專利名稱：鎂鐵-鎂鋁復合尖晶石磚及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種用于水泥回轉窯高溫帶的無鉻堿性耐火材料，特別是涉及一種鎂鐵-鎂鋁復合尖晶石磚及其制備方法。
背景技術：
水泥窯高溫帶用耐火材料經過多年的發展，從最早的粘土磚、鎂鉻磚到目前的 鎂鋁尖晶石磚、鎂鋯磚和鎂白云石磚等。其中鎂鉻磚具有良好的荷重軟化溫度、高溫強 度、抗侵蝕性和熱震穩定性等性能，但該磚用后會殘留Cr6+，對環境造成污染；鎂鋁尖 晶石磚抗侵蝕性優良，但掛窯皮性能差；而鎂鋯磚熱震穩定性能優良，抗堿侵蝕性好， 但成本較高，工藝復雜；鎂鈣白云石磚掛窯皮性能好，高溫性能優良，但易水化，儲運 麻煩。盡管鎂鉻質耐火材料對環境造成污染，因其使用性能優良，仍然是目前水泥窯大 量使用的耐火材料。專利號為200710189925.5的發明公開了一種鎂鋁鉻復合尖晶石磚，原料為合成 鎂鋁鉻尖晶石、合成鎂鋁尖晶石、鎂砂、鉻精礦、氧化鉻，經壓制成型，干燥后在高溫 下燒成。該發明采用鎂鋁鉻復合尖晶石原料，解決了我國鉻礦資源貧乏的問題，可降低 生產成本。但產品原料中含有鉻，使用后會對環境造成污染，產品主要用于煉鋅回轉 窯，其性能難以滿足現有水泥窯的高溫帶耐火磚的要求。
發明內容
本發明要解決的技術問題克服現有耐火材料的缺點，提供一種用于水泥回 轉窯高溫帶的性能優良的鎂鐵-鎂鋁復合尖晶石磚，該磚可以替代目前的鎂鉻質耐火材 料。本發明的技術方案是
一種鎂鐵-鎂鋁復合尖晶石磚，以重量百分比表示，原料為高鐵鎂砂、鎂鋁尖晶石 和結合劑，所述高鐵鎂砂包括粒度5 3mm、小于2mm和小于0.088mm的三個粒度段，其 中5 3mm的高鐵鎂砂為20 55%，小于2mm的高鐵鎂砂為10 45%，小于0.088mm的高 鐵鎂砂為20 45%;粒度不大于5mm的鎂鋁尖晶石為4 35%，另外加入占上述原料總重 2-4%的結合劑。所述高鐵鎂砂的重量組成為MgO 80-97%, Fe2O3 2 15%，其他雜質1 5% ； 所述鎂鋁尖晶石的重量組成為MgO 22 49%，Al2O3 50-76%,其他雜質1 5%。所述鎂鋁尖晶石包括粒度5 3mm、小于3mm和小于0.088mm的三個粒度段中的 一個，或者其中的兩個或者三個粒度段的組合。所述結合劑為密度1.0 1.5g/cm3的亞硫酸紙漿廢液。鎂鐵-鎂鋁復合尖晶石磚的制備方法，包括稱取原料、濕碾、成型、干燥和 燒成，成型時采用液壓壓力機或摩擦壓力機壓制成磚坯，將磚坯在110 160°C下干燥 8 24h，加熱至1600 1700°C，并在此溫度下保溫3 12h燒成，出窯。所述磚坯干燥后水分重量含量動.5%。所述水泥窯用鎂鐵-鎂鋁復合尖晶石磚的主要成分為MgO 73 95%、Al2O3 3 15%、Fe2O3 2 12%。本發明的積極有益效果
⑴本發明通過調整原料配比和粒度組成，優化了產品配方，通過高溫燒結，得到性 能優良的鎂鐵-鎂鋁復合尖晶石磚，該磚的荷重軟化溫度高、常溫耐壓強度高、熱震穩 定性好、抗堿侵蝕性好，還具有較好的掛窯皮性能、物理性能和結構柔韌性較好，并且 不存在水化問題，易于儲運，是水泥窯高溫帶的理想材料，可以替代目前的鎂鉻質耐火 材料，是新一代環境友好型堿性耐火材料。產品的主要成分MgO 73% 95%、Al2O3 3% 15%、Fe2032% 12%，余量為雜質，其性能見下表1。
