水泥窑高温带用方镁石-镁铁-铝铁尖晶石砖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水泥窑高温带用方镁石-镁铁-铁铝尖晶石砖及其制备方法，属于耐火材料技术领域，其化学重量组成百分组成为：Fe2O3?4～9％、Al2O3?4～7％、MgO?79～88％、ZrO2?0.05～0.5％，易于粘挂窑皮，且耐高温性、抗侵蚀性和抗氧化还原性优异；以MgO含量为96％以上的97#烧结镁砂、镁铁砂、烧结镁铁铝复合尖晶石为原料，配料质量百分组成为：5-3mm粗颗粒10-25％、3-1mm中颗粒15-35％、1-0mm细颗粒15-30％和＜0.088mm细颗粒30-40％，压制成型后烧成，方便控制、易于实施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水泥窑高温带用方镁石-镁铁-铁铝尖晶石砖及其制备方法，属于耐火材料

技术介绍
干法水泥窑高温带的窑衬要经受温度冲击、机械磨损和碱性熔渣的侵蚀，镁铬砖以良好的抗热震性和抗熔蚀性，较低的价格，在水泥窑高温带得到了广泛使用。但镁铬砖中的3价铬在水泥窑环境中氧化变成6价铬，残余衬砖弃置后使可溶于水的毒性6价铬进入水资源，带来严重的环境污染问题。国内外对水泥窑用镁铬砖替代材料进行了大量的工作，主要替代材料为方镁石-镁铝尖晶石砖、白云石质砖、镁锆钙砖等，其中方镁石-镁铝尖晶石砖热稳定性好，但挂窑皮性能差、易熔蚀；白云石质砖和镁锆钙砖抗侵蚀性和挂窑皮性能极佳，但结构剥落性差且易水化。奥镁公司(RHI)研究人员采用电熔法合成高纯的铁铝尖晶石，引入到氧化镁砖中，能够显著提高材料的挂窑皮能力。如专利CN02106M2. 0所述，该公司以4mm以下镁砂和电熔镁铁铝尖晶石混合为原料制备了镁铁铝砖，其中电熔镁铁铝尖晶石的成分中 Fe2O3 Al2O3比例为30 70至60-40，并且含有以i^e203+Al203为计量质量的20至60%的 MgO。CN 101851105A，名称为“镁铁铝尖晶石砖及其制备方法”专利申请中，记载以 5mm以下镁砂和镁铁铝尖晶石混合为原料制备了镁铁铝砖，其化学重量百分组成为!^e2O3 2. 5 9. 6 % ,Al2O3为2. 9-12 %和Mg076_93 %，XRD谱线显示主要晶相为FeO. Al2O3，在工业化规模生产过程中难以避免大量的残余方镁石(MgO)相，且使用过程中抗氧化还原性能不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水泥窑高温带用方镁石-镁铁-铁铝尖晶石砖，易于粘挂窑皮，且耐高温性、抗侵蚀性和抗氧化还原性优异；本专利技术同时提供了方便控制、易于实施的制备方法。本专利技术所述的水泥窑高温带用方镁石-镁铁-铁铝尖晶石砖，其化学重量组成百分组成为:Fe203 4 9%, Al2O3 4 7%,MgO 79 88%, ZrO2 0. 05 0. 5%。其XRD谱线主要晶相方镁石占73 93%，其余次晶相为FeO · Al203、Mg0 · A1203、 MgO · Fe2O3的混合物占7 26%及0-0. 4%的ZrO2。制备方法，以MgO含量为96%以上的97#烧结镁砂、镁铁砂、烧结镁铁铝复合尖晶石为原料，配料质量百分组成为5-3mm粗颗粒10-25%、3_lmm中颗粒15-35%、I-Omm细颗粒 15-30%和< 0. 088mm 细颗粒 30—40%。5-3mm粗颗粒为MgO含量为96%以上的97#烧结镁砂、MgO含量为91%以上的镁铁砂中的一种或两种的组合，3-lmm中颗粒为镁铁砂、97#烧结镁砂、烧结镁铁铝复合尖晶石中的一种或两种的组合，I-Omm细颗粒为97#烧结镁砂、镁铁砂、烧结镁铁铝复合尖晶石中的两种或三种的组合，< 0. 088mm细颗粒为97#镁砂、镁铁砂、镁铁铝复合尖晶石中的两种或三种的组合。结合剂为有机结合剂，为树脂、聚乙烯醇、木质素磺酸盐和甲基纤维素中的一种或任意几种的组合。加入量为外加配料总重量1 4%适宜。配料后混合，混合后的原料加入结合剂，经混练、压制成型、干燥后烧成。压制成型压力位50_200MPa。烧成温度为1500 1650°C，保温时间为3_8小时。典型的隧道窑烧成温度制度如下常温-最高烧成温度的升温速度为50-60 V /小时、1500-1650 V保温3_8小时，保温时间在3-8小时。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果本专利技术中使用了 MgO含量为96 %以上的97#烧结镁砂97#镁砂、镁铁砂、烧结镁铁铝复合尖晶石，并在砖体中引入少量&02，制得的方镁石-镁铁-铁铝尖晶石砖易于粘挂窑皮，且耐高温性、抗侵蚀性和抗氧化还原性优异，可作为镁铬材料的替代品，适用于大型回转窑的高温带，解决了水泥窑中镁铬砖的铬污染问题。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例将优质97#镁砂、镁铁砂、镁铁铝复合尖晶石按比例加入到混炼机内混合后，外加配料总重量1 4%的有机结合剂，有机结合剂为树脂、聚乙烯醇、木质素磺酸盐和甲基纤维素中的一种或任意几种的组合，混合均勻后在50-200Mpa压力下压制成型。坯体经110°C 温度干燥后，再进行烧成，烧成温度1500-1650°C，制得方镁石-镁铁-铁铝尖晶石砖。各实施例列表如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种水泥窑高温带用方镁石－镁铁－铁铝尖晶石砖，其特征在于其化学重量组成百分组成为：Ｆｅ２Ｏ３　４～９％、Ａｌ２Ｏ３　４～７％、ＭｇＯ　７９～８８％、ＺｒＯ２　０．０５～０．５％。

【技术特征摘要】
1.一种水泥窑高温带用方镁石-镁铁-铁铝尖晶石砖，其特征在于其化学重量组成百分组成为:Fe203 4 9%, Al2O3 4 7%,MgO 79 88%, ZrO2 0. 05 0. 5%。2.根据权利要求1所述的水泥窑高温带用方镁石-镁铁-铁铝尖晶石砖，其特征在于其主要物相为MgO,占73 93% ；其余次晶相为FeO · Al203、Mg0 · Al203、Mg0 · Fe2O3的混合物占7 26%及0-0. 4%的&02。3.—种权利要求1所述的水泥窑高温带用方镁石-镁铁-铁铝尖晶石砖的制备方法，其特征在于以MgO含量为96%以上的97#烧结镁砂、镁铁砂、烧结镁铁铝复合尖晶石为原料，配料质量百分组成为5-3mm粗颗粒10-25 %、3_lmm中颗粒15-35 %、I-Omm细颗粒 15-30%和< 0. 088mm 细颗粒 30-40%。4.根据权利要求3所述的水泥窑高温带用方镁石-镁铁-铁铝尖晶石...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉强，张瑛，冯延春，李志军，郑飞，刘杰，逄丽丽，
申请(专利权)人：淄博工陶耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：37