[發(fā)明專利]一種玻璃窯用高性能鎂磚及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210048837.8
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114249580B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐家彬;李廣偉;唐品;劉錫俊;鄧麗娜;崔冰潔;易帥;李海威;吳興勝
• 申請（專利權(quán)）人: 大石橋市中建鎂磚有限公司
• 主分類號: C04B35/043
• 分類號: C04B35/043;C03B5/43
• 代理公司: 沈陽杰克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 楊華

本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玻璃窯用高性能鎂磚及其制備方法。重量份數(shù)包括如下組分，浮選菱鎂礦高純燒結(jié)鎂砂80～95份，超細(xì)鎂砂粉5～15份，高純氧化硅粉0.05～0.5份；高純硅酸鎂粉0.05～0.5份；結(jié)合劑1.0～3.5份。所述結(jié)合劑為不含硫酸鹽成分的工業(yè)糊精。本發(fā)明提供的玻璃窯用高性能鎂磚，與傳統(tǒng)的高純鎂磚相比，主要原料采用浮選菱鎂礦高純燒結(jié)鎂砂，節(jié)約了資源；制品燒結(jié)溫度降低了70℃，節(jié)約了能源；使用不含硫酸鹽的工業(yè)糊精，利于環(huán)保。在性能方面，抗堿侵蝕性能及抗熱震性更優(yōu)，蠕變率更小，具有優(yōu)異的市場應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玻璃窯用高性能鎂磚及其制備方法。

背景技術(shù)

玻璃窯爐是高溫熔融爐，需要連續(xù)運(yùn)行8～15年，與之相配的蓄熱室是玻璃窯爐正常運(yùn)行中助燃風(fēng)和廢氣的通道，因而需要保證良好的使用效果。蓄熱室的最高溫度可以達(dá)到1450℃～1550℃，玻璃窯中的飛料容易粘在耐火材料表面，耐火材料容易產(chǎn)生堵塞，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。

鎂質(zhì)耐火材料具有高熔點(diǎn)以及優(yōu)良的抗侵蝕性的優(yōu)點(diǎn)，適合在高溫堿性侵蝕嚴(yán)重的部位使用。為提高玻璃窯蓄熱室的使用壽命，蓄熱室的中上部多采用MgO≥97％的鎂砂原料來進(jìn)行制備鎂質(zhì)耐火材料。現(xiàn)有玻璃窯用高純鎂磚的制作工藝以天然一級或特級菱鎂礦為原料，經(jīng)輕燒、壓球、高溫豎窯燒結(jié)獲得的高純鎂砂為主要原料，結(jié)合劑使用含硫酸鹽的紙漿廢液或紙漿干粉，然后經(jīng)超高溫隧道窯以1750℃溫度燒成。由于結(jié)合劑含有硫酸鹽，高溫?zé)Y(jié)后不可避免產(chǎn)生含硫氧化物，對環(huán)境造成不利影響。隨著菱鎂礦資源的不斷開采，高品位的一級、特級菱鎂礦資源逐漸減少，導(dǎo)致整體鎂砂原料品質(zhì)下降，給玻璃窯用高純鎂磚的制造工藝帶來困難。隨著選礦技術(shù)的發(fā)展，使用低品位三級礦進(jìn)行浮選獲得高品位菱鎂礦技術(shù)逐漸開展。現(xiàn)采用反正浮選聯(lián)合的工藝進(jìn)行菱鎂礦提純，再通過輕燒、重?zé)椒ǐ@得高純度鎂砂。浮選工藝獲得的鎂砂原料SiO₂含量可低至0.3wt％，MgO含量可達(dá)到97.5wt％以上，為制備玻璃窯用高性能鎂磚提供了原料基礎(chǔ)。

耐火材料行業(yè)作為高溫行業(yè)，其發(fā)展將以碳達(dá)峰、碳中和為主線，耐火材料的生產(chǎn)過程需要技術(shù)進(jìn)步以及節(jié)能降耗。目前，鎂質(zhì)耐火材料的燒結(jié)溫度高，尤其高純鎂磚燒結(jié)溫度在1750℃～1810℃，消耗的能源多；獲得的鎂質(zhì)耐火材料的抗熱震性(950℃，空氣急冷)為8次左右。在雙碳目標(biāo)下，玻璃窯爐的使用壽命要求至少達(dá)到8年以上。這需要研發(fā)出節(jié)省能源且制造過程環(huán)保、使用壽命更長的高性能鎂磚。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種玻璃窯用高性能鎂磚及其制備方法。發(fā)明提供的原料適用于玻璃窯用高性能鎂磚，所述原料具有良好的均勻性。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種玻璃窯用高性能鎂磚，包括浮選菱鎂礦高純燒結(jié)鎂砂、超細(xì)鎂砂粉、高純氧化硅粉、高純硅酸鎂粉、結(jié)合劑。

上述的一種玻璃窯用高性能鎂磚，按重量份數(shù)包括如下組分，

上述的一種玻璃窯用高性能鎂磚，所述浮選菱鎂礦高純燒結(jié)鎂砂為顆粒鎂砂和細(xì)粉鎂砂，SiO₂含量小于0.3wt％，MgO含量大于97.5wt％。所述顆粒鎂砂的粒徑分別為0.096～0.999mm，1～3.5mm，細(xì)粉鎂砂的粒徑為0.074mm以下。

上述的一種玻璃窯用高性能鎂磚，所述超細(xì)鎂砂粉MgO含量高于97.0wt％，粒徑為15μm以下。

上述的一種玻璃窯用高性能鎂磚，所述高純氧化硅粉和高純硅酸鎂粉的粒徑為25μm以下和45μm以下，其純度高于97.0wt％。

上述的一種玻璃窯用高性能鎂磚，所述結(jié)合劑為不含硫酸鹽的工業(yè)糊精。

上述任一種玻璃窯用高性能鎂磚的制備方法，包括如下步驟：