一种致密镁橄榄石耐火原料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种致密镁橄榄石耐火原料及其制备方法。其技术方案是：先将69~85wt%的滑石粉、13~30wt%的镁质原料细粉和0.2~2wt%的添加剂混合，制得混合料；再外加所述混合料1~10wt%的结合剂，置于球磨机中球磨1~3小时，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料3~10wt%的水，搅拌10~30分钟，压制成坯体，干燥；最后将干燥后的坯体在1350~1650℃条件下煅烧，保温1~3小时，制得致密镁橄榄石耐火原料。本发明专利技术具有生产成本低和易于烧结的特点，所制备的致密镁橄榄石耐火原料体积密度大、气孔率低和高温性质稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于耐火材料
具体涉及。
技术介绍
镁橄榄石晶体熔点1890°C，为岛状硅酸盐结构，具有熔点高、导热系数低、化学性质稳定、耐金属熔体和渣侵蚀性高的优良特性。而天然镁橄榄石不仅杂质含量较高且烧失量大，即使经高温煅烧处理，仍不能满足高档耐火制品的要求。天然镁橄榄石中含有的如 Fe203> SiO2和Al2O3等杂质，在矿物中或高温下将会形成低熔物，如铁橄榄石、钙镁橄榄石、 透辉石、钙长石、堇青石等，进而降低制品的耐火度和荷重软化温度；因杂质成分的存在导致多种矿相并存，造成耐火制品高温下性质的不稳定，严重影响了耐火材料生产和耐火材料产品的推广。现有技术中也有一些有关镁橄榄石制备的方法，但都存在一定的不足如以蛇纹石尾矿为主要原料(万建东，东海县蛇纹石尾矿转化为镁橄榄石的研究.非金属矿， 1997，3: 61-63)的制备技术，经细磨、成型和烧成得到致密镁橄榄石原料，但由于原料中的Fe2O3和CaO等杂质含量较高，使所制备的镁橄榄石高温性质不稳定，限制了其在耐火制品中的应用；另如“用菱镁矿尾矿和滑石尾矿合成高纯镁橄榄石的方法”(201110159148) 的专利技术，以菱镁矿尾矿和滑石尾矿为主体原料，加入添加剂和结合剂，经配料、混料、成型、烘干、高温合成和破碎等工序制得使用温度高于1600°C和体积密度大于2. 55g/cm3的高纯镁橄榄石耐火原料，但该技术采用的原料及产物中含有一定量的氧化铁，则会影响最终产物在高温下的使用效果，受制备方法限制，该技术无法制得高密度的镁橄榄石，如在确保高温性能优异的前提下，体积密度大于2. 9 g/cm3的致密镁橄榄石；又如“用铁尾矿生产镁橄榄石耐火材料的方法”(ZL200610047981)的专利技术，在铁尾矿与轻烧镁粉的混合料中加入橄榄石熟料、可烧失物、结合剂和水，经搅拌、成型、干燥、保温和烧成，制得镁橄榄石耐火材料，该技术采用的原料中存在有较高含量的铁，将会显著影响产物的高温性能，进而无法在与侵蚀介质、还原气氛、碱性粉尘等接触的高温环境下长期使用；再如“轻质镁橄榄石砖及其制造方法”(200610134805)的专利技术，将橄榄石砂、镁砂、焦炭和木炭等混合，经干燥、烧成、切和磨制得使用温度达到1540°C的轻质镁橄榄石砖。总之，现有技术中关于镁橄榄石材料或镁橄榄石砖的制备方法，都存在一些不足 或原料中含有铁、钙等杂质，导致产品高温性质的不稳定；或制备的产物为轻质材料 。故都不能满足与侵蚀介质、还原气氛和碱性粉尘等接触的高温环境对耐火材料产品的体积密度、气孔率、高温性质的要求。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的不足，目的是提供一种生产成本低和易于烧结的致密镁橄榄石耐火原料的制备方法，用该方法制备的致密镁橄榄石耐火原料体积密度大、气孔率低和高温性质稳定。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是先将69 85wt%的滑石粉、13 30 wt%的镁质原料细粉和O. 2^2wt%的添加剂混合，制得混合料；再外加所述混合料f 10wt%的结合剂， 置于球磨机中球磨广3小时，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料3 10wt%的水，搅拌1(Γ30分钟，压制成坯体，干燥；最后将干燥后的坯体在135(T165(TC条件下煅烧，保温 Γ3小时，制得致密镁橄榄石耐火原料。所述滑石粉中的A1203、CaO和Fe2O3的杂质含量小于1. 2wt%,滑石粉的粒径小于 O. 045mm。所述镁质原料细粉为电熔镁砂细粉、烧结镁砂细粉和轻烧氧化镁细粉中的一种； 镁质原料细粉中的A1203、CaO和Fe2O3的杂质含量小于3 wt%,镁质原料细粉的粒径小于O.045 mm。所述添加剂为碳化硅、氮化硅和二氧化钛中的一种以上，所述添加剂中的Fe2O3的含量小于lwt%,粒径小于O. 045 mm。所述压制的压力为45 55MPa。所述结合剂为蔗糖、半乳糖、葡萄糖和工业糊精粉中的一种。由于采用上述技术方案，本专利技术所采用的镁质原料细粉和滑石粉来源广泛，生产成本低，各种原料颗粒之间紧密接触，易于烧结，物相结合良好，有利于提高产物的物理化学性能。用该方法制备的致密镁橄榄石耐火原料的体积密度大于2. 