[發明專利]一種水泥窯燒成帶用鎂鋁錳尖晶石磚及其制備方法

在審

• 申請號: 202211047475.7
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115403356A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 韓波;李沅錦;王旭圓;孟凌霄;侯丹;高洪興;張亞權
• 申請（專利權）人: 鄭州瑞泰耐火科技有限公司
• 主分類號: C04B35/043
• 分類號: C04B35/043
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 李俊穎

本發明涉及耐熱材料技術領域，且公開了一種水泥窯燒成帶用鎂鋁錳尖晶石磚及其制備方法，所述鎂鋁錳尖晶石是由高純鎂砂(骨料、細粉)、微孔鎂鋁尖晶石(0?3mm)和二氧化錳微粉，紙漿廢液為結合劑制成。骨料和粉料之和為100wt％，骨料占60?70wt％，混合細粉占40?30wt％，結合劑占骨料、粉料之和的2?4wt％；所述骨料為：粒度0?1mm的高純鎂砂顆粒10?15wt％，粒度1?3mm的高純鎂砂顆粒15?30wt％，粒度3?5mm的高純鎂砂顆粒10?15wt％，粒度1?3mm的微孔鎂鋁尖晶石10?20wt％。通過保持錳的高溫燒結活性，制得體積穩定的鎂鋁錳尖晶石磚，二氧化錳細度和成分是關鍵，二氧化錳含量在65％以上，燒結過程中錳離子可在鎂鋁尖晶石晶型替代部分鎂離子形成穩定的錳鋁尖晶石結構，從而保證產品的燒結穩定性。

技術領域

本發明涉及耐熱材料技術領域，具體為一種水泥窯燒成帶用鎂鋁錳尖晶石磚及其制備方法。

背景技術

目前水泥窯燒成帶使用的堿性耐火材料種類繁多，主要以鎂鉻磚、鎂鋁鉻磚和鎂鐵鋁尖晶石磚為主。鎂鉻質耐火材料以優良的掛窯皮和抗水泥熟料化學侵蝕性，被廣泛應用于水泥回轉窯的燒成帶，但鎂鉻磚和鎂鋁鉻磚用后，其中的Cr3+會轉變成劇毒致癌的Cr6+，對環境造成長期污染；鎂鋁尖晶石磚掛窯皮性能差；鎂鐵鋁尖晶石中的鐵含量范圍寬，材料中的Fe2+易氧化，導致鎂鐵鋁尖晶石出現較大的體積效應而不利于體積穩定。

CN200910089561.2公開了“一種水泥窯高溫帶用鎂鐵鋁尖晶石及其使用方法”(發明人：馮運生；李勇；周偉等)。其特征是以優質高純鎂砂和電熔鐵鋁尖晶石為主要原料，配料加入紙漿廢液混料、壓制、干燥和燒成，得到鎂鐵鋁尖晶石磚，應用在水泥窯燒成帶，實現了水泥窯用耐火磚的無鉻化，一種用電熔鐵鋁尖晶料制備的鎂鐵鋁尖晶石磚的導熱系數較高，造成噸水泥能耗增加。同時客戶在使用過程中，當窯礦不穩定時，會出現局部溫度過高，特別是使用至后期，產品變薄后，窯體外殼會變紅，只能停窯檢修，造成通體壽命變短，襯磚使用壽命降低。

鎂鐵鋁尖晶石磚可以替代鎂鉻磚使用在水泥窯燒成帶，但由于鐵鋁尖晶石中的鐵為Fe2+，燒應在弱還原氣氛下燒成，如氣氛沒控制好，Fe2+氧化成Fe3+導致鎂鐵鋁尖晶石磚在燒成或使用中可能出現較大的體積效應和磚的顏色、不均勻，因此本發明提供了一種水泥窯燒成帶用鎂鋁錳尖晶石磚及其制備方法。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種水泥窯燒成帶用鎂鋁錳尖晶石磚及其制備方法，解決了上述背景技術中提出的問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明提供如下技術方案：一種水泥窯燒成帶用鎂鋁錳尖晶石磚及其制備方法，所述鎂鋁錳尖晶石是由高純鎂砂(骨料、細粉)、微孔鎂鋁尖晶石(0-3mm)和二氧化錳微粉，紙漿廢液為結合劑制成。骨料和粉料之和為100wt％，骨料占60-70wt％，混合細粉占40-30wt％，結合劑占骨料、粉料之和的2-4wt％；所述骨料為：粒度0-1mm的高純鎂砂顆粒10-15wt％，粒度1-3mm的高純鎂砂顆粒15-30wt％，粒度3-5mm的高純鎂砂顆粒10-15wt％，粒度1-3mm的微孔鎂鋁尖晶石10-20wt％。所述細粉為：粒度＜0.088mm的高純鎂砂細粉30-40wt％；所述結合劑為紙漿廢液，濃度為1.5～2.5，添加量為2-4wt％。

優選的，所述為保持錳的高溫燒結活性，制得體積穩定的鎂鋁錳尖晶石磚，二氧化錳細度和成分是關鍵，二氧化錳含量在65％以上，燒結過程中錳離子可在鎂鋁尖晶石晶型替代部分鎂離子形成穩定的錳鋁尖晶石結構，從而保證產品的燒結穩定性。

優選的，所述制備的鎂鋁錳尖晶石磚具有良好的掛窯皮性能，可與鎂鐵鋁尖晶石磚媲美，并且鎂鋁錳尖晶石在應用過程中無明顯的體積膨脹。