[发明专利]一种复合硅镁耐火砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，特别是涉及一种复合硅镁耐火砖及其制备方法

背景技术

耐火材料一般分为两种，即不定型耐火材料和定型耐火材料。定型耐火材料一般指耐火砖，其形状有标准规则，也可以根据需要筑切时临时加工。耐火砖简称火砖，用耐火黏土或其他耐火原料烧制成，淡黄色或带褐色，主要用于砌冶炼炉，能耐1，580℃—1，770℃的高温，具有一定形状和尺寸的耐火材料。镁质耐火砖，是指以镁石作原料，以方镁石为主晶相，MgO含量在80％～85％以上的耐火砖。镁质耐火砖是碱性耐火砖中最主要的制品，耐火度高，对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性，是一种重要的高级耐火砖。主要用于平炉、氧气转炉、电炉及有色金属熔炼等。氧化钙和二氧化硅作为镁质耐火砖的原料，可有效提高荷重软化点，弥补镁质耐火砖不耐碱的问题，可用于炼钢侧吹转炉风眼处、平炉炉顶和吹氧转炉上等处。

玻璃工厂每天都有大量的玻璃废料产生，据欧美一些发达国家统计，废玻璃量占城市垃圾总量的4～8％。中国的废玻璃回收率大约只有13～15％左右，大量的废玻璃还没有得到有效的回收与利用。在耐火材料烧制过程中正确的加入碎玻璃可降低HF和CO的弥散，增加砖的强度和耐污的侵蚀。

中国专利CN103030408A公开了一种碳化硅镁砖的生产方法，以当地资源碳化硅和氧化镁作为原材料生产，节省成本，但是不适应大多数地区，且产品耐火温度不高。中国专利CN100372808C公开了一种含锆镁砖的制造方法，产品化学稳定性好，熔点高，但是成本很高，且对氧化锆的粉碎工艺要求相当高。中国专利CN101274854B公开了一种耐火的、碳结合的氧化镁砖及其制备方法，其镁砖的物理性能很好，但是对于原料的要求及对于工艺的要求非常高。中国专利CN102795870B公开了一种质轻镁砖及其制备方法，其镁砖的体积密度较小，热导率低，强度适中，抗碱性渣侵蚀能力强，但是原料成本高，粉碎精度达到微米级，工艺要求偏高。中国专利CN102557389A公开了一种回收废石英坩埚制取高纯熔融石英的方法，包括破碎分级、酸洗除杂、水洗烘干及非晶化处理等步骤，实现石英砂的循环利用，但是石英坩埚的使用面窄，不能广泛用于炼钢产业。

发明内容

为了解决高强度镁质耐火砖成本高，工艺复杂的问题，我们提出了一种复合硅镁耐火砖及其制备方法，采用本发明可以提高镁质耐火砖的强度及高温稳定性，还可以降低成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

为实现上述目的，本发明提供一种复合硅镁耐火砖，由以下重量份的原料组成：优质镁矿石84～93份，电熔钠钙玻璃5～11份，粘合剂2～5份。微米级碎玻璃可降低HF和CO的弥散，增加砖的强度和耐污的侵蚀。

优选地，上述优质镁矿石中氧化镁含量为95～99％。由于地域特点，所得镁矿原料中氧化镁含量较高，可以降低杂质干扰，提高镁砖纯度，保证产品的良好的高温强度及荷重软化点。

优选地，上述粘合剂为木质素磺酸钠溶液和硅溶胶中的一种或两种。木质素磺酸钠有良好的扩散性能，其水溶液为棕色至黑色，有胶体特性，溶液的黏度随浓度的增加而升高。在大规格墙地砖及耐火砖制造过程中，可以使坯体原料微粒牢固粘结起来，可使干坯强度提高20％—60％以上。硅溶胶属胶体溶液，无臭、无毒，颗粒细微，对基层有较强的渗透力，能通过毛细管渗透到基层内部，使涂料具有较强的粘结力。

优选地，上述粘合剂中木质素磺酸钠的含量为13～30％。

本发明同时提供一种复合硅镁耐火砖的制备方法，步骤如下：

(1)将废弃钠钙玻璃粉碎成0.01～1mm的粉末，碎料体积的控制可以有效提高回收处理料的纯度。

(2)使用1～25％重量比的混合酸对碎料进行酸洗，粉末与混合酸的重量比为1:1～5，酸洗时间为4～200小时，酸洗能有效去除碎料表面的杂质，且混合酸可回收后再次利用。

(3)取出酸洗后的粉末，用水浸泡，洗涤至中性，再将碎料烘干至含水重量比小于3％，碎料洗涤完毕时，可先在室外晒干至含水重量比小于10％，然后进行烘干，可降低能源消耗，节约成本。

(4)将烘干后的粉末送入电弧炉进行电熔，获得电熔钠钙玻璃；

(5)将优质镁矿石粉碎成粒度为1～50mm，与电熔钠钙玻璃、粘合剂一起送入配料搅拌罐，常温常压搅拌15～60分钟；

(6)送入制砖机模具内在1～4T/cm2的压力下压制成型；

(7)送入隧道窑内，在还原气氛中，1450～1750摄氏度下焙烧2.5～10小时；

(8)成型，干燥，拣选，检验，包装入库。