[發(fā)明專利]一種致密方鎂石球粒及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610849627.3
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN106630968B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏耀武;張奇;李楠
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢科技大學(xué)
• 主分類號: C04B35/04
• 分類號: C04B35/04;C04B35/66;C04B35/626
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發(fā)明涉及一種致密方鎂石球粒及其制備方法。其技術(shù)方案是：將氫氧化鎂粉體置于造粒設(shè)備的料桶中，在1000~3000轉(zhuǎn)/分鐘的條件下，向所述料桶中加入占?xì)溲趸V粉體5~30wt%的水；當(dāng)有球形顆粒形成時，將轉(zhuǎn)速調(diào)至500~1000轉(zhuǎn)/分鐘，運(yùn)轉(zhuǎn)1~10分鐘，停止造粒，制得氫氧化鎂球形顆粒。將所述氫氧化鎂球形顆粒取出，于110℃條件下干燥24小時；然后將干燥后的氫氧化鎂顆粒置于加熱窯爐中，在1400~1700℃條件下保溫1~6小時，冷卻，即得致密顆粒方鎂石球粒。本發(fā)明具有工藝簡單和成本低的特點(diǎn)；所制備的致密方鎂石球粒使用溫度高、高溫性能穩(wěn)定和抗水化性能好，是制備鎂質(zhì)耐火材料和高溫陶瓷、尤其是鎂質(zhì)不定形耐火材料的優(yōu)質(zhì)原料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于耐火材料和高溫陶瓷技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種致密方鎂石球粒及其制備方法。

背景技術(shù)

鎂質(zhì)耐火材料是指MgO含量大于80wt%和以方鎂石為主晶相的堿性耐火材料。鎂質(zhì)耐火材料不僅耐火度高、抗堿性渣性好和抗高鐵渣侵蝕性強(qiáng)，而且對鋼水的污染很小并具備一定的潔凈鋼水的能力，這類耐火材料主要應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐、電爐、鋼包、爐外精煉、中間包和有色熔煉爐等。鎂質(zhì)耐火材料主要以定形產(chǎn)品的形式用于各個高溫領(lǐng)域，如：鎂磚、鎂碳磚、鎂鋁尖晶石磚等等。在不定形耐火材料的制備方面，鎂質(zhì)材料的主要原料—鎂砂的水化給使用帶來了一定的困難，削弱了鎂質(zhì)澆注料的應(yīng)用優(yōu)勢。不定形耐火材料是指由耐火骨料和粉料、結(jié)合劑、外加劑以一定比例共同組成的、不經(jīng)成形和燒成而直接使用或加適當(dāng)液體（一般為水）調(diào)配后使用，也稱散狀耐火材料或整體耐火材料（可制成無接縫的整體耐火材料）。

生產(chǎn)鎂質(zhì)耐火材料的原料鎂砂的主要化學(xué)成分是氧化鎂，礦物為方鎂石。鎂砂根據(jù)制備工藝分為燒結(jié)鎂砂、電熔鎂砂和海水鎂砂等品種。其中，燒結(jié)鎂砂的制備工藝分為一步和兩步煅燒法。一步煅燒法是將菱鎂礦粉壓塊后在高溫中煅燒，得到的鎂砂體積密度較低。二步煅燒法是指將輕燒氧化鎂細(xì)磨和壓坯后再經(jīng)高溫煅燒制得。將一步或二步煅燒法制得鎂砂進(jìn)行破碎即可得到鎂砂顆粒。電熔法是將菱鎂礦、水鎂石等在電爐中高溫熔融而得到鎂砂的方法。海水法是將海水中的氯化鎂經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)制備成氫氧化鎂，然后壓坯（壓塊或成球）經(jīng)高溫煅燒后而得。以上方法制得的成品鎂砂塊料的尺寸都在50mm以上。

可以看出，現(xiàn)有鎂砂制備的技術(shù)方案中，所得到的鎂砂粒度較大，在鎂砂塊料投入使用前都要對其進(jìn)行破碎和粉碎，而經(jīng)高溫處理后的鎂砂表面(無論高溫處理前的半成品是壓坯或成球)的燒結(jié)層在破碎過程中被嚴(yán)重破壞，破碎后暴露出了新的表面，從而導(dǎo)致鎂砂顆粒尤其是鎂砂粉在和水接觸后容易水化，給鎂質(zhì)不定形耐火材料應(yīng)用帶來了一定的困難。例如：鎂質(zhì)澆注料在干燥后，坯體表面有大量龜裂甚至較大裂紋形成。不定形耐火材料是耐火材料的發(fā)展趨勢，而現(xiàn)有鎂砂的制備工藝制約了鎂質(zhì)不定形耐火材料的應(yīng)用和推廣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)不足，目的是提供一種工藝簡單和成本較低的致密方鎂石球粒的制備方法，用該方法制備的致密方鎂石球粒使用溫度高、高溫性能穩(wěn)定和抗水化性能好；能作為制備鎂質(zhì)耐火材料和高溫陶瓷、尤其是不定形耐火材料的優(yōu)質(zhì)原料。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：將氫氧化鎂粉體置于造粒設(shè)備的料桶中，在1000~3000轉(zhuǎn)/分鐘的條件下，向所述料桶中加入占?xì)溲趸V粉體5~30wt%的水；當(dāng)有球形顆粒形成時，將轉(zhuǎn)速調(diào)至500~1000轉(zhuǎn)/分鐘，運(yùn)轉(zhuǎn)1~10分鐘，停止造粒，制得氫氧化鎂球形顆粒。

將所述氫氧化鎂球形顆粒取出，于110℃條件下干燥24小時。然后將干燥后的氫氧化鎂顆粒置于加熱窯爐中，在1400~1700℃條件下保溫1~6小時，冷卻，即得致密方鎂石球粒。

所述氫氧化鎂粉體的MgO含量≥60wt%；所述氫氧化鎂粉體的粒徑為1~500μm。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下積極效果：