專利名稱：回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中密度鎂鐵鋁尖晶石磚及其制備方法，屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著水泥生產(chǎn)新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，水泥生產(chǎn)主機設(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結(jié)構(gòu)，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行了研究和攻關(guān)，并推出了一些重質(zhì)和輕質(zhì)相結(jié)合的復(fù)合磚，但由于輕質(zhì)工作層結(jié)構(gòu)強度過低，無法滿足使用要求而沒有大范圍推廣，還是以重質(zhì)磚為主。以目前已有的回轉(zhuǎn)窯為例，前過渡帶使用鎂鐵鋁磚、燒成帶使用鎂鉻磚，由于鎂鐵鋁磚和燒成帶使用的鎂鉻磚的導(dǎo)熱系數(shù)大2. 7W/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420°C )。筒體外壁溫度較高，一方面使窯筒體散熱增加，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。因此若能在該部位使用耐火、隔熱雙重功能的復(fù)合磚不僅使過渡帶部位的筒體溫度降低，減少散熱損失，而且也有利于設(shè)備維護，提高設(shè)備運轉(zhuǎn)率。使用重質(zhì)輕質(zhì)層狀復(fù)合磚雖然能夠明顯降低散熱損失，但重質(zhì)層和輕質(zhì)層之間的結(jié)合強度和性能匹配性對制備工藝要求非常高，本發(fā)明通過在高密度鎂鐵鋁尖晶石磚中引入輕質(zhì)骨料來降低產(chǎn)品密度，則能夠避免此問題產(chǎn)生，降低生產(chǎn)技術(shù)工藝要求，并且能夠達到同樣的節(jié)能效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種中`密度鎂鐵鋁尖晶石磚及其制備方法，具有導(dǎo)熱系數(shù)低，抗熱震性能優(yōu)異，重量輕等優(yōu)點。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚，按重量份計，其組分包括有基材102份、輕質(zhì)骨料1(T30份以及結(jié)合劑4 8份。所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的密度為2. (T2. 5 g/cm3。所述輕質(zhì)骨料為氧化鎂空心球、鎂鋁空心球、鎂鉻空心球、鎂鈣空心球、鎂鈦空心球中的至少一種。所述輕質(zhì)骨料的粒度規(guī)格為0 lmm、0 3mm、0 5mm中的至少一種。所述結(jié)合劑為工業(yè)木質(zhì)磺酸鹽溶液、甲基纖維素溶液、黃糊精熔液中的一種。按重量份計，所述基材包括(T5mm鎂鐵砂25 55份、不大于200目鎂鐵粉12 25份、不大于200目鎂鋁尖晶石粉14 22份。按重量份計，所述基材包括(T5mm鎂砂25 55份、不大于200目的鎂粉20 35份、(T3mm鐵鋁尖晶石6 12份。本發(fā)明的回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚具有的優(yōu)點是導(dǎo)熱系數(shù)低、抗熱震性能好、重量輕。本發(fā)明的回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚在常用的高密度鎂鐵鋁尖晶石磚組分中增加輕質(zhì)骨料降低了產(chǎn)品密度。同時，由于輕質(zhì)骨料的導(dǎo)熱系數(shù)較低，則使該回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)。而輕質(zhì)骨料能夠和其他組分較好的結(jié)合，從而該回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的抗熱震性能較好。經(jīng)測試，該回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的密度為2. (T2. 5g/cm3、350°C導(dǎo)熱系數(shù)為2. 6^3. 8ff/m. k，均低于普通鎂鐵鋁尖晶石磚的平均密度和導(dǎo)熱系數(shù)。而該回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的不低于40MPa，能夠滿足實際使用的需要。即該回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚使用過程中能夠降低散熱損失，減少能源和設(shè)備動力消耗，起到改善工作環(huán)境和節(jié)能減排的作用。本發(fā)明的回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的制備方法，依次包括以下步驟
