一种微波干燥制备不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖的方法技术

本发明专利技术属于冶金、有色、玻璃、水泥窑用高级耐火材料及其制备技术领域，具体涉及一种微波干燥制备不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖的方法。本发明专利技术不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖采用镁含量99%的高纯度镁砂作为原料，首例采用络合镁铝胶结剂与稀土氧化物改性镁铝尖晶石复合砖，制备过程采用微波干燥技术制备，微波干燥设计为两段控制，并且微波功率控制在250‑500kw，第一段为微波干燥，干燥时间为10‑20min；第二段为微波和回收热风气流共同干燥，干燥时间为10‑20min。本发明专利技术微波干燥制备方法具有高效率、低成本洁净钢，无需高温烧成、受热均匀脱水速度快，原料成本低、性能优越、制备周期短，实现无碳无铬排放，无污染零排放等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种微波干燥制备不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖的方法
本专利技术属于冶金、有色、玻璃、水泥窑用高级耐火材料及其制备
，具体涉及一种微波干燥制备不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖的方法。
技术介绍
《中国制造2025》重点目标：高效率、低成本洁净钢生产技术，先进钢铁成分组织设计，钢铁材料夹杂状态控制，炉外精炼过程模拟优化，炉外精炼装备设计优化，耐火材料制造配置优化，先进制造零部件用钢，高性能海工钢，新型钢强韧汽车钢，高速、重载轨道交通用钢，特种装备用超高强度不锈钢等。目前，申请公布号为CN106278324A的专利技术专利中公布了一种改性高纯镁铝尖晶石复合砖及其制备方法，虽然其在原料上选用国产高纯镁砂替代国外进口的海水镁砂节约了成本，高温热震稳定性好，取代钢包用镁碳和镁铬砖，实现无碳无铬排放，无污染，洁净钢水，改善了耐火材料制造中生产性能较好的原材料价格昂贵的问题并且性能优越，但是在其制备的过程中需要将成型的复合砖坯放入干燥窑进行干燥，干燥温度为90℃-150℃，干燥时间12-16小时；再将干燥后的复合砖坯送入1700℃-1800℃的窑中烧制7-8h进行烧结，因此需要大量能源提供热能，成本高并且生产周期长，生产效率低下。提供热能的常规方法有燃油燃烧提供热能、天然气燃烧提供热能、电能转化热能等，其中燃油燃烧虽然价格便宜、但是排放的污染气体危害较大；天然气燃烧虽然较为环保，但是价格昂贵，每吨砖烧成所需要的天然气的成本约为600-800元，同时天然气虽然是无色无味的，但是为了助于泄漏检测会在送到最终用户之前用硫醇来给天然气添加气味，硫醇也会产生一定的硫化物，并且在烧成过程中天然气的燃烧仍然产生一定量的温室气体CO2，对地球整体的温室效应会有影响，虽然天然气比空气轻而容易发散，但仍然存在致人窒息或死亡爆炸的安全隐患；电能转化热能是绿色清洁能源，但是上述专利的制备时间较长，烧结温度高，时间长，电能消耗大，综合成本也较高，同时生产效率低下。采用以上方式提供的热能是传统的环境传热给物料，由物料的外表面向内部阶梯式传热，存在物料受热不均匀，加热脱水或烧结速度慢等问题。因此，研制一种高效率、低成本洁净钢生产技术，无需高温烧成，受热均匀脱水速度快，原料成本低、性能优越、制备周期短，实现无碳无铬排放，无污染零排放的不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖的制备方法是非常重要的。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种微波干燥制备不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖的方法。本专利技术微波干燥制备不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖的方法具有高效率、低成本洁净钢，无需高温烧成、受热均匀脱水速度快，原料成本低、性能优越、制备周期短，实现无碳无铬排放，无污染零排放等优点；运用本专利技术的制备方法生产的不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖具有纯度高、密度大、强度高、高温热震稳定性好、耐腐蚀性强且抗熔融金属和抗氧化能力强、无有害气体排放符合绿色耐材标准等优点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为。一种微波干燥制备不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖的方法，步骤如下：（1）按重量份数秤取高纯度镁砂（MgO≥99%）25-30份和高纯度镁铝尖晶石（MgO≥23%，Al2O3≥65%）10-30份，放入破碎机中进行破碎，破碎之后加入球磨机中进行粉碎，粉碎之后再用振动筛筛出粒度为5-150目的骨料；（2）按重量份数秤取电熔镁砂粉（MgO≥98%，粒度300-350目）20-35份、电熔镁铝尖晶石砂细粉（MgO含量23%-24%，Al2O3含量75%-76%）8-9份、电熔镁铝尖晶石砂超细粉（MgO含量23%-24%，Al2O3含量75%-76%）3-5份、脱硅氧化锆1-3份、氧化铈0.1-0.4份和活性氧化铝微粉1-3份，放入容器中混合配置成粉料；（3）混料：将配制的骨料放入泥料混炼机中，加入络合镁铝胶结剂2-5份，转速20-30r/min搅拌时间5-10分钟，在搅拌时加水1-3份至络合镁铝胶结剂形成浆料包裹在骨料表面，再加入上述步骤（2）制备的粉料继续混合搅拌，搅拌时间20-30分钟；（4）成型：称量5-10kg的混料放入压机中成型为复合砖坯，压机压力为800吨～1000吨；（5）微波干燥：将成型的复合砖坯放入微波干燥设备进行干燥，微波功率为250-500kW，干燥时间0.5-1h即得成品，所述成品的含水量为≤0.2%。