[發明專利]一種質輕鎂磚及其制備方法

有效

• 申請號: 201210331829.0
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN102795870A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 魏耀武;李楠;柯昌明;鄢文;韓兵強;李友勝
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

???本發明屬于鎂質耐火材料技術領域。尤其涉及一種質輕鎂磚及其制備方法。

背景技術

???節能降耗是當前國家科學和技術發展規劃綱要的主要內容之一，也是長期以來高溫工業面臨的一個重要課題。鎂磚具有耐磨性能好、抗堿性渣侵蝕能力強、熱容大和強度高等一系列優點，可用作高溫工業窯爐和容器的內襯材料。

現有鎂磚通常是以燒結鎂砂為主要原料，以紙漿廢液為結合劑進行攪拌和成型，然后經高溫燒成。但這種鎂磚生產出來后體積密度較大，重量較重。隨著各行業對材料輕量化要求的提高，傳統的鎂磚制備工藝將難以滿足輕量化的要求。再者，相當一部分的鎂磚在使用時，所處的環境溫度并不是很高，往往在1300~1450℃之間，而且當鎂磚作為不與液態熔體接觸的永久層使用時，主要起到的是隔熱和保溫作用，對耐磨和抗侵蝕等性能的要求不高。

但而現有的鎂磚體積密度大，重量較大，其制備過程不僅浪費能源，且難以滿足材料輕量化要求

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種質輕鎂磚及其制備方法，所制備的質輕鎂磚體積密度較小、熱導率低、強度適中、抗堿性渣侵蝕能力強，兼具隔熱性能和高熔點性能，有利于節能降耗和滿足材料輕量化的要求。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：先將30~85wt%的燒結鎂砂、10~65wt%的菱鎂礦、0.5~4wt%的二氧化硅細粉、0.5~2%的軟質粘土和1~3%的結合劑攪拌均勻，壓制成形，自然干燥24小時，再于110℃~300℃條件下保溫8~24小時，然后在1350℃~1500℃條件下燒成3~12小時，制得鎂磚。

所述燒結鎂砂為顆粒、或為細粉、或為顆粒和細粉的混合物；所述菱鎂礦或為顆粒、或為細粉、或為顆粒和細粉的混合物。

所述燒結鎂砂中的MgO含量≥88wt%；燒結鎂砂顆粒的粒徑為0.2~11mm，燒結鎂砂細粉的粒徑為3~200μm。

所述菱鎂礦中的MgO含量≥40wt%；菱鎂礦顆粒的粒徑為0.2~1mm，菱鎂礦細粉的粒徑為3~200μm。

所述二氧化硅細粉中的SiO₂含量≥90wt%，二氧化硅細粉的粒徑為0.001~200μm。

所述軟質粘土中的Al₂O₃含量≥35wt%，軟質粘土的粒度為3~200μm?。

所述結合劑為可溶性聚乙烯醇纖維和水的混合物，聚乙烯醇纖維和水的比例為1∶60，混合時的水溫為30~100℃。

由于采用上述技術方案，本發明在制備過程中加入了大量的菱鎂礦原料，在高溫燒成過程中，菱鎂礦分解并釋放出氣體，在材料中形成氣孔，從而降低了材料的熱導率；再者，高溫下菱鎂礦分解形成的氧化鎂和材料中的氧化硅微粉發生反應所形成的鎂橄欖石，能保證材料的使用強度。

本發明所選擇的結合劑，在干燥過程中會形成氣體排除的通道，能避免高溫下由于菱鎂礦的分解而導致材料的開裂。

本發明所制備的鎂磚由于具有質輕和較低的熱導率，加之鎂質材料的熱容比較大，有利于蓄熱和降低熱量的散失，能起到節能降耗的作用。同時，由于菱鎂礦分解在材料中形成了大量的氣孔，使得材料的體積密度降低，有利于材料的輕量化。

因此，本發明所制備的質輕鎂磚體積密度較小、熱導率低、強度適中、抗堿性渣侵蝕能力強，兼具隔熱性能和高熔點性能，且有利于節能降耗和滿足材料的輕量化要求。適用于高溫工業窯爐和容器的內襯

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明做進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。

為避免重復，現將本具體實施方式所涉及的技術參數統一描述如下，實施例中不再贅述：

燒結鎂砂顆粒的粒徑為0.2~11mm，燒結鎂砂細粉的粒徑為3~200μm；燒結鎂砂顆粒和燒結鎂砂細粉中的MgO含量≥88wt%。

菱鎂礦顆粒的粒徑為0.2~1mm，菱鎂礦細粉的粒徑為3~200μm；菱鎂礦顆粒和鎂礦細粉中的MgO含量≥40wt%。

二氧化硅細粉中的SiO₂含量≥90wt%，二氧化硅細粉的粒徑為0.001~200μm。

軟質粘土中的Al₂O₃含量≥35wt%，軟質粘土的粒度為3~200μm?。

結合劑為可溶性聚乙烯醇纖維和水的混合物，聚乙烯醇纖維和水的比例為1∶60，混合時的水溫為30~100℃。

實施例1