A、配料將各組分按比例混合均勻形成均勻料；
B、成型將步驟A形成的均勻料加入模具中，機壓成型；
C、干燥及燒成將步驟B形成的坯體經(jīng)80 150°C烘干后，裝窯于1550 1720° C保溫6 12h形成成品。所述步驟B中機壓成型時輕質(zhì)骨料的破損率不大于15%。該方法較好的保證了該回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的質(zhì)量參數(shù)，且生產(chǎn)工藝參數(shù)、方法、設(shè)備均無特別要求，易于實現(xiàn)。
具體實施例方式以下所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不因此而限定本發(fā)明的保護范圍。以下實施例中所述結(jié)合劑為工業(yè)木質(zhì)磺酸鹽溶液、甲基纖維素溶液、黃糊精熔液中的一種。輕質(zhì)骨料為氧化鎂空心球、鎂鋁空心球、鎂鉻空心球、鎂鈣空心球、鎂鈦空心球中的至少一種。所謂基材，指的是制備回轉(zhuǎn)窯用高密度鎂鐵鋁尖晶石磚的基本組分。通過在基材中添加輕質(zhì)骨料及機壓成型使該回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的密度為2. (T2. 5 g/
3
cm o以下實施例1飛中，基材包括(T5mm鎂鐵砂、不大于200目鎂鐵粉、不大于200目鎂鋁尖晶石粉。實施例1
本實施例中采用的原料及重量份為
0 5mm的鎂鐵砂55份、不大于200目的鎂鐵粉25份、不大于200目鎂鋁尖晶石粉14份、(T3mm氧化鎂空心球10份、外加結(jié)合劑工業(yè)木質(zhì)磺酸鹽溶液4份?；剞D(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的制備方法，依次包括以下步驟
A、配料將各組分按比例混合均勻形成均勻料；
B、成型將步驟A形成的均勻料加入模具中，在震動壓機上震動成型為坯體，震動壓力為30噸，產(chǎn)品密度為2. 5g/cm3,空心球破碎率13% ；
C、干燥及燒成將步驟B形成的坯體經(jīng)80°C烘干后，裝窯于1550°C保溫12h形成成品回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚。本實施例中，氧化鎂空心球的粒度亦可為0 lmm或0 5mm。
實施例2
本實施例中采用的原料及重量份為
0 5mm的鎂鐵砂25份、不大于200目的鎂鐵粉25份、不大于200目鎂鋁尖晶石粉20份、0 Imm鎂鋁空心球22份、0 Imm鎂鉻空心球8份、外加結(jié)合劑甲基纖維素溶液6份?；剞D(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的制備方法，依次包括以下步驟
A、配料將各組分按比例混合均勻形成均勻料；
B、成型將步驟A形成的均勻料加入模具中，采用300噸壓機沖壓成型，控制行程，保持產(chǎn)品尺寸固定，產(chǎn)品達到密度為2. Og/cm3，輕質(zhì)骨料破碎率為10% ；
C、干燥及燒成將步驟B形成的坯體經(jīng)150°C烘干后，裝窯于1720° C保溫6h形成成品回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚。本實施例中，鎂鋁空心球、鎂鉻空心球的粒度亦可為(Tlmm或(T5mm，或采取任意比例的0 1mm、0 3mm、0 5m·m的混合物。實施例3· 本實施例中采用的原料及重量份為
0 5mm的鎂鐵砂45份、不大于200目的鎂鐵粉12份、不大于200目鎂鋁尖晶石粉22份、0 5mm鎂鈣空心球22份、外加結(jié)合劑黃糊精熔液8份。回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的制備方法，依次包括以下步驟
A、配料將各組分按比例混合均勻形成均勻料；
