CN106747594A - 一种轻质微孔镁质原料的制备方法 - Google Patents

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朱凌云
周晓伟
张积礼
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Abstract

一种轻质微孔镁质原料的制备方法，属于耐火材料技术领域。步骤及参数为：准备粒度<0.080mm的轻烧镁粉，粒度≤0.080mm的菱镁石粉和比重为1.0g/cm3～1.6g/cm3的纸浆废液原料；按照轻烧镁粉5～95wt％，菱镁矿粉5～95wt％的比例置于球磨机共磨1h～5h，外加总重量的3％～8％的纸浆废液混炼；再经压力机压制成砖坯；干燥、烧成后冷却至室温出窑。优点在于：保证材料的抗碱侵蚀能力没有明显降低的前提下具有良好的常温和高温力学性能；在降低高温窑炉筒体温度的同时也可以降低筒体的载荷，进而实现节能降耗的目的。

Description

一种轻质微孔镁质原料的制备方法
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，特别涉及一种轻质微孔镁质原料的制备方法。
背景技术
随着我国经济的快速增长，我国的建设取得了大的成就，但却是以资源的损耗和环境的破坏为代价。快速发展的经济和日益糟糕环境之间的矛盾越来越凸显，节能减排逐渐成为大家关注的重点课题。特别是高温行业，钢铁，水泥等工业用耐火材料的轻量化，可在保持材料强度、抗侵蚀等关键性能不降低的前提下，通过降低热导率减小材料结构热应力，提高抗热震性，不但能提高使用寿命，还能减少热工设备热损失、降低能耗。
本技术采用轻烧镁粉和菱镁石粉为主要原料，通过控制合适的烧成工艺，开发一种具有微孔结构的镁质原料。该合成原料具有气孔率高，可起到很好隔热作用，同时气孔孔径小，平均粒径在10um以下，保证材料的抗碱侵蚀能力没有影响，同时保证材料具有良好的常温和高温力学性能。采用其指标的耐火制品可明显降低材料的导热率和体积密度，降低高温窑炉筒体温度的同时也可以降低筒体的载荷，进而实现节能降耗的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轻质微孔镁质原料的制备方法，解决了镁质耐火制品导热率高的问题。也能降低耐火制品的单重，进而降低筒体散热及载荷，进而在延长高温窑炉的使用寿命同时，实现节能降耗。
一种轻质微孔镁质原料的制备方法，具体步骤及参数如下：
一种微孔镁质原料，以重量百分比计成分为：轻烧镁粉5％～95％，菱镁矿粉5％～95％，外加占上述原料总重3％～8％的纸浆废液。
1、原料准备：粒度<0.080mm的轻烧镁粉，粒度≤0.080mm的菱镁石粉，比重为1.0g/cm3～1.6g/cm3的纸浆废液。
轻烧镁粉中的MgO含量≥90wt％，SiO2含量≤4.0wt％，CaO含量≤2.5wt％，灼烧减量≤6wt％；
菱镁石粉中MgO含量为≥45wt％，CaO、SiO2，Al2O3和Fe2O3含量总和≤2.4wt％；
2、混料：将步骤1准备的轻烧镁粉和菱镁石粉按照轻烧镁粉5～95wt％，菱镁矿粉5～95wt％的比例置于球磨机共磨1h～5h，然后将其加入混碾机内，外加总重量的3％～8％的纸浆废液混炼均匀制得泥料；
3、成型：将步骤2得到的泥料经压力机压制成砖坯，砖坯体密控制2.5g/cm3～2.9g/cm3，成型压机吨位400T～1000T；
4、干燥：将步骤3所得砖坯置于干燥窑中进行干燥，干燥时间20h～50h，干燥窑入口温度控制在45℃～90℃，干燥温度控制在110℃～180℃，控制干燥后砖坯水分＜0.5％时出窑；
5、烧成：将步骤4干燥后所得砖坯采用高温隧道窑或梭式窑进行烧成，烧成温度为1450℃～1700℃，烧成温度下保温10h～20h，烧成后自然冷却至室温出窑。
本发明的优点在于：
1、轻质微孔镁质原料具有平均粒径在10um以下微孔结构，在保证材料的抗碱侵蚀能力没有明显降低的前提下具有良好的常温和高温力学性能。
2、采用轻质微孔镁质原料制备耐火制品具有低导热率和低的体积密度，在降低高温窑炉筒体温度的同时也可以降低筒体的载荷，进而实现节能降耗的目的。
具体实施方式
实施例1
一种轻质微孔镁质原料的制备工艺，按照重量百分比计，原料组成为：5％轻烧镁粉，95％的菱镁石粉，外加4％的纸浆废液为结合剂。生产时，先按配比称取各种原料，在球磨机混合均匀后经混炼得到泥料，最后经压力机压制成型，在干燥窑中干燥24小时，然后经高温窑炉在1560℃烧成即制成本发明产品。
所得产品的性能指标为：平均孔径为5.4um，显气孔率26.5％，体积密度2.65g/cm3。
实施例2
生产工艺和实施例1相同，不同之处在于：按照重量百分比计，原料组成为：40％轻烧镁粉，60％的菱镁石粉，外加5％的纸浆废液为结合剂。所得产品的性能指标为：平均孔径为6.9um，显气孔率21.5％，体积密度2.88g/cm3。
实施例3
生产工艺和实施例1相同，不同之处在于：按照重量百分比计，原料组成为：95％轻烧镁粉，5％的菱镁石粉，外加6％的纸浆废液为结合剂。所得产品的性能指标为：平均孔径为8.2um，显气孔率16.5％，体积密度2.97g/cm3。

Claims (3)

1.一种轻质微孔镁质原料的制备方法，其特征在于，具体步骤及参数如下：
1)原料准备：粒度<0.080mm的轻烧镁粉，粒度≤0.080mm的菱镁石粉，比重为1.0g/cm3～1.6g/cm3的纸浆废液；
2)混料：将步骤1)准备的轻烧镁粉和菱镁石粉按照轻烧镁粉5～95wt％，菱镁矿粉5～95wt％的比例置于球磨机共磨1h～5h，然后将其加入混碾机内，外加总重量的3％～8％的纸浆废液混炼均匀制得泥料；
3)成型：将步骤2)得到的泥料经压力机压制成砖坯，砖坯体密控制2.5g/cm3～2.9g/cm3，成型压机吨位400T～1000T；
4)干燥：将步骤3)所得砖坯置于干燥窑中进行干燥，干燥时间20h～50h，干燥窑入口温度控制在45℃～90℃，干燥温度控制在110℃～180℃，控制干燥后砖坯水分＜0.5％时出窑；
5)烧成：将步骤4)干燥后所得砖坯采用高温隧道窑或梭式窑进行烧成，烧成温度为1450℃～1700℃，烧成温度下保温10h～20h，烧成后自然冷却至室温出窑。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述的轻烧镁粉中的MgO含量≥90wt％，SiO2含量≤4.0wt％，CaO含量≤2.5wt％，灼烧减量≤6wt％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述的菱镁石粉中MgO含量为≥45wt％，CaO、SiO2，Al2O3和Fe2O3含量总和≤2.4wt％。
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