[发明专利]镁铁铝尖晶石耐火材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥回转窑高温带用无铬碱性耐火材料，特别涉及一种由镁砂和镁铁铝尖晶石组成的无铬碱性耐火材料。

背景技术

现在水泥回转窑高温带用碱性砖为镁铬砖、镁铝尖晶石砖、镁钙砖或镁锆砖等，在国内烧成带主要用镁铬砖，由于镁铬砖在高温氧化气氛下易生成Cr⁶⁺，从而造成环境污染。近年来随着国内环境保护意识的增强，镁铬砖的使用开始受到一定的限制，加上当前无铬碱性砖的性能及价格因素，研制出一种新型的无铬碱性砖是当前迫切的问题。众所周知，水泥回转窑用镁铬砖的挂窑皮性能好、镁铝尖晶石砖热震稳定性能好，但是不能将两者结合起来。将镁铁铝尖晶石加入方镁石中既能提高耐火材料的挂窑皮性能又能提高其热震稳定性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种水泥回转窑高温带用无铬碱性耐火制品。

为了解决上述技术问题，把一种稳定的尖晶石类型镁铁铝尖晶石化合物用作镁质碱性砖的组分，从而制得一种挂窑皮性能优良、热震稳定性能又好，适合于水泥回转窑用的无铬碱性耐火材料。

本发明的上述无铬碱性耐火材料包含两种组分：方镁石(A)和复合镁铁铝尖晶石(B)。其中(A)为天然烧结镁砂，MgO含量大于93％(最优为≥96％)，化学式为MgO，占总重量的60～97％，最优比例为80～97％。(B)为人工合成的复合镁铁铝尖晶石，Al₂O₃含量为45～65％，FeO含量为20～55％，MgO重量的0～15％(最优为Al₂O₃含量为45～50％，FeO含量为45～50％，MgO重量的1～5％，杂质小于3％)，占总重量的3～40％，最优比例为3～20％，复合镁铁铝尖晶石的制造是用烧结法或电熔法来合成。

本发明的无铬碱性耐火材料中组分(A)为骨料的粒度为小于8mm，其中优选的骨料粒度为小于4mm；基质的粒度为小于0.088mm，占总重量的10～35％，基质中的镁砂也可全部或部分选用电熔镁砂。

组分(B)为粒度为3mm，优选的粒度为小于2mm。

按上所述，在镁铁铝无铬碱性耐火材料的烧结过程中，组分(B)在与组分(A)之间能生成微裂纹或热缺陷，这样在耐火材料经受热机械应力的情况下可吸收应力，从而提高材料的热震稳定性能。按上所述制成的镁铁铝无铬碱性耐火材料在水泥回转窑高温带的使用过程中能与水泥窑料生成稳定的窑皮，从而延长炉衬的使用寿命。

本发明提出的镁铝铁无铬碱性耐火材料可用于高温行业领域，尤其适用于水泥回转窑高温带。

具体实施方式

以下所述实例详细地说明了本发明。在这些实例中，除另有说明外，所有分数和百分比均按重量计算。

试验配比如下表1，其中配比一：烧结镁砂的粒度为4-0.088mm，占总重量的58％，＜0.088mm，占总重量的35％；镁铁铝尖晶石粒度＜2mm，占总重量的7％。配比二：烧结镁砂的粒度为4-0.088mm，占总重量的58％，＜0.088mm，占总重量的15％；电熔镁砂粒度＜0.088mm，占总重量的20％；镁铁铝尖晶石粒度＜2mm，占总重量的7％。制品的物理、化学性能如下表2。

表1试样配比

表2制品的物理、化学性能检测结果

工艺流程

将镁砂和镁铁铝尖晶石原料按上述要求破碎到规定粒度，按上述比例在湿碾机中混匀，再加入3％纸浆废液再混合均匀，即可在400～1000吨摩擦压砖机上成型一定尺寸的砖坯，砖坯经110℃干燥后可装车入高温窑烧成，经最高温度1600℃的高温烧成后就得到镁铁铝尖晶石砖成品。