本發(fā)明涉及一種鎂橄欖石格子磚，特別是涉及一種玻璃窯蓄熱室用合成鎂橄欖石格子磚及其制備方法，屬于耐火材料
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：目前，我國所生產(chǎn)的平板玻璃和瓶罐玻璃都屬于鈉鈣系列，在廢氣中含有堿性飛灰和堿蒸氣。玻璃窯蓄熱室格子體因其長期處于高溫荷重、粉塵和堿蒸汽的作用下，受侵蝕嚴(yán)重。格子體的堵塞、倒塌成為冷窯檢修的重要原因之一。特別是在中層采用高鋁磚和普通鎂鉻磚，由于芒硝的反復(fù)液化、固化，使磚組織龜裂，最后造成磚體散裂而導(dǎo)致塌陷。因此達(dá)不到窯齡4～5年不熱修的要求。所以，維持玻璃熔窯長壽的關(guān)鍵問題日益集中到蓄熱室格子體的結(jié)構(gòu)設(shè)計和耐火材料的質(zhì)量及品種選擇上。到目前為止，格子體用耐材經(jīng)歷了四次大的演變，逐漸定位于高純鎂磚、鎂橄欖石磚、直接結(jié)合鎂鉻磚、鎂鋯磚、鎂鋁尖晶石磚等品種上。另外，由于普通鎂鉻磚在使用過程中易形成鉻污染，會對人們的生命造成危害。鎂橄欖石作為一種弱堿性耐火材料，可作為酸性材料與堿性材料之間的良好過渡材料，其在1000～1200℃抗芒硝冷凝侵蝕能力強(qiáng)，而且由于其屬于無鉻材料，從而避免了在使用過程中形成有毒的六價鉻污染問題，在國外已將鎂橄欖石磚用作蓄熱室配套材料，使用周期可達(dá)5年左右，使用效果很好。本申請人是專業(yè)從事堿性燒成磚生產(chǎn)的企業(yè)，一直通過與北京中國建筑材料科學(xué)研究院、遼寧科技大學(xué)院所合作，致力于菱鎂礦廢礦（尾礦、釆加后粉料）研究和開發(fā)，力圖找出一條合理的使用途徑變廢為寶。經(jīng)過多年努力,利用含有氧化鎂和高硅的菱鎂礦廢礦合成了一種人造鎂橄欖石砂料。該產(chǎn)品已經(jīng)申請了專利，見公開號102942370A給出的《一種人造鎂橄欖石砂及其應(yīng)用》，其特征在于，制備方法如下：1）按MgO/SiO2的摩爾比為2：1取混合物料，破碎后在混合機(jī)中混均；2）混煉：取上述含有MgO和SiO2的混合物料92~94份，然后加入紙漿廢液6~8份，混合4~6分鐘；3）制坯；4）干燥：將成型坯體放入溫度為90~110℃的干燥窖中干燥45~50小時；5）燒結(jié)：將干燥好的坯體送至隧道窖內(nèi)，燒成溫度為1500~1700℃，燒結(jié)時間為3~5小時；6）最后破碎、粉磨制得鎂橄欖石砂。但是該專利申請技術(shù)研發(fā)僅處在實驗室階段，所制成的人造鎂橄欖石磚尚無法作為玻璃窯蓄熱室的配套材料使用，如要形成產(chǎn)業(yè)化還有許多亟待解決的技術(shù)難題，例如合成料均勻性、穩(wěn)定性問題。合成機(jī)理研究、合成工藝中硅質(zhì)添加料配方設(shè)計及燒成工藝設(shè)計是制約因素。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的就在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本申請人在原有專利《一種人造鎂橄欖石砂及其應(yīng)用》基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)，經(jīng)過反復(fù)研究和大量試驗后，提供一種玻璃窯蓄熱室用合成鎂橄欖石格子磚及其制備方法。本發(fā)明通過研究添加硅質(zhì)料及其他外加劑、除鐵技術(shù)、預(yù)合成、預(yù)反應(yīng)方法技術(shù)制得人造合成鎂橄欖砂，再去生產(chǎn)鎂橄欖石磚，即先按MgO／SiO2的摩爾比為2:1取混合物料,經(jīng)混煉制坯干燥、燒結(jié)后制得人造合成鎂橄欖石砂，然后再按特定比例將人造合成鎂橄欖砂和鎂砂混合后經(jīng)混煉制坯、干燥燒結(jié)后制成可用于玻璃窯蓄熱室的合成鎂橄欖石格子磚。