[发明专利]一种方镁石-尖晶石质耐火砖及其制备方法

说明书

本发明涉及一种方镁石‑尖晶石质耐火砖及其制备方法。其技术方案是：按电熔镁锆砂颗粒︰镁铝尖晶石颗粒的质量比为1︰(0.05~0.1)配料，混合，制得预混颗粒料；按高纯镁砂细粉︰镁铝尖晶石细粉︰氧化钇细粉︰铝粉的质量比为1︰(0.15~0.2)︰(0.2~0.3)︰(0.01~0.04)配料，混合，制得预混细粉料。按预混颗粒料︰预混细粉料的质量比为1︰(0.35~0.4)配料，混合，制得混合料；按混合料︰脲醛树脂︰亚硫酸纸浆废液的质量比为1︰(0.06~0.07)︰(0.02~0.03)，向混合料中加入脲醛树脂和亚硫酸纸浆废液，混合，密封困料，成型，干燥；高纯氮气气氛和1500~1550℃条件下烧成，制得方镁石‑尖晶石质耐火砖。本发明所制制品的体积密度大、耐压强度高和抗渣侵蚀性强。

技术领域

本发明属于碱性耐火砖技术领域。具体涉及一种方镁石-尖晶石质耐火砖及其制备方法。

背景技术

方镁石-尖晶石质耐火材料是以方镁石和尖晶石为主晶相的一类耐火材料，由于方镁石耐高温、抗碱性熔渣侵蚀性强，尤其易与其它组分（如Al₂O₃、Cr₂O₃、和FeO等）形成尖晶石，降低材料的热膨胀系数，增强材料的体积稳定性。

“一种方镁石-铁铝尖晶石耐火材料及其制备方法”(CN201010212182.0)专利技术，主要以镁砂和铁铝尖晶石-刚玉复合材料进行混合，成型，烧成。该技术所制备的方镁石-铁铝尖晶石耐火材料具有较高的窑皮附着性和耐火度、良好的抗碱、硫、氯和熟料等侵蚀能力，又具有较高的荷重软化温度、较高的高温强度和较好的热震稳定性，但所制备的方镁石-铁铝尖晶石耐火材料在烧成过程中，铁铝尖晶石易发生氧化而分解，进而降低了方镁石-铁铝尖晶石耐火材料的中低温强度。

“一种方镁石-铁铝尖晶石砖及其制备方法”(CN200710052403.0)专利技术，该技术利用铁的延展性和塑性，在烧成中原位生成铁铝尖晶石和含铁铝尖晶石的尖晶石固溶体，制备工艺简单，节约能源；在成型压力作用下，通过金属相塑性相变，在砖坯中形成金属结合，进而提高了砖坯的体积密度和强度。但金属相的塑性相变、尤其是金属铁的氧化易造成较大的体积膨胀形成微裂纹，进而降低方镁石-铁铝尖晶石砖的晶界结合强度，损害了方镁石-铁铝尖晶石砖的抗渣侵蚀性能。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种工艺简单和能耗小的方镁石-尖晶石质耐火砖的制备方法，用该方法制备的方镁石-尖晶石质耐火砖的体积密度大、耐压强度高和抗渣侵蚀性强。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：

第一步、按电熔镁锆砂颗粒︰镁铝尖晶石颗粒的质量比为1︰(0.05~0.1)，将所述电熔镁锆砂颗粒和所述镁铝尖晶石颗粒混合3~5分钟，制得预混颗粒料。

第二步、按高纯镁砂细粉︰镁铝尖晶石细粉︰氧化钇细粉︰铝粉的质量比为1︰(0.15~0.2)︰(0.2~0.3)︰(0.01~0.04)，将所述高纯镁砂细粉、所述镁铝尖晶石细粉、所述氧化钇细粉和所述铝粉混合8~10分钟，制得预混细粉料。

第三步、按所述预混颗粒料︰所述预混细粉料的质量比为1︰(0.35~0.4)，将所述预混颗粒料和所述预混细粉料混合5~8分钟，制得混合料。

第四步、按所述混合料︰脲醛树脂︰亚硫酸纸浆废液的质量比为1︰ (0.06~0.07)︰(0.02~0.03)，向所述混合料中依次加入所述脲醛树脂和所述亚硫酸纸浆废液，混合8~10分钟，在25~30℃和密封条件下困料3~5小时，制得生坯料。

第五步、将所述生坯料加入模具中，在100~120MPa条件下压制成型，脱模，在90~110℃条件干燥5~6小时；然后置于马弗炉中，在高纯氮气气氛和1500~1550℃条件下保温2~3小时，制得方镁石-尖晶石质耐火砖。