水泥窑烧成带用烧结刚玉复合无铬镁铝尖晶石砖及制备方法技术

本发明专利技术公布了一种水泥窑烧成带用烧结刚玉复合无铬镁铝尖晶石砖及制备方法，其特征在于：所述的烧结刚玉复合镁铝尖晶石砖按重量百分比计的原料组成为80‑90%的烧结镁砂、10‑15％的烧结镁铝尖晶石、0.5‑5%的烧结刚玉，外加上述原料总量1‑5%的木质素磺酸钙溶液为结合剂。本发明专利技术产品生产工艺简单、生产成本低，具有良好的体积密度和强度、热震稳定性优越、抗侵蚀性能、抗氧化还原气氛性能好、抗磨损性能高、挂窑皮性能高、荷重软化温度高，能够满足水泥窑温度波动、气氛变化、化学侵蚀严重等多种恶劣的应用环境。可以作为应用在水泥回转窑烧成带上，提高了耐火性能，市场潜力大，适宜于推广应用，具有良好的经济和社会效益。

With composite sintered corundum chrome magnesia spinel brick and preparation method of cement kiln

The invention discloses a composite with sintered corundum chrome magnesia spinel brick and preparation method of cement kiln, which is characterized in that the sintered corundum magnesia spinel brick according to the weight percentage of the raw materials for sintered corundum sintered magnesium aluminum sintered magnesia, 80 90% 10 15% spinel, 0.5 5%, plus the total amount of raw materials 1 5% calcium lignosulfonate solution as binder. The invention has the advantages of simple production technology, low production cost, good strength, volume density and thermal shock stability, excellent anti erosion properties and oxidation reduction atmosphere good performance, wear resistance, high coating of high performance, high load softening temperature, which can satisfy the application environment temperature fluctuation, cement kiln atmosphere and chemical erosion serious bad etc.. The utility model can be used as a cement rotary kiln to improve the fire resistance performance, has great market potential, is suitable for popularization and application, and has good economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种耐火砖加工
，尤其是涉及一种水泥窑烧成带用烧结刚玉复合无铬镁铝尖晶石砖及制备方法。
技术介绍
