一種新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及到一種新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著水泥生產(chǎn)新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，水泥生產(chǎn)主機(jī)設(shè)備向大型化方向發(fā)展，增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、節(jié)能降耗、降低成本成為生產(chǎn)管理中增加效益的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的耐火磚和隔熱磚大都為單一材質(zhì)，使用時需將各種性能的磚配合使用，若在相對固定不動的設(shè)備上，如隧道窯、倒焰窯，配合使用都能滿足要求，但在一些相對運動的設(shè)備上，如回轉(zhuǎn)窯，配合使用就很難滿足要求。一些廠家和研究單位對此進(jìn)行了研究和攻關(guān)，并推出了一些重質(zhì)材料和輕質(zhì)材料相結(jié)合的復(fù)合磚，但由于輕質(zhì)部分結(jié)構(gòu)強(qiáng)度過低，無法滿足使用要求，而且重質(zhì)部分和輕質(zhì)部分因材質(zhì)問題容易發(fā)生反應(yīng)，從而影響到產(chǎn)品性能和使用效果，因此沒有大范圍推廣，還是以重質(zhì)磚為主。
[0003]以海螺集團(tuán)10000t/d的回轉(zhuǎn)窯為例，前過渡帶使用尖晶石磚、燒成帶使用鎂鉻磚，由于前過渡帶尖晶石磚和燒成帶鎂鉻磚的導(dǎo)熱系數(shù)大(>2.7ff/m.K)，使得窯筒體外壁溫度較高(大約在380°C左右，高溫時能達(dá)420°C)，這樣一方面會使窯筒體散熱增加，從而加大熟料熱耗，引起熟料單位成本增加;另一方面極易使筒體受熱膨脹，致使窯中部托輪瓦溫度升高，尤其是在使用后期或夏季給設(shè)備的正常運行帶來較大隱患。筒體過熱增加了機(jī)械設(shè)備的損壞幾率、加速了筒體變形，而筒體變形又加速了內(nèi)襯的機(jī)械破壞，其結(jié)果是掉磚、停窯，影響水泥回轉(zhuǎn)窯的運轉(zhuǎn)率。
[0004]綜上所述，目前水泥生產(chǎn)行業(yè)急需一種具有耐火、隔熱雙重功能的復(fù)合磚，以使回轉(zhuǎn)窯過渡帶和燒成帶部位的筒體溫度降低，減少散熱損失，改善設(shè)備維護(hù)，提高設(shè)備運轉(zhuǎn)率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種具有耐磨性好、耐火度高、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大及保溫隔熱性能好的新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚以及新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚的制備方法，實現(xiàn)復(fù)合磚的耐火隔熱一體功能，提高回轉(zhuǎn)窖節(jié)能效果。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚，包括以鎂鋯質(zhì)材料為原料的重質(zhì)工作層，以及以氧化鋁空心球為輕質(zhì)骨料的輕質(zhì)隔熱層，由兩者復(fù)合而成，重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為2?6:3?2;
[0007]其中:所述重質(zhì)工作層包含至少占總重量94-97 %的MgO，占總重量6?3 %的Zr02，體積密度 3.1-3.3g/cm3 ；
[0008]在氧化鋁空心球為輕質(zhì)骨料的輕質(zhì)隔熱層中，其技術(shù)指標(biāo)和含量比例如下:A1203的質(zhì)量百分含量>95 %，粒徑為0.1?2mm，自然堆積密度0.3?0.6g/cm3;各個組分的質(zhì)量百分含量為:氧化鋁空心球45?75% ;α-Α1203微粉45?50% ;外加結(jié)合劑為α-Α1203微粉質(zhì)量百分含量的10?15%;對應(yīng)密度為0.3?1.0g/cm3o
[0009]同時還提供一種新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚的制備方法，以鎂鋯質(zhì)材料為原料的重質(zhì)工作層，以及以氧化鋁空心球為輕質(zhì)骨料的輕質(zhì)隔熱層，由兩者復(fù)合而成，重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為2?6:3?2;具體步驟如下:
[0010](1)重質(zhì)工作層以鎂鋯質(zhì)材料為原料:按重量百分比94-97%的MgO、重量百分比6?3%的Zr02加入預(yù)混機(jī)中攪拌10-30分鐘直至混合均勻，對應(yīng)密度為3.1-3.3g/cm3 ；
[0011](2)以氧化鋁空心球為輕質(zhì)骨料的輕質(zhì)隔熱層，其技術(shù)指標(biāo)和含量比例如下:A1203的質(zhì)量百分含量>95%，粒徑為0.1?2mm，自然堆積密度0.3?0.6g/cm3;各個組分的質(zhì)量百分含量為:氧化鋁空心球45?75%;α-Α1203微粉45?50%;外加結(jié)合劑為α-Α1203微粉質(zhì)量百分含量的10?15% ;對應(yīng)密度為0.3?1.0g/cm3;
