一种高热震稳定性镁尖晶石砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高热震稳定性镁尖晶石砖及其制备方法，该制备方法包括：1）将镁铝尖晶石、氧化锆、聚乙烯吡咯烷酮、硼酸铝晶须进行球磨以制得球磨组合物；2）将高岭土、绿泥石、铝矿渣、碳化硼、硫酸硅、石英砂、球磨组合物、木质素磺酸钙、硅酸钠、环糊精和水进行混合、陈化以制得混合料；3）将混合料进行压制以制得砖坯；4）将砖坯进行干燥、烧制、冷却以制得高热震稳定性镁尖晶石砖。该耐火砖具有优异的热震稳定性。

A high thermal shock resistance of magnesia spinel brick and preparation method thereof

The invention discloses a high thermal shock resistance of magnesia spinel brick and a preparation method thereof. The preparation method comprises: 1) the mg Al spinel, zirconia, polyvinylpyrrolidone, aluminum borate whisker was prepared by ball milling composition; 2) the kaolin, chlorite, aluminum slag, boron carbide, silicon sulfate quartz sand, ball milling, composition, calcium lignosulphonate, sodium silicate, cyclodextrin and water are mixed and aging to prepare the mixture; 3) the mixture is pressed to make the brick brick; 4) drying, firing and cooling to obtain high thermal shock resistance of magnesia spinel brick. The refractory brick has excellent thermal shock stability.

【技术实现步骤摘要】
一种高热震稳定性镁尖晶石砖及其制备方法
本专利技术涉及耐火砖，具体地，涉及一种高热震稳定性镁尖晶石砖及其制备方法。
技术介绍
水泥回转窑经历了漫长的演变和发展过程，目前水泥工业窑炉主要由窑口、下过渡带、烧成带、下过渡带和安全带组成；由于烧成带和过渡带的工作环境较为恶劣，故而需要在烧成带和过渡带的窑壁上设置耐火砖。理想中的耐火砖需要具有以下特点：1）优异的挂窑皮性能；2）高抗热化学反应能力；3）优异的抗渣能力；4）优异的机械强度；5）优异的热震稳定性。但是现有的耐火砖的热震稳定性较差，容易开裂进而极大地影响了其使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高热震稳定性镁尖晶石砖及其制备方法，该耐火砖具有优异的热震稳定性，同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种高热震稳定性镁尖晶石砖的制备方法，该制备方法包括：1）将镁铝尖晶石、氧化锆、聚乙烯吡咯烷酮、硼酸铝晶须进行球磨以制得球磨组合物；2）将高岭土、绿泥石、铝矿渣、碳化硼、硫酸硅、石英砂、球磨组合物、木质素磺酸钙、硅酸钠、环糊精和水进行混合、陈化以制得混合料；3）将混合料进行压制以制得砖坯；4）将砖坯进行干燥、烧制、冷却以制得高热震稳定性镁尖晶石砖；其中，镁铝尖晶石由平均粒径为0.06-0.08mm的颗粒A、平均粒径为0.15-0.25mm的颗粒B和平均粒径为1.5-2.2mm的颗粒C按照10：15-35：6-10的重量比组成。本专利技术还提供了一种高热震稳定性镁尖晶石砖，该高热震稳定性镁尖晶石砖通过上的制备方法制备而得。在上述技术方案，本专利技术通过各原料和各工序的有机结合使得制得的耐火砖具有优异的热震稳定性，同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种高热震稳定性镁尖晶石砖的制备方法，该制备方法包括：1）将镁铝尖晶石、氧化锆、聚乙烯吡咯烷酮、硼酸铝晶须进行球磨以制得球磨组合物；2）将高岭土、绿泥石、铝矿渣、碳化硼、硫酸硅、石英砂、球磨组合物、木质素磺酸钙、硅酸钠、环糊精和水进行混合、陈化以制得混合料；3）将混合料进行压制以制得砖坯；4）将砖坯进行干燥、烧制、冷却以制得高热震稳定性镁尖晶石砖；其中，镁铝尖晶石由平均粒径为0.06-0.08mm的颗粒A、平均粒径为0.15-0.25mm的颗粒B和平均粒径为1.5-2.2mm的颗粒C按照10：15-35：6-10的重量比组成。在本专利技术的步骤1）中，各物料的粒径可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的耐火砖具有更优异的热震稳定性，优选地，在步骤1）中，所述镁铝尖晶石的平均粒径为0.11-0.18mm，所述硼酸铝晶须的平均长度为30-50μm。在本专利技术的步骤1）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的耐火砖具有更优异的热震稳定性，优选地，在步骤1）中，镁铝尖晶石、氧化锆、聚乙烯吡咯烷酮、硼酸铝晶须的重量比为10：5-6.5：3-4：1-3。在本专利技术的步骤1）中，球磨的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的耐火砖具有更优异的热震稳定性，优选地，球磨满足以下条件：大球与小球的质量比为4：2-2.5，磨球与物料的质量比为5：1.5-2，转速为2000-2500rpm，球磨时间为45-60min。在本专利技术的步骤2）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的耐火砖具有更优异的热震稳定性，优选地，在步骤2）中，高岭土、绿泥石、铝矿渣、碳化硼、硫酸硅、石英砂、球磨组合物、木质素磺酸钙、硅酸钠、环糊精和水的重量比为10：5-7：2.1-2.6：0.2-0.6：5-8：2-7：8-12：2-4：3-5：3-6：30-50。在本专利技术的步骤2）中，混合的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的耐火砖具有更优异的热震稳定性，优选地，在步骤2）中，混合满足以下条件：混合温度为30-40℃，混合时间为40-60min。在本专利技术的步骤2）中，陈化的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的耐火砖具有更优异的热震稳定性，优选地，在步骤2）中，陈化满足以下条件：陈化温度为45-60℃，陈化时间为10-20h。在本专利技术的步骤2）中，各物料的粒径可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的耐火砖具有更优异的热震稳定性，优选地，在步骤2）中，高岭土、绿泥石、铝矿渣的平均粒径各自独立地为1.1-1.5mm，碳化硼、硫酸硅、石英砂的平均粒径各自独立地为2.5-3mm。在本专利技术的步骤3）中，压制的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的耐火砖具有更优异的热震稳定性，优选地，在步骤3）中，压制的过程为：先将混合料于20-25MPa下压制20-30min，接着于40-60MPa下压制40-60min，最后于10-15MPa下压制10-15min。在本专利技术的步骤3）中，干燥的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的耐火砖具有更优异的热震稳定性，优选地，在步骤4）中，干燥满足以下条件：干燥温度为125-140℃，干燥时间为30-40h。在本专利技术的步骤4）中，烧制的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的耐火砖具有更优异的热震稳定性，优选地，在步骤4）中，烧制为：先自15-35℃以0.5-1℃/min升温至320-350℃并保温1-2h，接着以2-2.4℃/min升温至1350-1400℃并保温3-5h，最后以1-1.5℃/min升温至1680-1750℃并保温1-2h。在本专利技术的步骤4）中，冷却的方式可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的耐火砖具有更优异的热震稳定性，优选地，冷却采用自然冷却的方式进行。本专利技术还提供了一种高热震稳定性镁尖晶石砖，该高热震稳定性镁尖晶石砖通过上的制备方法制备而得。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。实施例11）将镁铝尖晶石、氧化锆（平均粒径为0.15mm）聚乙烯吡咯烷酮、硼酸铝晶须（平均长度为40μm）按照10：5.5：3.5：2的重量比进行球磨以制得球磨组合物；2）将高岭土（平均粒径为1.3mm）、绿泥石（平均粒径为1.3mm）、铝矿渣（平均粒径为1.4mm）、碳化硼（平均粒径为2.8mm）、硫酸硅（平均粒径为2.7mm）、石英砂（平均粒径为2.9mm）、所述球磨组合物、木质素磺酸钙、硅酸钠、环糊精和水按照10：6：2.4：0.5：6：4：10：3：4：5：40的重量比进行混合（混合温度为35℃，混合时间为50min）、陈化（陈化温度为50℃，陈化时间为15h）以制得混合料；3）将所述混合料先于23MPa下压制25min，接着于50MPa下压制50min，最后于13MPa下压制13min进行压制以制得砖坯；4）将所述砖坯进行干燥（干燥温度为130℃，干燥时间为35h）、烧制；接着将干燥后的砖坯先自25℃以0.8℃/min升温至330℃并保温1.5h，再以2.2℃/min升温至1380℃并保温4h，然后以1.3℃/min升温至1700℃并保温1.5h；最后冷却采用以制得所述高热震稳定性镁尖晶石砖A1；其中，所述镁铝尖晶石由平均粒径为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高热震稳定性镁尖晶石砖的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1）将镁铝尖晶石、氧化锆、聚乙烯吡咯烷酮、硼酸铝晶须进行球磨以制得球磨组合物；2）将高岭土、绿泥石、铝矿渣、碳化硼、硫酸硅、石英砂、所述球磨组合物、木质素磺酸钙、硅酸钠、环糊精和水进行混合、陈化以制得混合料；3）将所述混合料进行压制以制得砖坯；4）将所述砖坯进行干燥、烧制、冷却以制得所述高热震稳定性镁尖晶石砖；其中，所述氧化锆由平均粒径为15‑20nm的颗粒A、平均粒径为35‑50nm的颗粒B和平均粒径为65‑70mm的颗粒C按照10：15‑35：6‑10的重量比组成。