水泥回转窑经历了漫长的演变和发展过程，水泥工业窑炉的发展动向有两个方面：一是各种产业废弃物的资源再利用和低品位原燃料的使用，使水泥窑炉成为工业垃圾的消费者，由于这些废弃物的燃烧使水泥窑中的碱、氯、硫循环量增大，对耐火材料的侵蚀会加剧，结皮问题更加严重；二是为降低水泥窑NOx的排放量，正在研制开发的射流型通道喷煤管和在预分解窑系统使用分阶段燃料技术，可使水泥窑的排放量降低。由于这些新技术的采用，会使水泥窑内耐火材料的作业环境发生变化，所以研究和改进耐火材料品质，使之适应新型窑炉的作业条件，成为耐火材料工作者的工作目标。镁铬砖凭借其优良高温稳定性和挂窑皮性能从诞生一直广泛应用于水泥回转窑的烧成带和过渡带，直至今日位于东南亚的一些欠发达国家的水泥窑仍主要依靠镁铬砖来运转。但由于铬的公害问题（六价铬离子(Cr6+)会造成严重的环境污染），环境问题得到了社会的广泛关注，环境保护也逐渐成为工业发展中需要重点解决的问题。水泥窑用砖的无铬化也受到国家的支持和推广，开发新型无铬砖成为人们研究的热点。镁铝尖晶石砖作为无铬砖以其优良的抗热震稳定性、耐熟料侵蚀性及较低的热导率在水泥回转窑过渡带得到了广泛应用。但由于其不能挂上稳定窑皮，因此不适宜在温度极高的水泥窑烧成带使用。目前方镁石-铁铝尖晶石砖以其良好的挂窑皮性能在水泥窑烧成带得到了广泛推广。但该种砖由于铁铝尖晶石制备成本较高，且铁离子在高温氧化还原气氛下会产生价态变化，价态变化导致体积变化从而使耐火砖发生破损，缩短了耐火砖的使用寿命，甚至能够影响水泥窑烧成带的正常使用。
技术实现思路
本专利技术针对现有水泥窑用耐火材料无铬化的发展趋势，克服水泥窑烧成带用砖成本过高、制备工艺困难以及在氧化还原气氛下不稳定等缺点，提供一种添加烧结刚玉、抗热震稳定性性能好、耐熟料侵蚀性强、热导率低、挂窑皮性能好、使用寿命长、生产成本低、性能优越和在氧化还原气氛下稳定性好的一种水泥窑烧成带用烧结刚玉复合无铬镁铝尖晶石砖及制备方法。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种水泥窑烧成带用烧结刚玉复合无铬镁铝尖晶石砖，其特征在于，所述的烧结刚玉复合镁铝尖晶石砖按重量百分比计的原料组成为：80-90%的烧结镁砂、10-15％的烧结镁铝尖晶石、0.5-5%的烧结刚玉，外加上述原料总量1-5%的木质素磺酸钙溶液为结合剂。所述的烧结镁砂采用97高纯烧结镁砂。所述的烧结镁砂采用四种粒度，分别为4.75-1.70mm、1.70-0.60mm、≤0.60mm、≤0.088mm。所述4.75-1.70mm、1.70-0.60mm、≤0.60mm、≤0.088mm粒度的烧结镁砂占总原料比重分别为15-20%、15-20%、35-50%、8-15%。所述的烧结镁铝尖晶石采用三种粒度，分别为4.75-1.70mm、1.70-0.60mm、≤0.60mm。所述4.75-1.70mm、1.70-0.60mm、≤0.60mm粒度的烧结镁铝尖晶石占总原料比重分别为3-8%、2-6%、2-6%。所述烧结刚玉的粒度为≤0.60mm。所述的木质素磺酸钙溶液固含量控制在45-55％。所述的水泥窑烧成带用烧结刚玉复合无铬镁铝尖晶石砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a.配料，按配比称取各种原料，依次加入粒度为4.75-1.70mm的烧结镁砂和烧结镁铝尖晶石、粒度为1.70-0.60mm的烧结镁砂和烧结镁铝尖晶石、粒度为≤0.60mm的烧结镁砂、烧结镁铝尖晶石和烧结刚玉，混合2min，再加入木质素磺酸钙溶液，混合3min，最后加入粒度为≤0.088mm的烧结镁砂，再进行混合5min，制得混合料；b.制坯：将步骤a得到的混合料经全自动液压机压制成砖坯；c.干燥：将步骤b中压制成型的砖坯放置于150℃的干燥窑中干燥40h，控制水分含量≤0.5％；d.烧制：将干燥后的砖坯置于1650℃的高温隧道窑中保温10h烧制成型；e.冷却：将烧制成型的砖坯自然冷却至室温，去除不合格品，制得水泥窑烧成带用烧结刚玉复合无铬镁铝尖晶石砖。有益效果：本专利技术产品以烧结刚玉为部分原料，本专利技术产品在高温烧成过程及其长期的高温服役期间，微观结构下Mg2+、Al3+在发生持续扩散， Mg2+与Al3+反应生成镁铝尖晶石，这种活化尖晶石的塑性作用持续在烧成和使用的整个过程中，这一方面加强了材料的结合强度，另一方面延长了材料的使用寿命，在高温烧成过程中，由于Mg2+、Al3+互相扩散产生裂纹弥合作用，使得材料具有特殊的微观结构，由于烧结刚玉的存在，在高温服役过程中，材料与水泥熟料相接触发生相互扩散，烧结刚玉、镁铝尖晶石和水泥熟料发生反应生成高粘度的粘结层，使烧结刚玉复合镁铝尖晶石砖具有优良的挂窑皮性能，同时，产品具有较低的铁含量，较高的镁含量，产品较高的体积密度和强度，使得产品具有良好的抗化学侵蚀性能和抗氧化还原气氛的能力。