[發明專利]新型干法水泥窯用方鎂石-尖晶石磚生產工藝

有效

• 申請號: 201110242820.8
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN102391008A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 鄔貴軒;陳文峰;羅向東;杜春天;湯佐;甘樂才
• 申請（專利權）人: 重慶鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明屬于耐火材料領域，具體為一種水泥窯用方鎂石-尖晶石磚的及其生產工藝。

背景技術

目前，我國大部分水泥生產是干法或半干法生產，水泥窯各帶長度較短，溫度變化頻繁，這就要求使用高熱震穩定性的耐火材料。現階段大部分水泥廠使用的耐火材料是磷酸鹽結合高鋁磚（磷酸鹽磚）和鎂鉻磚，但是這兩種磚各有其缺點，不能完全滿足生產和環保要求。

磷酸鹽磚屬于高鋁材質并偏酸性，而水泥窯爐內氣氛是含鈣的堿性氣氛，在高溫條件下，磷酸鹽磚和水泥窯爐內物料反應，造成侵蝕性損毀，使得磷酸鹽磚使用壽命極低。

直接結合鎂鉻磚自上世紀60年代面世以來，以其高溫性能優異，耐水泥熟料侵蝕，窯皮粘掛性能好等優點而成為水泥回轉窯高溫帶的主體材料。但鎂鉻磚中的Cr₂O₃在高溫環境下會與來源于水泥生產原、燃料中的堿金屬氧化物相結合形成水溶性有毒的Cr⁶⁺化合物R₂CrO₄，造成Cr⁶⁺污染。

隨著干法水泥窯的大型化、高效化以及原料、燃料的多樣化，窯襯的工作環境越來越惡劣，特別是水泥窯的燒成帶是全窯的燒成帶，物料的溫度可達1400℃~1500℃，氣流的溫度比物料的溫度還要高。而在此苛刻使用條件下，用作水泥窯的燒成帶的耐火材料主要有三種損毀方式：一種是在高溫下與水泥熟料反應造成的化學腐蝕；第二種是有鹽堿等浸透積蓄物的熱循環引起的物理蝕損；第三種是伴隨窯的回轉而產生應力循環所引起的機械損毀，這就要求使用在水泥窯燒成帶的耐火材料具有抗高溫。抗侵蝕性能以及高熱震穩定性的特點。

申請號為CN200710052403.0的中國專利公開了一種方鎂石-鐵鋁尖晶石磚及其制備方法，先將40～96WT%的鎂砂、2～17WT%的AL2O3、0～50WT%的鐵鋁尖晶石或鎂鋁尖晶石、0.2～10WT%的FE、0～10WT%的FE2O3混合,外加2～8WT%的亞硫酸紙漿廢液,再進行混練、成型、干燥,然后在1000～2000℃條件下原位反應燒成。該方法制備得到的方鎂石-鐵鋁尖晶石磚雖然在一定程度上能夠滿足水泥窯燒成帶的使用要求，但其還具有使用壽命低、高熱震穩定性差的缺點。

因此，需要對現有的方鎂石-尖晶石磚生產工藝進行改進，使得制備得到的方鎂石-尖晶石磚不僅使用壽命長，而且具有抗高溫、抗侵蝕性能強以及高熱震穩定性好的特點。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提出一種新型干法水泥窯用方鎂石-尖晶石磚生產工藝，采用該工藝制備得到的方鎂石-尖晶石不僅使用壽命長，而且具有抗高溫、抗侵蝕性能強以及高熱震穩定性好的有益效果。

要實現上述技術目的，本發明的新型干法水泥窯用方鎂石-尖晶石磚生產工藝包括以下步驟：

（1）破碎、篩分：將作為制磚原料的鎂砂、鎂鋁尖晶石和鉻鐵礦分別破碎篩分，使得經破碎篩分后的鎂砂的顆粒級配是，5-3mm為20-22%，3-1mm為10-12%，1-0mm為8-11%，≤0.088mm為30-38%；鎂鋁尖晶石的顆粒級配是，5-3mm為5-7%，3-1mm為5-7%，1-0mm為5-7%；鉻鐵礦的顆粒度均為≤0.088mm；

（2）配料：將經破碎、篩分后且重量比分別為75-81%的鎂砂、13-19%的鎂鋁尖晶石、4-8%的鉻鐵礦以及外加的4-5%的六偏磷酸鈉飽和溶液結合劑進行配料；

（3）混煉：將配料完成后的制磚原料混煉均勻，所述混煉的時間不少于12分鐘；

（4）成型：將混煉完成的制磚原料成型為磚坯，所述成型壓力為70-100MPa；

（5）燒成：將成型后的磚坯直接放在450-500℃的溫度下烘烤燒成。

進一步，所述配料時先配顆粒級大于0.088mm的骨料，再加入六偏磷酸鈉飽和溶液，最后加入顆粒級為≤0.088mm的細粉；

進一步，所述鎂砂為高純燒結鎂砂，該鎂砂的化學成分為MgO≥97%（重量比）；

進一步，所述鎂鋁尖晶石為燒結鎂鋁尖晶石，其化學成分為MgO=28-32%，Al₂O₃=58-62%，Fe₂O₃≤1.5%，SiO₂≤4%；

進一步，所述鉻鐵礦的化學成分為MgO≥17%，Fe₂O₃≤14%，Cr₂O₃≥30%，SiO₂≤7%，CaO≤2%。