一种水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖及其制备方法，该制备方法包括：1）将镁铝尖晶石、陶砂、硅微粉、尿素、水合肼、金属氯盐和水进行水热反应以制得水热反应产物；2）将铝矾土、凹凸棒土、铝矿渣、碳化硅、氧化钇、石英砂、水热反应产物、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、冷却以制得水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖。该水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖具有优异的抗碱性能。

A cement kiln with alkali resistant magnesia spinel brick and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖及其制备方法
本专利技术涉及水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖，具体地，涉及一种水泥窑烧成带用抗碱镁铝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。但是现有的水泥回转窑中往往对有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。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖及其制备方法，该水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖具有优异的抗碱性能，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水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖的制备方法，该制备方法包括：1）将镁铝尖晶石、陶砂、硅微粉、尿素、水合肼、金属氯盐和水进行水热反应以制得水热反应产物；2）将铝矾土、凹凸棒土、铝矿渣、碳化硅、氧化钇、石英砂、水热反应产物、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、冷却以制得水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖；其中，镁铝尖晶石由平均粒径为0.12-0.18mm的尖晶石颗粒A、平均粒径为0.32-0.45mm的尖晶石颗粒B和平均粒径为1.6-2.0mm的尖晶石颗粒C按照10：10-15：3-5的重量比组成；所述金属氯盐由氯化镍、二氯化锰、五氯化钼、氯化钒和氯化钯组成。本专利技术还提供了一种水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖，该水泥窑烧成带用抗碱镁铝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水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖具有优异的抗碱性能，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水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖的制备方法，该制备方法包括：1）将镁铝尖晶石、陶砂、硅微粉、尿素、水合肼、金属氯盐和水进行水热反应以制得水热反应产物；2）将铝矾土、凹凸棒土、铝矿渣、碳化硅、氧化钇、石英砂、水热反应产物、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、冷却以制得水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖；其中，镁铝尖晶石由平均粒径为0.12-0.18mm的尖晶石颗粒A、平均粒径为0.32-0.45mm的尖晶石颗粒B和平均粒径为1.6-2.0mm的尖晶石颗粒C按照10：10-15：3-5的重量比组成；所述金属氯盐由氯化镍、二氯化锰、五氯化钼、氯化钒和氯化钯组成。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水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖具有更优异的抗碱性能，优选地，在步骤1）中，陶砂的平均粒径为0.11-0.16mm，硅微粉的平均粒径为0.10-0.25mm。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水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖具有更优异的抗碱性能，优选地，所述镁铝尖晶石、陶砂、硅微粉、尿素、水合肼、金属氯盐、水的重量比为10：3.5-5：1.5-4：2-4：0.4-0.8：1-1.6：50-100。其中，在在所述金属氯盐中，各组分的配比可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖具有更优异的抗碱性能，优选地，在金属氯盐中，所述氯化镍、二氯化锰、五氯化钼、氯化钒和氯化钯的重量比为5：0.8-1.4：2-4：0.3-0.6：1-1.5。在本专利技术的步骤1）中，水热反应的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖具有更优异的抗碱性能，优选地，在步骤1）中，所述水热反应为：先将物料自15-35℃以2.5-3℃/min升温至140-160℃并保温1-2h，接着以0.4-0.9℃/min升温至180-200℃并保温8-10h。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水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖具有更优异的抗碱性能，优选地，在步骤2）中，铝矾土、凹凸棒土、铝矿渣、碳化硅、氧化钇、石英砂、水热反应产物、木质素磺酸钙、硅酸钠、环糊精和水的重量比为10：7-9：2-2.5：0.8-1.3：0.9-1.4：2-6：8-11：4-5：2-4：3.5-4.5：30-50。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水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖具有更优异的抗碱性能，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水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖具有更优异的抗碱性能，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水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖具有更优异的抗碱性能，优选地，在步骤2）中，铝矾土、凹凸棒土、铝矿渣的平均粒径各自独立地为1.1-1.5mm，碳化硅、氧化钇、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水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖具有更优异的抗碱性能，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水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖具有更优异的抗碱性能，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水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖具有更优异的抗碱性能，优选地，在步骤4）中，烧制为：先自15-35℃以0.5-1℃/min升温至420-460℃并保温1-2h，接着以2.5-3℃/min升温至1150-1200℃并保温3-5h，最后以1-1.5℃/min升温至1680-1740℃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水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖具有更优异的抗碱性能，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水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖，该水泥窑烧成带用抗碱镁铝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发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泥窑烧成带用抗碱镁铝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、陶砂、硅微粉、尿素、水合肼、金属氯盐和水进行水热反应以制得水热反应产物；2）将铝矾土、凹凸棒土、铝矿渣、碳化硅、氧化钇、石英砂、所述水热反应产物、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、冷却以制得所述水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖；其中，所述镁铝尖晶石由平均粒径为0.12‑0.18mm的尖晶石颗粒A、平均粒径为0.32‑0.45mm的尖晶石颗粒B和平均粒径为1.6‑2.0mm的尖晶石颗粒C按照10：10‑15：3‑5的重量比组成；所述金属氯盐由氯化镍、二氯化锰、五氯化钼、氯化钒和氯化钯组成。

【技术特征摘要】
1.一种水泥窑烧成带用抗碱镁铝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、陶砂、硅微粉、尿素、水合肼、金属氯盐和水进行水热反应以制得水热反应产物；2）将铝矾土、凹凸棒土、铝矿渣、碳化硅、氧化钇、石英砂、所述水热反应产物、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、冷却以制得所述水泥窑烧成带用抗碱镁铝尖晶石砖；其中，所述镁铝尖晶石由平均粒径为0.12-0.18mm的尖晶石颗粒A、平均粒径为0.32-0.45mm的尖晶石颗粒B和平均粒径为1.6-2.0mm的尖晶石颗粒C按照10：10-15：3-5的重量比组成；所述金属氯盐由氯化镍、二氯化锰、五氯化钼、氯化钒和氯化钯组成。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、陶砂、硅微粉、尿素、水合肼、金属氯盐、水的重量比为10：3.5-5：1.5-4：2-4：0.4-0.8：1-1.6：50-100；优选地，在所述金属氯盐中，所述氯化镍、二氯化锰、五氯化钼、氯化钒和氯化钯的重量比为5：0.8-1.4：2-4：0.3-0.6：1-1.5；更优选地，所述陶砂的平均粒径为0.11-0.16mm，所述硅微粉的平均粒径为0.10-0.25mm；进一步优选地，在步骤1）中，所述水热反应为：先将物料自15-35℃以2.5-3℃/min升温至140-160℃并保温1-2h，接着以0.4-0.9℃/min升温至180-200℃并保温8-10h。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，在步骤2）中，所述铝矾土、凹凸棒土、铝矿渣、碳化硅、氧化钇、石英砂、所述水热反...

【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