【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于耐火材料，具体涉及一种方镁石-尖晶石与空心球复合砖及其制备方法。
技术介绍
1、水泥回转窑烧成带用耐火材料承受着机械应力、热应力、化学侵蚀的综合作用，需要具备一定的热震稳定性、抗侵蚀性和良好的挂窑皮性。方镁石-镁铝尖晶石系耐火材料热震稳定性好，抗碱盐能力强，成为目前最具有发展前景的无铬化耐火材料之一。但是方镁石-尖晶石砖的导热系数仍然较高，会导致该部位筒体过热，加快机械设备损坏速率，且产生过多的能量消耗。
2、为解决上述问题，目前已经有多种耐火-隔热复合砖被开发，复合砖通常具有重质耐火砖层和轻质隔热砖层，轻质隔热砖层与筒体接触，具有隔热保温的功能，重质耐火砖层向内与物料接触，具有耐磨功能。采用耐火-隔热复合砖可使过渡带胴体温度降低，减少散热，利于设备维护。公开号为cn 101857451b的中国专利文献公开了一种碱性结构隔热一体化复合砖，包括镁致密碱性材料为原料的重质工作层，以氧化铝空心球或铝镁空心球或刚玉空心球或三者混合为轻质骨料的轻质隔热层，由两者采用振动加压或机压成型复合而成。该复合砖具有耐磨性好、耐火度高、结构强度好及保温隔热性能好，可克服回转窑用碱性砖导热系数大的缺点。公开号为cn 102674866 b的中国专利文献公开了一种镁铁尖晶石隔热复合砖，由耐火层和隔热层压制烧结而成，耐火层主要用高纯镁砂/电熔镁砂及合成镁铁铝尖晶石为主料，隔热层以镁橄榄石为主料，通过添加微粉和高压成型的方式，促使砖体在较低温度下完成烧结并获得较高强度。
3、耐火-隔热复合砖的耐火层与隔热层采用的原料不同
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是提供一种方镁石-尖晶石与空心球复合砖及其制备方法，耐火层与隔热层结合部位高温强度高，且隔热层高温强度高。
2、为了解决上述问题，本专利技术的一个方面提供一种方镁石-尖晶石与空心球复合砖，包括层叠设置的耐火层和隔热层：
3、所述耐火层的制备原料包括以下质量百分比的组分：电熔镁砂76％-85％、镁铝尖晶石14％-22％、zrb2微粉0.3％-2％，外加上述组分总质量3％-8％的第一结合剂；
4、所述隔热层的制备原料包括以下质量百分比的组分：镁铝尖晶石空心球62％-75％、镁铝尖晶石粉23％-36％、zro2粉1％-3％、cao粉0.3％-0.8％，外加上述组分总质量3％-8％的第二结合剂。
5、优选地，zro2粉与cao粉的质量比为2.3-4.2:1。
6、优选地，所述耐火层的制备原料包括以下质量百分比的组分：电熔镁砂79％-82％、镁铝尖晶石17％-20％、zrb2微粉0.5％-0.8％，外加上述组分总质量3％-5％的第一结合剂；
7、所述隔热层的制备原料包括以下质量百分比的组分：镁铝尖晶石空心球66％-70％、镁铝尖晶石粉27％-31％、zro2粉1.6％-2.1％、cao粉0.5％-0.6％，外加上述组分总质量3％-5％的第二结合剂。
8、优选地，所述耐火层的制备原料包括以下质量百分比的组分：电熔镁砂81％、镁铝尖晶石18.4％、zrb2微粉0.6％，外加上述组分总质量4％的第一结合剂；
9、所述隔热层的制备原料包括以下质量百分比的组分：镁铝尖晶石空心球68％、镁铝尖晶石粉29.6％、zro2粉1.8％、cao粉0.6％，外加上述组分总质量4％的第二结合剂。
10、优选地，所述电熔镁砂包括粒度为3-5mm的电熔镁砂、粒度为1-3mm的电熔镁砂和粒度为0-1mm的电熔镁砂；粒度为3-5mm的电熔镁砂、粒度为1-3mm的电熔镁砂、粒度为0-1mm的电熔镁砂的质量比为2-3:3-4:2-3。
11、优选地，所述镁铝尖晶石包括粒度为3-5mm的镁铝尖晶石、粒度为1-3mm的镁铝尖晶石、粒度为0-1mm的镁铝尖晶石；粒度为3-5mm的镁铝尖晶石、粒度为1-3mm的镁铝尖晶石、粒度为0-1mm的镁铝尖晶石的质量比为1-2:1-2:1。
12、优选地，所述镁铝尖晶石空心球包括粒度为3-5mm的镁铝尖晶石空心球、粒度为1-3mm的镁铝尖晶石空心球和粒度为0.2-1mm的镁铝尖晶石空心球；粒度为3-5mm的镁铝尖晶石空心球、粒度为1-3mm的镁铝尖晶石空心球和粒度为0.2-1mm的镁铝尖晶石空心球的质量比为3:3-5:3。
13、优选地，所述zrb2微粉的粒度＜0.074mm；
14、所述镁铝尖晶石粉的粒度＜0.074mm。
15、优选地，所述耐火层与所述隔热层结合处为锯齿状。
16、本专利技术的第二方面提供一种上述的方镁石-尖晶石与空心球复合砖的制备方法，包括以下步骤：
17、s1.将所述耐火层的制备原料混合均匀，得到耐火层混合料；