本专利技术产品生产工艺简单、生产成本低，具有良好的体积密度和强度、热震稳定性优越、抗侵蚀性能、抗氧化还原气氛性能好、抗磨损性能高、挂窑皮性能高、荷重软化温度高，能够满足水泥窑温度波动、气氛变化、化学侵蚀严重等多种恶劣的应用环境。可以作为应用在水泥回转窑烧成带上，提高了耐火性能，市场潜力大，适宜于推广应用，具有良好的经济和社会效益。具体实施方式实施例1：一种水泥窑烧成带用烧结刚玉复合无铬镁铝尖晶石砖，其特征在于，所述的烧结刚玉复合镁铝尖晶石砖按重量百分比计的原料组成为：84%的烧结镁砂、15％的烧结镁铝尖晶石、1%的烧结刚玉，外加上述原料总量3.4%的木质素磺酸钙溶液（固含量控制为52%）为结合剂，所述的烧结镁砂采用97高纯烧结镁砂，所述的烧结镁砂采用四种粒度，分别为4.75-1.70mm、1.70-0.60mm、≤0.60mm、≤0.088mm，所述4.75-1.70mm、1.70-0.60mm、≤0.60mm、≤0.088mm粒度的烧结镁砂占总原料比重分别为16%、18%、39%、11%，所述的烧结镁铝尖晶石采用三种粒度，分别为4.75-1.70mm、1.70-0.60mm、≤0.60mm，所述4.75-1.70mm、1.70-0.60mm、≤0.60mm粒度的烧结镁铝尖晶石占总原料比重分别为5%、5%、5%，所述烧结刚玉的粒度为≤0.60mm。所述的水泥窑烧成带用烧结刚玉复合无铬镁铝尖晶石砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a.配料，按配比称取各种原料，依次加入粒度为4.75-1.70mm的烧结镁砂和烧结镁铝尖晶石、粒度为1.70-0.60mm的烧结镁砂和烧结镁铝尖晶石、粒度为≤0.60mm的烧结镁砂、烧结镁铝尖晶石和烧结刚玉，混合2min，再加入木质素磺酸钙溶液，混合3min，最后加入粒度为≤0.088mm的烧结镁砂，再进行混合5min，制得混合料；b.制坯：将步骤a得到的混合料经全自动液压机压制成砖坯；c.干燥：将步骤b中压制成型的砖坯放置于150℃的干燥窑中干燥40h，控制水分含量≤0.5％；d.烧制：将干燥后的砖坯置于1650℃的高温隧道窑中保温10h烧制成型；e.冷却：将烧制成型的砖坯自然冷却至室温，去除不合格品，制得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泥窑烧成带用烧结刚玉复合无铬镁铝尖晶石砖，其特征在于，所述的烧结刚玉复合镁铝尖晶石砖按重量百分比计的原料组成为：80‑90%的烧结镁砂、10‑15％的烧结镁铝尖晶石、0.5‑5%的烧结刚玉，外加上述原料总量1‑5%的木质素磺酸钙溶液为结合剂。

【技术特征摘要】
1.一种水泥窑烧成带用烧结刚玉复合无铬镁铝尖晶石砖，其特征在于，所述的烧结刚玉复合镁铝尖晶石砖按重量百分比计的原料组成为：80-90%的烧结镁砂、10-15％的烧结镁铝尖晶石、0.5-5%的烧结刚玉，外加上述原料总量1-5%的木质素磺酸钙溶液为结合剂。2.根据权利要求1所述的水泥窑烧成带用烧结刚玉复合无铬镁铝尖晶石砖，其特征在于：所述的烧结镁砂采用97高纯烧结镁砂。3.根据权利要求1所述的水泥窑烧成带用烧结刚玉复合无铬镁铝尖晶石砖，其特征在于：所述的烧结镁砂采用四种粒度，分别为4.75-1.70mm、1.70-0.60mm、≤0.60mm、≤0.088mm。4.根据权利要求1所述的水泥窑烧成带用烧结刚玉复合无铬镁铝尖晶石砖，其特征在于：所述4.75-1.70mm、1.70-0.60mm、≤0.60mm、≤0.088mm粒度的烧结镁砂占总原料比重分别为15-20%、15-20%、35-50%、8-15%。5.根据权利要求1所述的水泥窑烧成带用烧结刚玉复合无铬镁铝尖晶石砖，其特征在于：所述的烧结镁铝尖晶石采用三种粒度，分别为4.75-1.70mm、1.70-0.60mm、≤0.60mm。6.根据权利要求5所述的水泥窑烧成带用烧结刚玉复合无铬镁铝尖晶石砖，其特征在于：所述4.75-1.70mm、1.70...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨忠德，刘德嵩，谢虎，林鑫，于龙泉，
申请(专利权)人：安徽海螺暹罗耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34