，摒弃了因为采用天然镁橄榄石而带来的品质不纯的问题；将菱镁石、蛇纹石、硅石、滑石工业废渣用于制作镁橄榄石砖，不仅妥善处理了工业废弃物，更减少了对环境的污染，同时大大降低了生产镁橄榄石砖的成本；采用本发明制成的镁橄榄石砖结合相完整，晶体发育完全，高温性能好，抗硫碱化学侵蚀的能力强，其具体参数如下：MgO占40%~70%，SiO2占20%~35%，Fe＜1%，Al＜1%，Ca＜1%，体积密度大于2.6，显气孔率小于19，压强大于40Mpa，热稳定性风冷大于20次，荷重软化温度大于1600℃
具体实施方式
实施例一
一种制备镁橄榄石砖的方法
（一）镁橄榄石砂，制备方法如下：
1）取料：取原料菱镁石、硅石和滑石，经检测计算得出，菱镁石中含有45%的MgO、30%的SiO2，滑石中含有30%的MgO、60%的SiO2，硅石中含有1%的MgO、90%的SiO2，按摩尔比MgO/SiO2=2:1取菱镁石15份，滑石1份，硅石0.21份，然后将上述菱镁石、滑石及硅石的混合物料破碎后在混合机中混均，
2）混炼：取上述菱镁石、滑石及硅石的混合物料93份，然后加入纸浆废液7份，混合5分钟；
3）制坯；
4）干燥：将成型坯体放入温度为100℃的干燥窖中干燥48小时；
5）烧结：将干燥好的坯体送至隧道窖内，烧成温度为1600℃，烧结时间为4小时；
6）最后破碎、粉磨制得镁橄榄石砂。
（二）制备镁橄榄石砖的方法，包括以下步骤：
1）取上述方法制得的镁橄榄石砂进行筛分，分别制得粒度为1mm~3mm的颗粒，粒度为0.074mm~1mm的颗粒和粒度为0~0.074mm的细粉；
2）按如下重量份配比取料，粒度为1mm~3mm的镁橄榄石砂颗粒59份，粒度为0.074mm~1mm的镁橄榄石砂颗粒9份，粒度为0~0.074mm的镁橄榄石砂细粉28份，纸浆废液4份，然后将上述取料混合5分钟；
3）制坯；
4）干燥：将成型坯体放入温度为100℃的干燥窖中干燥48小时；
5）烧结：将干燥好的坯体送至隧道窖内，烧成温度为1600℃，烧结时间为4小时。
采用上述方法制得的镁橄榄石砖性能参数如下：SiO2重量百分比为21.5%、MgO重量百分比为62.8%、Fe重量百分比为0.58%、Al重量百分比为0.32%、Ca重量百分比为0.74%，体积密度为2.7，显气孔率为18，压强为50Mpa，热稳定性风冷为22次，荷重软化程度为1690℃。
实施例二 一种制备镁橄榄石砖的方法
（一）镁橄榄石砂，制备方法如下：
1）取料：取原料蛇纹石、硅石和滑石，经检测计算得出，蛇纹石中含有35%的MgO、1%的SiO2，滑石中含有30%的MgO、60%的SiO2，硅石中含有1%的MgO、90%的SiO2，按摩尔比MgO/SiO2=2:1取蛇纹石15份，滑石1份，硅石3.82份，然后将上述蛇纹石、滑石及硅石的混合物料破碎后在混合机中混均，
2）混炼：取上述蛇纹石、滑石及硅石的混合物料94份，然后加入纸浆废液6份，混合6分钟；
3）制坯；
4）干燥：将成型坯体放入温度为98℃的干燥窖中干燥49小时；
5）烧结：将干燥好的坯体送至隧道窖内，烧成温度为1580℃，烧结时间为4.5小时；
6）最后破碎、粉磨制得镁橄榄石砂。
（二）制备镁橄榄石砖的方法，包括以下步骤：
1）取上述方法制得的镁橄榄石砂进行筛分，分别制得粒度为1mm~3mm的颗粒，粒度为0.074mm~1mm的颗粒和粒度为0~0.074mm的细粉；
2）按如下重量份配比取料，粒度为1mm~3mm的镁橄榄石砂颗粒58份，粒度为0.074mm~1mm的镁橄榄石砂颗粒8份，粒度为0~0.074mm的镁橄榄石砂细粉29份，纸浆废液5份，然后将上述取料混合4分钟；
3）制坯；
4）干燥：将成型坯体放入温度为103℃的干燥窖中干燥45小时；