B、成型將步驟A形成的均勻料加入尺寸固定的模具中，在震動壓機上震動成型為坯體，震動壓力為30噸，產(chǎn)品密度為2. 2g/cm3，輕質(zhì)骨料破碎率為8% ；
C、干燥及燒成將步驟B形成的坯體經(jīng)100°C烘干后，裝窯于1600° C保溫8h形成成品回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚。本實施例中，鎂I丐空心球的粒度亦可為(Tlmm或(T3mm,或采取任意比例的(Timm、0^3mm>0^5mm的混合物。實施例4
本實施例中采用的原料及重量份為
0 5mm的鎂鐵砂50份、不大于200目的鎂鐵粉23份、不大于200目鎂鋁尖晶石粉14份、(Tlmm鎂鈣空心球10份、(Tlmm鎂鈦空心球8份、外加結(jié)合劑甲基纖維素溶液5份。回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的制備方法，依次包括以下步驟
A、配料將各組分按比例混合均勻形成均勻料；
B、成型將步驟A形成的均勻料加入模具中，采用150噸壓機油壓成型，控制行程，保持產(chǎn)品尺寸固定，產(chǎn)品密度為2. 3 g/cm3，輕質(zhì)骨料破碎率為15% ；
C、干燥及燒成將步驟B形成的坯體經(jīng)110°C烘干后，裝窯于1650°C保溫IOh形成成品回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚。本實施例中，鎂I丐空心球、鎂鈦空心球的粒度亦可為0 3_或(T5mm,或采取任意比例的0 1mm、0 3mm、0 5mm的混合物。實施例5
與實施例1的區(qū)別僅在于(T5mm鎂鐵砂為25份、不大于200目鎂鐵粉為12份。實施例6與實施例2的區(qū)別僅在于(T5mm鎂鐵砂為55份、不大于200目鎂鋁尖晶石為22份。
以下實施例疒12中，基材包括(T5mm鎂砂、不大于200目的鎂粉2、(T3mm鐵鋁尖晶石。實施例7
本實施例中采用的原料及重量份為
0 5mm的鎂砂55份、0 3mm的鐵鋁尖晶石6份、不大于200目的鎂粉29份、(T3mm氧化鎂空心球10份、外加結(jié)合劑工業(yè)木質(zhì)磺酸鹽溶液4份?；剞D(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的制備方法，依次包括以下步驟
A、配料將各組分按比例混合均勻形成均勻料；
B、成型將步驟A形成的均勻料加入模具中，在震動壓機上震動成型為坯體，震動壓力為30噸，產(chǎn)品密度為2. 5g/cm3,空心球破碎率13% ；
C、干燥及燒成將步驟B形成的坯體經(jīng)80°C烘干后，裝窯于1550°C保溫12h形成成品。本實施例中，氧化鎂空心球的粒度亦可為0 Imm或(T5mm，或采取任意比例的0 lmm、0 3mm、0 5_的混合物。實施例8 本實施例中采用的原料及重量份為
0 5mm的鎂砂25份、0 3mm的鐵鋁尖晶石12份、不大于200目的鎂粉33份、0 Imm鎂鋁空心球22份、0 Imm鎂鉻空心球8份、外加結(jié)合劑甲基纖維素溶液5份?；剞D(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的制備方法，依次包括以下步驟
A、配料將各組分按比例混合均勻形成均勻料；
B、成型將步驟A形成的均勻料加入模具中，采用300噸壓機沖壓成型，控制行程，保持產(chǎn)品尺寸固定，產(chǎn)品達到密度為2. Og/cm3，輕質(zhì)骨料破碎率為8% ；
C、干燥及燒成將步驟B形成的坯體經(jīng)150°C烘干后，裝窯于1720°C保溫6h形成成品。本實施例中，鎂鋁空心球、鎂鉻空心球的粒度亦可為(T3mm或(T5mm，或采取任意比例的0 1mm、0 3mm、0 5mm的混合物。實施例9
本實施例中采用的原料及重量份為
0 5mm的鎂砂55份、0 3mm的鐵鋁尖晶石10份、不大于200目的鎂粉20份、0 5mm鎂鋁空心球15份、外加結(jié)合劑黃糊精熔液8份?；剞D(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的制備方法，依次包括以下步驟
A、配料將各組分按比例混合均勻形成均勻料；
B、成型將步驟A形成的均勻料加入尺寸固定的模具中，在震動壓機上震動成型為坯體，震動壓力為30噸，產(chǎn)品密度為2. 4g/cm3，輕質(zhì)骨料破碎率為15% ；
C、干燥及燒成將步驟B形成的坯體經(jīng)100°C烘干后，裝窯于1650°C保溫8h形成成品。本實施例中，鎂招空心球的粒度亦可為(Tlmm或(T3mm,或采取任意比例的(Timm、0^3mm>0^5mm的混合物。
實施例10
本實施例中采用的原料及重量份為