【技术特征摘要】
1.一种高热震稳定性镁尖晶石砖的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1）将镁铝尖晶石、氧化锆、聚乙烯吡咯烷酮、硼酸铝晶须进行球磨以制得球磨组合物；2）将高岭土、绿泥石、铝矿渣、碳化硼、硫酸硅、石英砂、所述球磨组合物、木质素磺酸钙、硅酸钠、环糊精和水进行混合、陈化以制得混合料；3）将所述混合料进行压制以制得砖坯；4）将所述砖坯进行干燥、烧制、冷却以制得所述高热震稳定性镁尖晶石砖；其中，所述氧化锆由平均粒径为15-20nm的颗粒A、平均粒径为35-50nm的颗粒B和平均粒径为65-70mm的颗粒C按照10：15-35：6-10的重量比组成。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1）中，所述镁铝尖晶石、氧化锆、聚乙烯吡咯烷酮、硼酸铝晶须的重量比为10：5-6.5：3-4：1-3；优选地，所述镁铝尖晶石的平均粒径为0.11-0.18mm，所述硼酸铝晶须的平均长度为30-50μm；更优选地，所述球磨满足以下条件：大球与小球的质量比为4：2-2.5，磨球与物料的质量比为5：1.5-2，转速为2000-2500rpm，球磨时间为45-60min。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，在步骤2）中，所述高岭土、绿泥石、铝矿渣、碳化硼、硫酸硅、石英砂、所述球磨组合物、木质素磺酸钙、硅酸钠、环糊精和水的重量比为10：5-7：2.1-2.6：0.2-0.6：5-8：2-7：8-12：2-4：3-5：3-6：30-50。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春生，张强，
申请(专利权)人：芜湖乾凯材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34