[發明專利]水泥回轉窯燒成帶用方鎂石-含鈣尖晶石磚及其制備方法

有效

• 申請號: 201310389894.3
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103467121A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 顧華志;羅瓊;孫光思
• 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

本發明屬于方鎂石-含鈣尖晶石磚技術領域，具體涉及一種水泥回轉窯燒成帶用方鎂石-含鈣尖晶石磚及其制備方法。

背景技術

粘掛窯皮性能是水泥回轉窯燒成帶用耐火材料的重要作業性能。耐火磚表面上粘掛厚度適當的窯皮帶來的隔熱效果能有效降低耐火磚表面溫度與磚內的溫度梯度，降低磚內熱應力對耐火磚的損毀，同時窯皮的存在也能有效降低水泥熟料對耐火磚的化學侵蝕作用。水泥回轉窯燒成帶用耐火磚表面窯皮的穩定粘掛，對耐火磚的服役壽命影響重大。

鎂尖晶石磚具有良好的熱震穩定性和抗堿、氯、硫侵蝕性等優點，是水泥回轉窯燒成帶用無鉻堿性耐火材料發展的趨勢，但其在使用過程中存在粘掛窯皮性能較差的問題。

在水泥回轉窯燒成帶高溫使用環境中，鎂尖晶石磚中的MA組分易于與水泥熟料中的C₃S或CaO反應生成C₁₂A₇等低熔點物相，加快了水泥熟料從液相渠道的侵入，導致鎂尖晶石磚表面已形成的窯皮燒流，同時也造成鎂尖晶石磚中MA組分的侵蝕與溶解，并與磚體剝離，減小了鎂尖晶石磚體表面窯皮的穩定程度，降低了鎂尖晶石磚粘掛窯皮性能。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種水泥回轉窯燒成帶用方鎂石-含鈣尖晶石磚的制備方法，用該方法制備的方鎂石-含鈣尖晶石磚具有優異的粘掛窯皮性能，能提高耐火材料的使用壽命。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：先以60~95wt%的鎂砂和5~40wt%的含鈣尖晶石為原料，混合，再外加所述原料2~5wt%的紙漿廢液，混練，成型，烘烤，然后在1500~1800℃條件下保溫2~5小時，即得水泥回轉窯燒成帶用方鎂石-含鈣尖晶石磚。

所述含鈣尖晶石的制備方法是：先將55~75wt%的氧化鋁原料、20~40wt%的氧化鎂原料和1~10wt%的生白云石共磨，烘干，混練，擠壓成坯體；再將坯體在110~200℃條件下保溫12~48小時，置入高溫窯，在1600~1850℃條件下煅燒，然后將煅燒后的產物破碎，即得含鈣尖晶石。

所述鎂砂為電熔鎂砂、或為燒結鎂砂，鎂砂中的MgO含量≥95wt%；鎂砂的顆粒級配是：粒徑為5~0.088mm占原料25~50wt%，粒徑小于0.088mm占原料35~45wt%。

所述含鈣尖晶石的顆粒級配是：粒徑為5~0.088mm占原料0~20wt%，粒徑小于0.088mm占原料5~20wt%。

所述成型為機壓成型，壓力為100~250MPa。

由于采用上述技術方案，本發明采用的原料以鎂砂為主，與申請人申請的“一種含鈣尖晶石耐火原料的制備方法（CN?201210167313.7）”專利技術相結合，制得的方鎂石-含鈣尖晶石磚以方鎂石為主晶相，以鎂鋁尖晶石、二鋁酸鈣和六鋁酸鈣中的一種以上為次晶相。本發明利用含鈣尖晶石中CA₂、CA₆等物相與水泥熟料反應優先于水泥熟料反應與磚中MA組分的反應，原位生成具有較高熔點的礦相，從而在磚體與水泥熟料界面形成具有一定彈性和適宜厚度的反應界面層，降低了磚中MA組分與水泥熟料反應程度，抑制了鋁酸鈣系低熔相的產生和水泥熟料液相對尖晶石的溶解作用，并能有效緩沖水泥熟料中的液相對窯皮的剝落，維持磚體表面窯皮的穩定存在，賦予方鎂石-含鈣尖晶石磚較好的粘掛窯皮性能。

因此，本發明制備的水泥回轉窯燒成帶用方鎂石-含鈣尖晶石磚具有優異的粘掛窯皮性能，提高了耐火材料的使用壽命。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。

為避免重復，先將本具體實施方式所采用的原料統一描述如下，實施例中不再贅述：

所述的含鈣尖晶石的制備方法是：先將55~75wt%的氧化鋁原料、20~40wt%的氧化鎂原料和1~10wt%的生白云石共磨，烘干，混練，擠壓成坯體；再將坯體在110~200℃條件下保溫12~48小時，置入高溫窯，在1600~1850℃條件下煅燒，然后將煅燒后的產物破碎，即得含鈣尖晶石。

所述電熔鎂砂和燒結鎂砂的MgO含量均≥95wt%。

實施例1

一種水泥回轉窯燒成帶用方鎂石-含鈣尖晶石磚及其制備方法：先以60~70wt%的燒結鎂砂和30~40wt%的含鈣尖晶石為原料，混合，再外加所述原料2~4wt%的紙漿廢液，混練，成型，烘烤，然后在1500~1600℃條件下保溫2~4小時，即得水泥回轉窯燒成帶用方鎂石-含鈣尖晶石磚。