[发明专利]一种防渗高强镁橄榄石轻质隔热砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防渗高强镁橄榄石轻质隔热砖，其原料包括镁橄榄石粉、镁砂粉、电熔镁铝尖晶石粉和造孔材料，所述镁砂粉、镁橄榄石粉的粒径d≤0.044mm，电熔镁铝尖晶石粉的粒径d≤0.088mm，造孔材料的粒径d≤0.3mm，所述镁橄榄石粉、镁砂粉、电熔镁铝尖晶石粉和造孔材料的质量比为：30~42：8~15：5~10：40~60。该制备方法的步骤是：S1、购入原料并将原料加工到所需的粒度；将造孔材料、结合剂加入到造粒机中进行造粒；S4、选取镁砂粉、镁橄榄石粉、电熔镁铝尖晶石粉和粒状的造孔材料一起投入到混合机中进行充分混合；S5、困料，然后放入混合机中进行二次混合；S6、机压成型然后装窑烧成。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种防渗高强镁橄榄石轻质隔热砖及其制备方法。

背景技术

有色冶炼工业炉，根据不同的使用环境，需要选定具有独特使用功能的高强度隔热耐火材料。

例如大型的工业铝电解槽，首先槽底需要强保温,这样可减少电解槽底部热损失,降低炉底电压降、减少槽内沉淀、控制炉底上抬，延长阴极内衬的使用寿命,有利于生产的稳定和电流效率的提高。其次是槽底防渗层，槽底防渗层对延长阴极内衬使用寿命尤为重要。槽底防渗层位于隔热保温砖和耐火重质砖之间,其作用是防止电解质碱性物质和铝液穿过槽底防渗层后渗入保温层。现有技术常用氧化铝粉作为槽底防渗层，它可缓冲阴极炭块向上隆起的作用力,并可增强槽底部的保温能力,减少炉底热损失,同时也减少了阴极炭块上下面之间的温度梯度。

综上所述，现有技术的一般做法是在铝电解槽最底部先铺设一层一定厚度的硅酸钙板,其导热系数为0.05Cal/m·h·℃,可以大大增强电解槽底部的保温性能，其次在硅酸钙板上面再干铺设几层隔热保温砖，在每一层的隔热保温砖上表面用氧化铝粉干砌防渗层作为槽底防渗层以保证炉防渗，防止电解质碱性物质和铝液穿过槽底防渗层后渗入保温层，最后在槽底防渗层上方再砌几层重质耐火砖，再上就是干式防渗层。

氧化铝作为防渗层有其优点,也有不足之处。这是因为在生产过程中,电解槽槽壳的变形是不可避免的,而阴极内衬各部位必然会出现或多或少的相对位移，产生缝隙，而由于氧化铝流动性较好导致下渗,使阴极内衬的稳定性相应减弱,失去防渗层应有的作用。又由于NaF在850℃以下会结晶可能导致炭阴极材料发生体积膨胀,影响阴极内衬的寿命，所以阻挡槽底防渗层要保证炭块阴极材料的温度在850℃以上时还具有能够防Na与NaF等渗入到保温层的能力。

发明内容

本发明目的是针对上述问题，提供一种防渗高强镁橄榄石轻质隔热砖及其制备方法。本发明的轻质隔热保温砖也具有一定的防渗作用，使本发明的电解槽槽底更加稳定，隔热效果更好，使用寿命更长。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种防渗高强镁橄榄石轻质隔热砖，其原料包括镁橄榄石粉、镁砂粉、电熔镁铝尖晶石粉和造孔材料，所述镁砂粉、镁橄榄石粉的粒径d≤0.044mm，电熔镁铝尖晶石粉的粒径d≤0.088mm，造孔材料的粒径d≤0.3mm，所述镁橄榄石粉、镁砂粉、电熔镁铝尖晶石粉和造孔材料的质量比为：30～42：8～15：5～10：40～60。

作为对上述技术方案的改进，所述造孔材料为石油焦粉、稻壳粉、锯末粉中的一种或二种以上的混合物。

作为对上述技术方案的改进，所述原料还包括结合剂，所述结合剂与原料中其它原料总合的质量比为3～8：100。

作为对上述技术方案的改进，所述结合剂为硅溶胶或糊精或MgCl₂·6H₂O。

作为对上述技术方案的改进，所述原料还包括结合剂外加剂，所述外加剂与原料中其它原料总合的质量比为5～6：100

作为对上述技术方案的改进，所述外加剂为轻烧镁砂微粉和镁铝尖晶石微粉的混合物，，所述轻烧镁砂微粉和镁铝尖晶石微粉的质量比为2：1。