[發(fā)明專利]一種氧化鎂耐火材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610772597.0
• 申請(qǐng)日: 2016-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN106396702B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡宏平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江科屹耐火材料有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/66
• 分類號(hào): C04B35/66;C04B35/043;C04B35/622
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發(fā)明公開了一種氧化鎂耐火材料，其組成為：鎂橄欖石40%?60%，氧化鎂15%?20%，氧化鈣5%?15%，氧化釔5%?15%，結(jié)合劑5%?9%份，增塑劑1?5%。以鎂橄欖石的質(zhì)量為100%計(jì)，鎂橄欖石的粒徑配比為：8?5 mm 20%?30%，5?3 mm 50%?65%，3?1 mm 10%?15%，小于1mm≤5%。氧化鎂及鎂橄欖石在高溫下煅燒并燒結(jié)化，具有較高的耐火度，氧化釔能夠使耐火材料的機(jī)體致密化，防止?fàn)t渣對(duì)耐火材料層的浸透。氧化鈣與氧化鎂燒結(jié)后集中在氧化釔的晶界處形成固溶體或者化合物，有助于氧化釔的致密化程度，而且對(duì)堿性渣和鐵渣具有很好的抵抗性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗侵蝕性能優(yōu)異、抗熱震性能好、防結(jié)渣效果凸出的氧化鎂耐火材料及其制備方法。

背景技術(shù)

莫來石是一種高溫下形成的鋁硅酸鹽礦物，作為一種優(yōu)質(zhì)耐火材料，具有強(qiáng)度高、熔點(diǎn)高、熱導(dǎo)率低等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色、化工等各工業(yè)領(lǐng)域的窯爐、熱工設(shè)備和構(gòu)筑物中。但莫來石作為耐火材料使用時(shí)仍存在以下不足：1）莫來石是一種高鋁礦物，其主要成份3Al₂O₃·2SiO₂，作為耐火材料在煉鋼爐等具有堿性氣氛的設(shè)備中使用時(shí)易受到侵蝕。2）莫來石在煉鋼爐等設(shè)備上使用時(shí)抵抗鐵渣、堿性泥渣的效果差。3）莫來石耐火材料制品的抗熱震穩(wěn)定性差。

中國(guó)專利CN2007103045733，專利名稱高強(qiáng)低導(dǎo)熱節(jié)能材料，申請(qǐng)日期2016年3月31日，公開了一種以微孔莫來石為骨料，添加活性氧化鋁微粉、二氧化硅微粉、高溫水泥與礬土細(xì)粉的耐火材料制品，具有導(dǎo)熱系數(shù)小，熱損失少的優(yōu)點(diǎn)，但是該耐火材料中氧化鋁的含量達(dá)到52%-81%，使該耐火材料抗結(jié)渣能力弱、抗侵蝕能力及抗熱震性差，因而對(duì)于煉鋼爐、冶金窯爐等設(shè)備的適用性差。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)莫來石等高鋁礦物作為耐火材料的抗熱震性、抗堿性氣氛侵蝕能力以及防結(jié)渣能力差的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種以鎂橄欖石等富鎂礦物為原料的、抗熱震性能好，抗侵蝕能力優(yōu)異，防結(jié)渣效果凸出的氧化鎂耐火材料。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供該耐火材料的制備方法。

本發(fā)明提供如下的技術(shù)方案：

一種氧化鎂耐火材料，所述氧化鎂耐火材料的組成和相應(yīng)的質(zhì)量百分比為：鎂橄欖石40%-60%，氧化鎂15%-20%，氧化鈣5%-15%，氧化釔5%-15%，結(jié)合劑5%-9%，增塑劑1-5%。氧化鎂是一種堿性氧化物，有很好的耐火絕緣性能，經(jīng)1000℃以上高溫?zé)瓶赊D(zhuǎn)變?yōu)榫w，升至1500℃以上則變成燒結(jié)氧化鎂，熱導(dǎo)系數(shù)低，抗侵蝕和化學(xué)性能穩(wěn)定。鎂橄欖石的主要成份是2MgO·2SiO₂，是一種富鎂礦物，具有耐高溫、抗侵蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，而且鎂橄欖石高溫煅燒分解得到氧化鎂。氧化鈣也是一種堿性氧化物，熔點(diǎn)為2572℃，具有很好的耐熱性能。以氧化鎂與氧化鈣為主要成份制得的本發(fā)明的耐火材料對(duì)堿性渣和鐵渣具有很好的抵抗性。氧化釔不溶于水和堿液，其熔點(diǎn)是2439℃，其沸點(diǎn)高達(dá)4300℃，氧化釔能夠與氧化鎂反應(yīng)，使耐火材料的機(jī)體致密化，同時(shí)氧化釔與熔爐爐渣反應(yīng)，使與耐火材料工作表面接觸的爐渣的粘度增大，防止?fàn)t渣對(duì)耐火材料層的浸透，抑制對(duì)耐火材料的腐蝕。同時(shí)氧化鈣與氧化鎂燒結(jié)后集中在氧化釔的晶界處，形成固溶體或者化合物，有助于氧化釔的致密化程度，促進(jìn)燒結(jié)，而氧化鈣-氧化鎂-氧化釔的混合物則同時(shí)起到固化劑的作用。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，以鎂橄欖石的質(zhì)量為100%計(jì)，所述鎂橄欖石的粒徑等級(jí)及相應(yīng)的質(zhì)量配比為：8-5 mm 20%-30%，5-3 mm 50%-65%，3-1 mm 10%-15%，小于1mm ≤5%。鎂橄欖石的粒徑主要在3mm以上，這樣能夠有效利用粒徑較大的鎂橄欖石，相應(yīng)的降低原料的成本。