釆用本發(fā)明制得的合成鎂橄欖石格子磚結(jié)合相完整、高溫性能優(yōu)異,在1000-1200度抗硫堿化學(xué)侵蝕的能力強(qiáng),高溫蠕度性能好等特點，合成鎂橄欖石料與天然鎂橄欖料相比純度高、鐵含量低、有害氧化物含量少,燒結(jié)性能好等優(yōu)點。合成料制得的鎂橄欖石磚化學(xué)礦物結(jié)構(gòu)、物理性能、熱震穩(wěn)定性均優(yōu)于天然鎂橄欖石料制得的成品。本發(fā)明給出的技術(shù)方案是：一種玻璃窯蓄熱室用合成鎂橄欖石格子磚，其特點是：由人造鎂橄欖石砂作骨料加入鎂砂混合，加入的重量份數(shù)比為68～72:28～32，其中粒度為1-4mm的人造鎂橄欖石砂為：44～46%，粒度為0-1mm的人造鎂橄欖石砂為：24～26%，粒度為200目的鎂砂28～32%。所述玻璃窯蓄熱室用合成鎂橄欖石格子磚的組成（重量%）為。SiO226.28～30.98%，Al2O30.69～0.84%，F(xiàn)e2O31.59～1.78%，CaO1.42～1.63%，MgO64.8～69.3%。本發(fā)明給出的玻璃窯蓄熱室用合成鎂橄欖石格子磚的制備方法是。1.原料配置。菱鎂礦（尾礦）+石英砂；將MgO／Si02（摩爾比）設(shè)置為2/1，重量比為1．34。其中菱鎂尾礦和石英砂的成分見表1-1。灼減SiO2Fe2O3Mg0菱鎂尾礦48.484.610.4045.18石英砂0.3897.730.360.16菱鎂礦（尾礦）+石英砂共磨粉制備混合配料：菱鎂尾礦=77.0%，石英砂=23.0%。2、制備工藝。（1）合成人造鎂橄欖石砂方法一。A將菱鎂（尾）礦與石英砂按77:23配比量共磨成粉，臨界粒度控制在400目左右。B配料以超濃紙漿（粘度500以上）為結(jié)合劑，按照磨礦量的5.0%-6.0%加入，混制泥料；C采用630T壓機(jī)一輕兩重壓制成坯。D送入干燥窯中干燥，溫度80-100℃，時間大于24h。E燒成：燒成制度1650℃保溫240min?；颍?）合成人造鎂橄欖石砂方法二。A將菱鎂（尾）礦與石英砂按77:23配比量共磨成粉，臨界粒度控制在400目左右；B配料以超濃紙漿（粘度500以上）為結(jié)合劑，按照磨礦量的7.0%-8.0%加入，混制泥料；C采用對棍式成球機(jī)成球。D送入干燥窯中干燥，溫度80-100℃，時間大于24h。E燒成：燒成制度1650℃保溫240min。合成人造鎂橄欖石砂典型化學(xué)值表4-2。SiO2Al2O3Fe2O3CaOMg0ILM/S產(chǎn)地天然鎂橄欖石38.370.647.800.9848.453.761.26河南某地人造鎂橄欖石41.380.631.061.5555.140.241.33本申請人理論鎂橄欖石42.71---------57.29---1.34----（3）制磚。A由人造鎂橄欖石砂作骨料加入鎂砂混合，加入的重量份數(shù)比為68～72:28～32，其中粒度為1-4mm的人造鎂橄欖石砂為：44～46%，粒度為0-1mm的人造鎂橄欖石砂為：24～26%，粒度為200目的鎂砂28～32%。B.混砂機(jī)混制，超濃紙漿加入量4.3%，凈混時間15min。C.630t壓機(jī)成型，成型壓力大于240Mpa，坯體密：3.05g/cm3。D.燒成：燒成制度1600℃保溫270min。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明取得的有益效果是：本發(fā)明通過研究添加硅質(zhì)料及其他外加劑、除鐵技術(shù)、預(yù)合成、預(yù)反應(yīng)方法技術(shù)制得人造合成鎂橄欖砂，再去生產(chǎn)鎂橄欖石磚，即先按MgO／SiO2的摩爾比為2:1取混合物料,經(jīng)混煉制坯干燥、燒結(jié)后制得人造合成鎂橄欖砂，然后再按特定比例將人造合成鎂橄欖砂和鎂砂混合后經(jīng)混煉制坯、干燥燒結(jié)后制成可用于玻璃窯蓄熱室的合成鎂橄欖石格子磚。