[发明专利]一种高热阻镁橄榄石轻质材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合耐火保温材料技术领域。尤其涉及一种高热阻镁橄榄石轻 质材料及其制备方法。

背景技术

现有的用于工业热工设备特别是有色金属和钢铁冶炼、水泥和玻璃生产设 备的轻质保温材料，如氧化铝空心球材料、轻质高铝材料、轻质镁橄榄石保温 材料、轻质粘土、硅藻土材料等，在这些设备的生产过程中的热量损失较大， 因而使这些设备对周围环境的热污染亦较严重，不仅浪费能源，且影响生产操 作环境和条件。因此，研究和开发具有强度高、体积密度低、耐高温性能和热 稳定性能优良的用于工业热工设备特别是有色金属和钢铁冶炼、水泥和玻璃生 产设备用新型轻质保温材料是技术人员所关注的问题。

镁橄榄石材料具有高熔点、高强度、高化学稳定性、低导热系数。但目前 生产镁橄榄石轻质材料的方法有：除了传统的发泡法、有机物(包括木屑、焦 炭等)烧失成孔法制备镁橄榄石轻质材料以外，其他类似研究局限于采用菱镁 粉、石英粉和二氧化硅微粉为原料的发泡法(李楠.一种方镁石-橄榄石轻质保 温耐火材料及其生产方法，ZL200410013258.1)和原位分解方法(胡莉敏，李 楠.原位分解制备高强度轻质镁橄榄石材料.耐火材料.2005，39[4]：283-285)， 由于上述方法制备的镁橄榄石质保温材料，没有直接利用我国丰富的滑石资源。 因而成本较高，工业化程度不高，其性能也受到影响。

发明内容

本发明的任务是提供一种原料资源丰富、生产成本低和易于工业化生产的 高热阻镁橄榄石轻质材料的制备方法。用该方法制备的高热阻镁橄榄石轻质材 料不仅性能优良，且使用寿命长。

为实现上述任务，本发明所采用的技术方案是：先将20～60wt％的氯化盐 粉和40～80wt％的镁橄榄石原矿粉混合，外加上述混合物3～10wt％的结合剂， 搅拌5～25分钟，压制成型；再在60～110℃条件下干燥12～36小时或在室内自 然干燥24～48小时，在800～1400℃×2～6小时条件下空气中烧成，自然冷却 后用水浸泡24～48小时，然后在60～110℃条件下干燥12～36小时或在室内自 然干燥24～48小时，制得高热阻镁橄榄石轻质材料。

其中：氯化盐粉为氯化钠粉、氯化钾粉和氯化锂粉中的一种，其氯化盐粉 含量≥70wt％，氯化盐的粒径为0.1～0mm；镁橄榄石原矿粉的氧化镁含量≥35

wt％，粒径为0.1～0mm；结合剂为木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、亚硫酸纸浆 废液、工业糊精粉、聚乙烯醇中的一种以上。

由于采用上述技术方案，本发明所采用的氯化盐粉和镁橄榄石原矿粉来源 广泛，成本低，氯化盐和镁橄榄石原矿反应，有利于提高镁橄榄石纯度，降低 材料体积密度和经过水浸泡后生成微小气孔，导热系数低，热阻高，材料的保 温性能好，同时材料的强度高，使用寿命长。所制备的轻质材料是在材料内部 由氯化盐和镁橄榄石原矿中氧化铁及二氧化硅反应生成可溶于水的盐，不仅能 够有效降低材料的体积密度，而且镁橄榄石的烧结好、物相结合良好，有利于 提高材料的力学性能。

因此，本发明具有原料资源丰富、生产成本低和易于工业化生产的特点。 用该方法制备的高热阻镁橄榄石轻质材料积密度在0.8～2.0克/厘米³，不仅性能 优良，且使用温度高，使用寿命长。所制备的轻质材料适于各种温度在1300℃ 以下的工业热工设备，特别是有色金属和钢铁冶炼、水泥和玻璃生产等高温设 备，可降低这些设备在生产过程中的热量损失，能减轻设备对周围环境的热污 染，实现节能降耗。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对保护范围的限制。

为避免重复描述，对以下实施例将采用原料的理化性能指标统一描述如下： 氯化盐粉为氯化钠粉、氯化钾粉和氯化锂粉中一种，其氯化盐粉含量≥70wt％， 粒径为0.1～0mm；镁橄榄石原矿粉的氧化镁含量≥35wt％，粒径为0.1～0mm。

实施例1