[发明专利]一种镁质三层复合砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于属于耐火材料技术领域，具体地说，涉及到一种镁质三层复合砖及其制备方法。

背景技术

随着水泥生产新技术的不断出现，水泥生产主机设备向大型化方向发展，增加产量、提高质量、节能降耗、降低成本成为生产管理中增加效益的关键。现有的耐火砖和隔热砖大都为单一材质，使用时需将各种性能的砖配合使用，若在相对固定不动的设备上，如隧道窑、倒焰窑，配合使用都能满足要求，但在一些相对运动的设备上，如回转窑，配合使用就很难满足要求。一些厂家和研究单位对此进行了研究和攻关，并推出了一些重质材料和轻质材料相结合的复合砖，但由于轻质部分结构强度过低，无法满足使用要求，而且重质部分和轻质部分因材质问题容易发生反应，从而影响到产品性能和使用效果，因此没有大范围推广，还是以重质砖为主。

以海螺集团10000t/d的回转窑为例，前过渡带使用尖晶石砖、烧成带使用镁铬砖，由于前过渡带尖晶石砖和烧成带镁铬砖的导热系数大（≥2.7W/m·K），使得窑筒体外壁温度较高（大约在380℃左右，高温时能达420℃），这样一方面会使窑筒体散热增加，从而加大熟料热耗，引起熟料单位成本增加；另一方面极易使筒体受热膨胀，致使窑中部托轮瓦温度升高，尤其是在使用后期或夏季给设备的正常运行带来较大隐患。筒体过热增加了机械设备的损坏几率、加速了筒体变形，而筒体变形又加速了内衬的机械破坏，其结果是掉砖、停窑，影响水泥回转窑的运转率。

综上所述，目前水泥生产行业急需一种具有耐火、隔热双重功能的复合砖，以使回转窑过渡带和烧成带部位的筒体温度降低，减少散热损失，改善设备维护，提高设备运转率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有耐磨性好、耐火度高、结构强度大及保温隔热性能好的镁质三层复合砖及其制备方法，实现复合砖的耐火隔热一体功能，提高回转窑节能效果。

本发明的镁质三层复合砖包括以镁质材料为原料制备的重质工作层、以电熔空心球为原料制备的轻质隔热层、重质工作层与轻质隔热层之间的过渡层，所述过渡层以尖晶石或镁铝铬或镁铝钛或镁尖晶石锆为原料制备而成。

上述重质工作层的耐火效果好，轻质隔热层的隔热效果好，而过渡层可以起到过渡作用，避免重质工作层和轻质隔热层产生反应，影响使用效果和寿命。

进一步地，为保证耐火效果，所述重质工作层包含至少占总重量80%的MgO。其余为原料引入的其他组分。

进一步地，为保证隔热效果，所述轻质隔热层中的电熔空心球是氧化铝空心球、刚玉空心球、铝钙空心球、铝钛空心球、铬刚玉空心球、锆刚玉空心球、镁铝空心球、镁铝钙空心球、镁钙空心球、镁铬空心球、镁钛空心球、氧化镁空心球中的一种或一种以上的组合；所述氧化铝空心球含有至少占总重量98%的Al₂O₃；所述刚玉空心球含有至少占总重量93%的Al₂O₃；所述铝钙空心球含有占总重量0.1～99.9%的Al₂O₃，且含有占总重量0.1～99.9%的CaO；所述铝钛空心球含有占总重量40～99.9%的Al₂O₃，且含有占总重量0.1～60%的TiO₂；所述铬刚玉空心球含有占总重量70～99.9%的Al₂O₃，且含有占总重量0.1～30%的Cr₂O₃；所述锆刚玉空心球含有占总重量90～99.9%的Al₂O₃，且含有占总重量0.1～10%的ZrO₂；所述镁铝空心球含有占总重量0.1～99.9%的Al₂O₃，且含有占总重量0.1～99.9%的MgO；所述镁铝钙空心球含有占总重量0.01～99.9%的CaO，且含有占总重量0.01～99.9%的Al₂O₃，且含有占总重量0.01～99.9%的MgO；所述镁钙空心球含有占总重量0.1～99.9%的CaO，且含有占总重量0.01～99.9%的MgO；所述镁铬空心球含有占总重量70～99.9%的MgO，且含有占总重量0.1～30%的Cr₂O₃；所述镁钛空心球含有占总重量90～99.9%MgO，且含有占总重量0.1～10%的TiO₂；所述氧化镁空心球含有至少占总重量95%的MgO。