0 5mm的鎂砂40份、0 3mm的鐵鋁尖晶石8份、不大于200目的鎂粉35份、(Tlmm鎂鈣空心球10份、(Tl_鎂鈦空心球7份、外加結(jié)合劑甲基纖維素溶液6份。回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的制備方法，依次包括以下步驟
A、配料將各組分按比例混合均勻形成均勻料；
B、成型將步驟A形成的均勻料加入模具中，采用150噸壓機油壓成型，控制行程，保持產(chǎn)品尺寸固定，產(chǎn)品密度為2.1 g/cm3，輕質(zhì)骨料破碎率為10% ；
C、干燥及燒成將步驟B形成的坯體經(jīng)110°C烘干后，裝窯于1600°C保溫9h形成成品。本實施例中，鎂I丐空心球、鎂鈦空心球的粒度亦可為0 3_或0 5_,或采取任意比例的0 1mm、0 3mm、0 5mm的混合物。實施例11 與實施例7的區(qū)別僅在于(T5mm鎂砂為25份、不大于200目的鎂粉為20份、Olmm鐵鋁尖晶石為6份。實施例12
與實施例8的區(qū)別僅在于(T5mm鎂砂為55份、不大于200目的鎂粉為35份、Olmm鐵招尖晶石為12份。
取以上實施例所得成品進行常規(guī)實驗分析，各成品的性能參數(shù)和高密度耐堿磚的參數(shù)對比見下表
附表本發(fā)明中所制備的中密度鎂鐵鋁尖晶石磚與常用的高密度鎂鐵鋁尖晶石磚的性能對比
權(quán)利要求
1.回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚，按重量份計，其組分包括有基材102份、輕質(zhì)骨料10 30份以及結(jié)合劑4 8份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的密度為2. (T2. 5 g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚，其特征在于所述輕質(zhì)骨料為氧化鎂空心球、鎂鋁空心球、鎂鉻空心球、鎂鈣空心球、鎂鈦空心球中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚，其特征在于所述輕質(zhì)骨料的粒度規(guī)格為0 1mm、0 3mm、0 5mm中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚，其特征在于所述結(jié)合劑為工業(yè)木質(zhì)磺酸鹽溶液、甲基纖維素溶液、黃糊精熔液中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚，其特征在于按重量份計，所述基材包括(T5mm鎂鐵砂25 55份、不大于200目鎂鐵粉12 25份、不大于200目鎂鋁尖晶石粉14 22份。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚，其特征在于按重量份計，所述基材包括(T5mm鎂砂25 55份、不大于200目的鎂粉20 35份、(T3mm鐵鋁尖晶石6 12份。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的制備方法，依次包括以下步驟 A、配料將各組分按比例混合均勻形成均勻料； B、成型將步驟A形成的均勻料加入模具中，機壓成型； C、干燥及燒成將步驟B形成的坯體經(jīng)80 150°C烘干后，裝窯于1550 1720° C保溫6 12h形成成品。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚的制備方法，其特征在于所述步驟B中機壓成型時輕質(zhì)骨料的破損率不大于15%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種回轉(zhuǎn)窯用中密度鎂鐵鋁尖晶石磚及其制備方法，通過在制備回轉(zhuǎn)窯用高密度鎂鐵鋁磚的基材中引入輕質(zhì)骨料降低產(chǎn)品密度，經(jīng)過了拌料、成型、干燥及燒成等工藝。本發(fā)明所制備的中密度鎂鐵鋁尖晶石磚與回轉(zhuǎn)窯用高密度鎂鐵鋁磚相比，具有導(dǎo)熱系數(shù)低，重量輕等優(yōu)點，使用過程中能夠降低散熱損失，減少能源和設(shè)備動力消耗，起到改善工作環(huán)境和節(jié)能減排的作用。
文檔編號C04B35/66GK103058688SQ20131002913
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者王家邦 申請人:蘇州羅卡節(jié)能科技有限公司