[0012](3)液壓成型:在步驟(1)和步驟(2)獲得原料分別加入結(jié)合劑，分別充分?jǐn)嚢?0-20分鐘壓制成型出料，結(jié)合劑在成型后會揮發(fā);其中:重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為2?6:3?2;
[0013](4)烘干:在70-140°C 下干燥 24-48h;
[0014](5)燒成:在1700-1760°C下由55m長的高溫自動隧道窯燒成并保溫3-5h。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0016]本發(fā)明為不降低材料使用壽命的情況下，產(chǎn)品具有節(jié)約能耗，降低材料消耗和減少回轉(zhuǎn)窯耐火材料用量的作用，能夠有效延長設(shè)備使用壽命。
【具體實施方式】
[0017]下面通過具體的實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0018]實施例1:
[0019]本實施例的新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚，包括以鎂鋯質(zhì)材料為原料的重質(zhì)工作層，以及以氧化鋁空心球為輕質(zhì)骨料的輕質(zhì)隔熱層，由兩者復(fù)合而成，重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為2?3:3。
[0020]其中:
[0021 ]所述重質(zhì)工作層包含至少占總重量94 %的MgO，占總重量6 %的Zr02，體積密度3.lg/cm3；
[0022]在氧化鋁空心球為輕質(zhì)骨料的輕質(zhì)隔熱層中，其技術(shù)指標(biāo)和含量比例如下:A1203的質(zhì)量百分含量96%，粒徑為0.1mm，自然堆積密度0.3g/cm3;各個組分的質(zhì)量百分含量為:氧化鋁空心球45% ;α-Α1203微粉45% ;外加結(jié)合劑為α-Α1203微粉質(zhì)量百分含量的10% ;對應(yīng)密度為0.3g/cm3o
[0023]上述新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚的制備方法，具體步驟如下:
[0024](1)重質(zhì)工作層以鎂鋯質(zhì)材料為原料:按重量百分比94%的MgO、重量百分比6%的Zr02加入預(yù)混機(jī)中攪拌10-30分鐘直至混合均勻，對應(yīng)密度為3.1g/cm3;
[0025](2)以氧化鋁空心球為輕質(zhì)骨料的輕質(zhì)隔熱層，其技術(shù)指標(biāo)和含量比例如下:A1203的質(zhì)量百分含量96%，粒徑為0.1mm，自然堆積密度0.3g/cm3;各個組分的質(zhì)量百分含量為:氧化鋁空心球45% ;α-Α1203微粉45% ;外加結(jié)合劑為α-Α1203微粉質(zhì)量百分含量的10%;對應(yīng)密度為0.38/0113;
[0026](3)液壓成型:在步驟(1)和步驟(2)獲得原料分別加入結(jié)合劑，分別充分?jǐn)嚢?0-20分鐘壓制成型出料，結(jié)合劑在成型后會揮發(fā);其中:重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為2?3:3;
[0027](4)烘干:在70°C下干燥48h;
[0028](5)燒成:在1700°C下由55m長的高溫自動隧道窯燒成并保溫4h。
[0029]實施例2:
[0030]本實施例的新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚，包括以鎂鋯質(zhì)材料為原料的重質(zhì)工作層，以及以氧化鋁空心球為輕質(zhì)骨料的輕質(zhì)隔熱層，由兩者復(fù)合而成，重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為3?5:2。
[0031]其中:
[0032]所述重質(zhì)工作層包含至少占總重量95%的MgO，占總重量5%的Zr02，體積密度
3.lg/cm3；
[0033]在氧化鋁空心球為輕質(zhì)骨料的輕質(zhì)隔熱層中，其技術(shù)指標(biāo)和含量比例如下:A1203的質(zhì)量百分含量97%，粒徑為0.8111111，自然堆積密度0.58/(^3;各個組分的質(zhì)量百分含量為:氧化鋁空心球55% ;α-Α1203微粉40% ;外加結(jié)合劑為α-Α1203微粉質(zhì)量百分含量的5% ;對應(yīng)密度為0.6g/cm3o
[0034]上述新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚的制備方法，具體步驟如下:
[0035](1)重質(zhì)工作層以鎂鋯質(zhì)材料為原料:按重量百分比95%的MgO、重量百分比5%的Zr02加入預(yù)混機(jī)中攪拌20分鐘直至混合均勻，對應(yīng)密度為3.2g/cm3 ；
[0036](2)以氧化鋁空心球為輕質(zhì)骨料的輕質(zhì)隔熱層，其技術(shù)指標(biāo)和含量比例如下:A1203的質(zhì)量百分含量97%，粒徑為0.8mm，自然堆積密度0.5g/cm3;各個組分的質(zhì)量百分含量為:氧化鋁空心球55% ;α-Α1203微粉40% ;外加結(jié)合劑為α-Α1203微粉質(zhì)量百分含量的5%;對應(yīng)密度為0.6g/cm3;
[0037](3)液壓成型:在步驟(1)和步驟(2)獲得原料分別加入結(jié)合劑，分別充分?jǐn)嚢?5分鐘壓制成型出料，結(jié)合劑在成型后會揮發(fā);其中:重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為3?5:2;