本专利技术的一种优选方案，步骤（4）中的复合砖坯的厚度为50-100mm。进一步的，步骤（5）的微波干燥设备进行干燥分为两段式干燥，第一段为微波干燥，干燥时间为10-20min；第二段为微波和回收热风气流共同干燥，干燥时间为10-20min。进一步的，步骤（5）的微波功率为300kW。进一步的，步骤（2）中电熔镁铝尖晶石砂超细粉的粒度为2500-3000目。进一步的，步骤（2）中的粉料的粒度为300-350目。本专利技术的第二种优选方案，步骤（1）中的所述骨料的原料按重量份数秤取高纯度镁砂（MgO≥99%）30份、高纯度镁铝尖晶石（MgO≥23%，Al2O3≥65%）20份；步骤（2）中所述粉料的原料按重量份数秤取电熔镁砂粉（MgO≥98%，粒度300-350目）30份、电熔镁铝尖晶石砂细粉（MgO含量23%-24%，Al2O3含量75%-76%，粒度300-350目）10份、电熔镁铝尖晶石砂超细粉（MgO含量23%-24%，Al2O3含量75%-76%，粒度2500-3000目）3份、脱硅氧化锆（粒度300-350目）2份、稀土氧化物（粒度300-350目）0.1份、活性氧化铝微粉（粒度2000-3500目）2份、络合镁铝胶结剂3份和水2份。本专利技术的第三种优选方案，所述高纯度镁砂包括65%-75%的高纯度烧结镁砂和25%-35%的高纯度电熔镁砂；所述高纯度镁铝尖晶石包括60%-80%的高纯度烧结镁铝尖晶石和20%-40%的高纯度电熔镁铝尖晶石。本专利技术的第四种优选方案，所述高纯度镁砂包括72%的高纯度烧结镁砂和28%的高纯度电熔镁砂；所述高纯度镁铝尖晶石包括66%的高纯度烧结镁铝尖晶石和36%的高纯度电熔镁铝尖晶石。进一步的，所述稀土氧化物为氧化铈。本专利技术的有益效果。（1）生产效率高。本专利技术制备方法采用微波干燥设备进行干燥，采用两段控制，微波段利用微波内外同时加热的特点，快速脱除大量水分，后续的微波和回收热风气流干燥，用于干燥后期内部较低水分的快速烘干，干燥总时间在0.5-1h内就可以完成，成品的含水量为≤0.2%，克服了目前制备耐火砖的干燥时间长（一般需要10-20h，如对比例1-6所示）的问题，提高了生产效率。（2）克服微波缺点。微波干燥普遍存在边角效应，在食品领域尤为明显，但是由于本专利技术制备的不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖属于耐火材料领域，并且本身的高温热震稳定性好，将微波应用到本专利技术的配方中基本不会出现边角效应；本专利技术的砖坯厚度根据微波的穿透力设计为50-100mm，可以保证微波能够完全穿透砖坯，实现微波使砖坯内外同时均匀受热快速脱水的效果；本专利技术制备方法的微波干燥设计为两段控制，并且微波功率控制在250-500kw，在后段时砖坯的自由水已几乎蒸发，主要是对砖坯的一些结合水进行脱水，在后段采用微波配合热风不但节能，而且更好的避免了当砖坯在后段吸收微波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波干燥制备不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖的方法，其特征在于：步骤如下：（1）按重量份数秤取高纯度镁砂（MgO≥99%）25‑30份和高纯度镁铝尖晶石（MgO≥23%，Al

【技术特征摘要】
1.一种微波干燥制备不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖的方法，其特征在于：步骤如下：（1）按重量份数秤取高纯度镁砂（MgO≥99%）25-30份和高纯度镁铝尖晶石（MgO≥23%，Al2O3≥65%）10-30份，放入破碎机中进行破碎，破碎之后加入球磨机中进行粉碎，粉碎之后再用振动筛筛出粒度为5-150目的骨料；（2）按重量份数秤取电熔镁砂粉（MgO≥98%，粒度300-350目）20-35份、电熔镁铝尖晶石砂细粉（MgO含量23%-24%，Al2O3含量75%-76%）8-9份、电熔镁铝尖晶石砂超细粉（MgO含量23%-24%，Al2O3含量75%-76%）3-5份、脱硅氧化锆1-3份、氧化铈0.1-0.4份和活性氧化铝微粉1-3份，放入容器中混合配置成粉料；（3）混料：将配制的骨料放入泥料混炼机中，加入络合镁铝胶结剂2-5份，转速20-30r/min搅拌时间5-10分钟，在搅拌时加水1-3份至络合镁铝胶结剂形成浆料包裹在骨料表面，再加入上述步骤（2）制备的粉料继续混合搅拌，搅拌时间20-30分钟；（4）成型：称量5-10kg的混料放入压机中成型为复合砖坯，压机压力为800吨～1000吨；（5）微波干燥：将成型的复合砖坯放入微波干燥设备进行干燥，微波功率为250-500kW，干燥时间0.5-1h即得成品，所述成品的含水量≤0.2%。2.根据权利要求1所述的微波干燥制备不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖的方法，其特征在于：步骤（4）中的复合砖坯的厚度为50-100mm。3.根据权利要求1所述的微波干燥制备不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖的方法，其特征在于：步骤（5）的微波干燥设备进行干燥分为两段式干燥，第一段为微波干燥，干燥时间为10-20min；第二段为微波和回收热风气流共同干燥，干燥时间为10-20min。4.根据权利要求1所述的微波干燥制备不烧改性高纯镁铝尖晶石复合砖的方法，其特征在于：步骤（5...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙光，郭全营，
申请(专利权)人：孙光，郭全营，
类型：发明
国别省市：辽宁,21