9 g/cm3，气孔率小于 10 %，高温性质稳定,特别适合于有色金属和钢铁冶炼、水泥和玻璃等高温设备用耐火材料的制备。因此，本专利技术具有生产成本低和易于烧结的特点，所制备的致密镁橄榄石耐火原料体积密度大、气孔率低和高温性质稳定。具体实施方式 下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步的描述，并非对其保护范围的限制。为避免重复，先将本具体实施方式的原料统一描述如下，各实施例中不再赘述 滑石粉中的A1203、CaO和Fe2O3的杂质含量小于1. 2wt%，滑石粉的粒径小于O. 045mm ； 电熔镁砂细粉、烧结镁砂细粉和轻烧氧化镁细粉中的Al203、Ca0和Fe2O3的杂质含量均分别小于3wt%,粒径均小于O. 045 mm ；碳化硅、氮化硅和二氧化钛中的一种以上的Fe2O3的含量均分别小于lwt%，粒径均分别小于 O. 045 mm。实施例1。先将69 75 wt%的滑石粉、23 30 wt%的电熔镁砂细粉和广2 wt%的二氧化钛混合,制得混合料；再外加所述混合料1 3 wt%的工业糊精，置于球磨机中球磨广3小时，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料3飞wt% 的水，搅拌10 30分钟，在45飞5 MPa压力下压制成坯体，干燥；最后将干燥后的坯体在 150(Γ1600 条件下煅烧，保温广3小时，制得致密镁橄榄石耐火原料。本实施例所制备的致密镁橄榄石耐火原料，经检测体积密度大于2. 95g/cm3 ;气孔率小于9%ο实施例2。先将7210 wt%的滑石粉、1扩27被％的电熔镁砂细粉和O. 2^1 wt%的二氧化钛混合,制得混合料；再外加所述混合料6 10wt%的工业糊精，置于球磨机中球磨广3小时，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料7 10 wt%的水，搅拌1(Γ30分钟，在45飞5 MPa压力下压制成坯体，干燥；最后将干燥后的坯体在 155(T1650°C条件下煅烧，保温广3小时，制得致密镁橄榄石耐火原料。本实施例所制备的致密镁橄榄石耐火原料，经检测体积密度大于2. 9 g/cm3 ;气孔率小于10 %。实施例3。先将8(T85wt%的滑石粉、13^19wt%的电熔镁砂细粉和广2wt%的碳化硅混合，制得混合料；再外加所述混合料3飞wt%的工业糊精，置于球磨机中球磨1 3小时,制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料5 8 wt%的水,搅拌 10^30分钟，在45 55MPa压力下压制成坯体，干燥；最后将干燥后的坯体在135(Tl450°C条件下煅烧，保温广3小时，制得致密镁橄榄石耐火原料。本实施例所制备的致密镁橄榄石耐火原料，经检测体积密度大于2. 92g/cm3 ;气孔率小于9. 5%ο实施例4。先将7210 wt%的滑石粉、1扩27被％的烧结镁砂细粉和O. 2 lwt%的碳化娃混合,制得混合料；再外加所述混合料7 10 wt%的葡萄糖，置于球磨机中球磨广3小时，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料8 10 wt% 的水，搅拌10 30分钟，在45飞5 MPa压力下压制成坯体，干燥；最后将干燥后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种致密镁橄榄石耐火原料的制备方法，其特征在于先将69~85wt%的滑石粉、13~30?wt%的镁质原料细粉和0.2~2wt%的添加剂混合，制得混合料；再外加所述混合料1~10wt%的结合剂，置于球磨机中球磨1~3小时，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料3~10wt%的水，搅拌10~30分钟，压制成坯体，干燥；最后将干燥后的坯体在1350~1650℃条件下煅烧，保温1~3小时，制得致密镁橄榄石耐火原料。

【技术特征摘要】
1.一种致密镁橄榄石耐火原料的制备方法，其特征在于先将6iT85wt%的滑石粉、 13^30 wt%的镁质原料细粉和O. 2^2wt%的添加剂混合，制得混合料；再外加所述混合料 ri0wt%的结合剂，置于球磨机中球磨广3小时，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料3 10wt%的水，搅拌1(Γ30分钟，压制成坯体，干燥；最后将干燥后的坯体在135(T1650°C 条件下煅烧，保温广3小时，制得致密镁橄榄石耐火原料。2.根据权利要求1所述致密镁橄榄石耐火原料的制备方法，其特征在于所述滑石粉中的A1203、CaO和Fe2O3的杂质含量小于1. 2wt%，滑石粉的粒径小于O. 045 mm。3.根据权利要求1所述致密镁橄榄石耐火原料的制备方法，其特征在于所述镁质原料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王周福，张少伟，韩春晖，刘浩，王玺堂，张保国，马妍，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：