[0038](4)烘干:在 140°C 下干燥 38h;
[0039 ] (5)燒成:在1760°C下由55m長的高溫自動隧道窯燒成并保溫4h。
[0040]實施例3:
[0041]本實施例的新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚，包括以鎂鋯質(zhì)材料為原料的重質(zhì)工作層，以及以氧化鋁空心球為輕質(zhì)骨料的輕質(zhì)隔熱層，由兩者復(fù)合而成，重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為5?6:3;
[0042]其中:
[0043]所述重質(zhì)工作層包含至少占總重量97%的MgO，占總重量3 %的Zr02，體積密度3.3g/cm3；
[0044]在氧化鋁空心球為輕質(zhì)骨料的輕質(zhì)隔熱層中，其技術(shù)指標(biāo)和含量比例如下:A1203的質(zhì)量百分含量98%，粒徑為0.2111111，自然堆積密度0.48/(^3;各個組分的質(zhì)量百分含量為:氧化鋁空心球55% ;α-Α1203微粉35% ;外加結(jié)合劑為α-Α1203微粉質(zhì)量百分含量的10% ;對應(yīng)密度為0.8g/cm3o
[0045]上述新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚的制備方法，具體步驟如下:
[0046](1)重質(zhì)工作層以鎂鋯質(zhì)材料為原料:按重量百分比97%的MgO、重量百分比3%的Zr02加入預(yù)混機(jī)中攪拌30分鐘直至混合均勻，對應(yīng)密度為3.3g/cm3 ；
[0047](2)以氧化鋁空心球為輕質(zhì)骨料的輕質(zhì)隔熱層，其技術(shù)指標(biāo)和含量比例如下:A1203的質(zhì)量百分含量98%，粒徑為0.2mm，自然堆積密度0.4g/cm3;各個組分的質(zhì)量百分含量為:氧化鋁空心球55% ;α-Α1203微粉35% ;外加結(jié)合劑為α-Α1203微粉質(zhì)量百分含量的10% ;對應(yīng)密度為0.8g/cm3;
[0048](3)液壓成型:在步驟(1)和步驟(2)獲得原料分別加入結(jié)合劑，分別充分?jǐn)嚢?0-20分鐘壓制成型出料，結(jié)合劑在成型后會揮發(fā);其中:重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為5?6:3;
[0049](4)烘干:在 100°C 下干燥 30h;
[0050](5)燒成:在1730°C下由55m長的高溫自動隧道窯燒成并保溫4h。
【主權(quán)項】
1.一種新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚的制備方法，其特征在于，以鎂鋯質(zhì)材料為原料的重質(zhì)工作層，以及以氧化鋁空心球為輕質(zhì)骨料的輕質(zhì)隔熱層，由兩者復(fù)合而成，重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為2?6:3?2;具體步驟如下: (1)重質(zhì)工作層以鎂鋯質(zhì)材料為原料:按重量百分比94-97%的MgO、重量百分比6?3%的Zr02加入預(yù)混機(jī)中攪拌10-30分鐘直至混合均勻，對應(yīng)密度為3.1-3.3g/cm3 ； (2)以氧化鋁空心球為輕質(zhì)骨料的輕質(zhì)隔熱層，其技術(shù)指標(biāo)和含量比例如下:A1203的質(zhì)量百分含量>95%，粒徑為0.1?2mm，自然堆積密度0.3?0.6g/cm3;各個組分的質(zhì)量百分含量為:氧化鋁空心球35?55% ;α-Α1203微粉35?45% ;外加結(jié)合劑為α-Α1203微粉質(zhì)量百分含量的5?15% ;對應(yīng)密度為0.3?1.0g/cm3; (3)液壓成型:在步驟(1)和步驟(2)獲得原料分別加入結(jié)合劑，分別充分?jǐn)嚢?0-20分鐘壓制成型出料，結(jié)合劑在成型后會揮發(fā);其中:重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為2?6:3?2 ； (4)烘干:在70-140°C下干燥24-48h; (5)燒成:在1700-1760°C下由55m長的高溫自動隧道窯燒成并保溫3-5h。
【專利摘要】本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及到一種新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚的制備方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚的制備方法，包括以鎂鋯質(zhì)材料為原料的重質(zhì)工作層，以及以氧化鋁空心球為輕質(zhì)骨料的輕質(zhì)隔熱層，由兩者復(fù)合而成，重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長度尺寸比例為2～6∶3～2；本發(fā)明為不降低材料使用壽命的情況下，產(chǎn)品具有節(jié)約能耗，降低材料消耗和減少回轉(zhuǎn)窯耐火材料用量的作用，能夠有效延長設(shè)備使用壽命。
【IPC分類】C04B35/043, C04B35/66, C04B38/00, F27D1/06, C04B35/101
【公開號】CN105461332
【申請?zhí)枴緾N201510801079
【發(fā)明人】段根榮
【申請人】長興縣新宏信耐火材料有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月19日