[发明专利]一种镁橄榄石保温材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合耐火保温材料技术领域。尤其涉及一种镁橄榄石保温材料 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、低导热系数的特性。 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，还有其他类似研究局限 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 镁橄榄石资源。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 镁橄榄石保温材料的制备方法。用该方法制备的镁橄榄石保温材料的性能优良 和使用寿命延长。

为实现上述任务，本发明所采用的技术方案是：先将10～30wt％的氯化盐 粉、10～30wt％的碳酸盐粉和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小时制得镁橄榄石保温材料。

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％，氯化盐粉的粒径为0.1～0mm；碳酸盐粉为碳酸钠粉、碳酸钾粉、 碳酸镁粉中的一种，其碳酸盐粉含量≥80wt％，碳酸盐粉的粒径为0.1～0mm； 镁橄榄石原矿粉的氧化镁含量≥35wt％，粒径为0.1～0mm；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，本发明所用的氯化盐粉、碳酸盐粉和镁橄榄石原 矿粉来源广泛，复合材料中镁橄榄石经过高温下镁橄榄石原矿和复合熔盐发生 物理化学作用后生成，结合良好，有利于提高材料的性能。镁橄榄石保温材料 是在材料内部由氯化盐、碳酸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，体积密度为0.7～2.0克/厘米³，不仅有效地降低了材料的体积密 度，同时在烧成后通过水浸泡去除水溶性盐，可降低材料的导热系数。制备的 镁橄榄石保温材料由复合熔盐和镁橄榄石原矿反应生成，有利于提高镁橄榄石 纯度，经过水浸泡后生成微小气孔，导热系数低，热阻高，保温性能好。不仅 性能优良，材料的强度高，且能延长使用寿命。

本发明适用于温度在1300℃以下的各种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 失和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，并非对本发明保护范围 的限制。

为避免本具体实施方式的重复描述，对所采用原料的理化性能指标先统一 描述如下：氯化盐粉为氯化钠粉、氯化钾粉和氯化锂粉中的一种，其氯化盐粉 含量≥70wt％，粒径为0.1～0mm；碳酸盐粉为碳酸钠粉、碳酸钾粉、碳酸镁粉 中的一种，其碳酸盐粉含量≥80wt％，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