18、s2.将所述隔热层的制备原料混合均匀，得到隔热层混合料；
19、s3.在模具中间设置挡片，将模具分隔成耐火层区和隔热层区，然后在耐火层区放入耐火层混合料，在隔热层区放入隔热层混合料；
20、s4.取出挡片，对耐火层混合料和隔热层混合料压制成型，得到坯体；
21、s5.将所述坯体烧成，得到所述方镁石-尖晶石与空心球复合砖。
22、本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
23、本专利技术的方镁石-尖晶石与空心球复合砖，耐火层以电熔镁砂和镁铝尖晶石为主要原料，高温烧成后形成方镁石-尖晶石砖，由于方镁石-尖晶石层与镁铝尖晶石空心球层的热膨胀系数不同，方镁石-尖晶石砖的热膨胀系数更大，高温烧成或高温使用过程中隔热层与耐火层之间存在热应力，为此，本实施例在耐火层原料中加入少量zrb2微粉，zrb2在700℃左右与o2反应生成液相b2o3，液相组分的生成可吸收一部分由于膨胀产生的热应力，从而使方镁石-尖晶石耐火层与隔热层能够更好的结合到一起。
24、本专利技术的方镁石-尖晶石与空心球复合砖，隔热层以镁铝尖晶石空心球为主料，加入镁铝尖晶石粉填充空隙，相比于其他耐火材料空心球，镁铝尖晶石空心球与方镁石-尖晶石的热膨胀系数更相近，耐火层与隔热层可更好的结合，并且镁铝尖晶石空心球的高温强度更好。进一步地，本专利技术实施例还加入少量zro2粉、cao粉，zro2与镁铝尖晶石空心球中的al2o3和mgal2o4热膨胀系数不匹配，可使空心球层内部产生微裂纹，微裂纹的产生阻碍了大裂纹扩展，可起到基质增韧的效果，进而提高空心球砖的高温强度；而一部分zro2还可与cao发生反应，生成cazro3，产生少量的体积膨胀，使得隔热层与耐火层的热膨胀程度差别减小，进而减小高温下隔热层与耐火层之间的热应力大小，保证隔热层与耐火本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种方镁石-尖晶石与空心球复合砖，包括层叠设置的耐火层和隔热层，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的方镁石-尖晶石与空心球复合砖，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的方镁石-尖晶石与空心球复合砖，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的方镁石-尖晶石与空心球复合砖，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的方镁石-尖晶石与空心球复合砖，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的方镁石-尖晶石与空心球复合砖，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的方镁石-尖晶石与空心球复合砖，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的方镁石-尖晶石与空心球复合砖，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的方镁石-尖晶石与空心球复合砖，其特征在于：
10.一种如权利要求1-8中任一项所述的方镁石-尖晶石与空心球复合砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种方镁石-尖晶石与空心球复合砖，包括层叠设置的耐火层和隔热层，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的方镁石-尖晶石与空心球复合砖，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的方镁石-尖晶石与空心球复合砖，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的方镁石-尖晶石与空心球复合砖，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的方镁石-尖晶石与空心球复合砖，其特征在于：
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：申金龙，张延军，郑中阳，
申请(专利权)人：郑州金河源耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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