5）烧结：将干燥好的坯体送至隧道窖内，烧成温度为1620℃，烧结时间为4.2小时。
采用上述方法制得的镁橄榄石砖性能参数如下：SiO2重量百分比为20.8%、MgO重量百分比为64.3%、Fe重量百分比为0.52%、Al重量百分比为0.37%、Ca重量百分比为0.71%，体积密度为2.76，显气孔率为17，压强为48Mpa，热稳定性风冷为21次，荷重软化程度为1675℃。
实施例三
一种制备镁橄榄石砖的方法
（一）镁橄榄石砂，制备方法如下：
1）取料：取原料菱镁石和滑石，经检测计算得出，菱镁石中含有45%的MgO、30%的SiO2，滑石中含有30%的MgO、60%的SiO2，按摩尔比MgO/SiO2=2:1取菱镁石10份，滑石1份，然后将上述菱镁石及滑石的混合物料破碎后在混合机中混均，
2）混炼：取上述菱镁石及滑石的混合物料92份，然后加入纸浆废液8份，混合6分钟；
3）制坯；
4）干燥：将成型坯体放入温度为101℃的干燥窖中干燥50小时；
5）烧结：将干燥好的坯体送至隧道窖内，烧成温度为1620℃，烧结时间为3.8小时；
6）最后破碎、粉磨制得镁橄榄石砂。
（二）制备镁橄榄石砖的方法，包括以下步骤：
1）取上述方法制得的镁橄榄石砂进行筛分，分别制得粒度为1mm~3mm的颗粒，粒度为0.074mm~1mm的颗粒和粒度为0~0.074mm的细粉；
2）按如下重量份配比取料，粒度为1mm~3mm的镁橄榄石砂颗粒60份，粒度为0.074mm~1mm的镁橄榄石砂颗粒9份，粒度为0~0.074mm的镁橄榄石砂细粉28份，纸浆废液3份，然后将上述取料混合5分钟；
3）制坯；
4）干燥：将成型坯体放入温度为102℃的干燥窖中干燥50小时；
5）烧结：将干燥好的坯体送至隧道窖内，烧成温度为1590℃，烧结时间为4.1小时。
采用上述方法制得的镁橄榄石砖性能参数如下：SiO2重量百分比为22.4%、MgO重量百分比为64.3%、Fe重量百分比为0.53%、Al重量百分比为0.37%、Ca重量百分比为0.69%，体积密度为2.78，显气孔率为17，压强为49Mpa，热稳定性风冷为22次，荷重软化程度为1665℃。
Claims (3)
1.一种人造镁橄榄石砂，其特征在于，制备方法如下：
1）按MgO/SiO2的摩尔比为2：1取混合物料，破碎后在混合机中混均；
2）混炼：取上述含有MgO和SiO2的混合物料92~94份，然后加入纸浆废液6~8份，混合4~6分钟；
3）制坯；
4）干燥：将成型坯体放入温度为90~110℃的干燥窖中干燥45~50小时；
5）烧结：将干燥好的坯体送至隧道窖内，烧成温度为1500~1700℃，烧结时间为3~5小时；
6）最后破碎、粉磨制得镁橄榄石砂。
2.如权利要求1所述的一种人造镁橄榄石砂，其特征在于：所述步骤1）中含有MgO和SiO2的混合物料为菱镁石、蛇纹石、硅石、滑石的两种或两种以上的混合。
3.一种制备镁橄榄石砖的方法，其特征在于，制备方法步骤：
1）取权利要求1或2所述的镁橄榄石砂进行筛分，分别制得粒度为1mm~3mm的颗粒，粒度为0.074mm~1mm的颗粒和粒度为0~0.074mm的细粉；
2）按如下重量份配比取料，粒度为1mm~3mm的镁橄榄石砂颗粒58~62份，粒度为0.074mm~1mm的镁橄榄石砂颗粒8~12份，粒度为0~0.074mm的镁橄榄石砂细粉28~32份，纸浆废液3~5份，然后将上述取料混合4~6分钟；
3）制坯；
4）干燥：将成型坯体放入温度为90~110℃的干燥窖中干燥45~50小时；
5）烧结：将干燥好的坯体送至隧道窖内，烧成温度为1500~1700℃，烧结时间为3~5小时。
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