權利要求
1.一種鎂鐵-鎂鋁復合尖晶石磚，其特征是以重量百分比表示，原料為高鐵鎂 砂、鎂鋁尖晶石和結合劑，所述高鐵鎂砂包括粒度5 3mm、小于2mm和小于0.088mm的 三個粒度段，其中5 3mm的高鐵鎂砂為20 55%，小于2mm的高鐵鎂砂為10 45%，小 于0.088mm的高鐵鎂砂為20 45% ；粒度不大于5mm的鎂鋁尖晶石為4 35%，另外加入 占上述原料總重2 4%的結合劑。
2.根據權利要求1所述鎂鐵-鎂鋁復合尖晶石磚，其特征是所述高鐵鎂砂的重量組 成為MgO 80 97%，Fe2O3 2 15%，其他雜質1 5% ；所述鎂鋁尖晶石的重量組成為 MgO 22-49%, Al2O3 50-76%,其他雜質 1 5%。
3.根據權利要求1所述鎂鐵-鎂鋁復合尖晶石磚，其特征是所述鎂鋁尖晶石包括粒 度5 3mm、小于3mm和小于0.088mm的三個粒度段中的一個，或者其中的兩個或者三個 粒度段的組合。
4.根據權利要求1所述鎂鐵-鎂鋁復合尖晶石磚，其特征是所述結合劑為密度 1.0 1.5g/cm3的亞硫酸紙漿廢液。
5.根據權利要求1-4任一項所述鎂鐵-鎂鋁復合尖晶石磚的主要成分為MgO 73 95%、Al2O3 3 15%、Fe2O3 2 12%。
6.—種權利要求1所述鎂鐵-鎂鋁復合尖晶石磚的制備方法，包括稱取原料、濕碾、 成型、干燥和燒成，其特征是所述成型時采用液壓壓力機或摩擦壓力機壓制成磚坯， 所述干燥是將磚坯在110 160°C下干燥8 24h，加熱至1600 1700°C，并在此溫度下保溫 3 12h燒成，出窯。
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征是所述干燥后的磚坯水分重量含量 《0.5%。
8.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征是所述水泥窯用鎂鐵-鎂鋁復合尖 晶石磚的主要成分為MgO 73 95%、Al2O33-15%, Fe2032 12%。
全文摘要
本發明涉及一種鎂鐵-鎂鋁復合尖晶石磚及其制備方法。原料包括5~3mm的高鐵鎂砂為20~55%、小于2mm的高鐵鎂砂為10~45%、小于0.088mm的高鐵鎂砂為20~45%、粒度不大于5mm的鎂鋁尖晶石為4~35%，外加2~4%的結合劑。制備方法包括稱取原料、濕碾、成型、干燥和燒成，將成型的磚坯在110~160℃下干燥8~24h，加熱至1600~1700℃，并在此溫度下保溫3~12h燒成，出窯。產品的主要成分為MgO73~95%、Al2O33~15%、Fe2O32~12%。本發明產品性能優良，荷重軟化溫度高、常溫耐壓強度高、熱震穩定性好、抗堿侵蝕性好，是水泥窯高溫帶的理想材料，可以替代目前的鎂鉻質耐火材料，是新一代環境友好型堿性耐火材料。
文檔編號C04B35/622GK102020479SQ20101058295
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月10日 優先權日2010年12月10日
發明者劉昭, 劉曉磊, 劉錫俊, 葉亞紅, 徐琳琳, 毛恩亮, 王俊濤, 翟耀杰, 胡世平, 袁林, 陳衛敏, 陳松林, 陳磊, 馬孝寬 申請人:河南瑞泰耐火材料科技有限公司