釆用本發(fā)明制得的合成鎂橄欖石格子磚結(jié)合相完整、高溫性能優(yōu)異,在1000-1200度抗硫堿化學(xué)侵蝕的能力強(qiáng),高溫蠕度性能好等特點，合成鎂橄欖石料與天然鎂橄欖料相比純度高、鐵含量低、有害氧化物含量少,燒結(jié)性能好等優(yōu)點。合成料制得的鎂橄欖石磚化學(xué)礦物結(jié)構(gòu)、物理性能、熱震穩(wěn)定性均優(yōu)于天然鎂橄欖石料制得的成品。具體實施方式下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明的技術(shù)方案做詳細(xì)介紹。實施例1。1.原料配置。菱鎂尾礦+石英砂；將MgO／Si02（摩爾比）設(shè)置為2/1，重量比為1．34。菱鎂尾礦和石英砂的成分。灼減SiO2Fe2O3Mg0菱鎂尾礦48.484.610.4045.18石英砂0.3897.730.360.16菱鎂尾礦+石英砂共磨粉制備混合配料：菱鎂尾礦=77.0%，石英砂=23.0%。2、制備工藝。（1）合成人造鎂橄欖石砂。A將菱鎂（尾）礦與石英砂按77:23配比量共磨成粉，臨界粒度控制在400目左右。B配料以超濃紙漿（粘度500以上）為結(jié)合劑，按照磨礦量的5.0%-6.0%加入，混制泥料。C采用630T壓機(jī)一輕兩重壓制成坯。D送入干燥窯中干燥，溫度80-100℃，時間大于24h。E燒成：燒成制度1650℃保溫240min。合成人造鎂橄欖石砂典型化學(xué)值。SiO2Al2O3Fe2O3CaOMg0ILM/S產(chǎn)地天然鎂橄欖石38.370.647.800.9848.453.761.26河南某地人造鎂橄欖石41.380.631.061.5555.140.241.33本申請人（3）制磚。A由人造鎂橄欖石砂作骨料加入鎂砂混合，加入的重量份數(shù)比為72:28，其中粒度為1-4mm的人造鎂橄欖石砂為：46%，粒度為0-1mm的人造鎂橄欖石砂為：26%，粒度為200目的鎂砂28%。B.混砂機(jī)混制，超濃紙漿加入量4.3%，凈混時間15min。C.630t壓機(jī)成型，成型壓力大于240Mpa，坯體密：3.05g/cm3。D.燒成：燒成制度1600℃保溫270min。制備的玻璃窯蓄熱室用合成鎂橄欖石格子磚的成分及性能見下表。實施例2。1.原料配置。菱鎂尾礦+石英砂；將MgO／Si02（摩爾比）設(shè)置為2/1，重量比為1．34。菱鎂尾礦和石英砂的成分。灼減SiO2Fe2O3Mg0菱鎂尾礦48.484.610.4045.18石英砂0.3897.730.360.16菱鎂尾礦+石英砂共磨粉制備混合配料：菱鎂尾礦=77.0%，石英砂=23.0%。2、制備工藝。（1）合成人造鎂橄欖石砂。A將菱鎂（尾）礦與石英砂按77:23配比量共磨成粉，臨界粒度控制在400目左右。B配料以超濃紙漿（粘度500以上）為結(jié)合劑，按照磨礦量的5.0%-6.0%加入，混制泥料；C采用630T壓機(jī)一輕兩重壓制成坯。D送入干燥窯中干燥，溫度80-100℃，時間大于24h。E燒成：燒成制度1650℃保溫240min。合成人造鎂橄欖石砂典型化學(xué)值。SiO2Al2O3Fe2O3CaOMg0ILM/S產(chǎn)地天然鎂橄欖石38.370.647.800.9848.453.761.26河南某地人造鎂橄欖石41.380.631.061.5555.140.241.33本申請人（2）制磚。A由人造鎂橄欖石砂作骨料加入鎂砂混合，加入的重量份數(shù)比為70:30，其中粒度為1-4mm的人造鎂橄欖石砂為：46%，粒度為0-1mm的人造鎂橄欖石砂為：24%，粒度為200目的鎂砂30%。B.混砂機(jī)混制，超濃紙漿加入量4.3%，凈混時間15min。C.630t壓機(jī)成型，成型壓力大于240Mpa，坯體密：3.05g/cm3。D.燒成：燒成制度1600℃保溫270min。制備的玻璃窯蓄熱室用合成鎂橄欖石格子磚的成分及性能見下表。實施例3。1.原料配置。菱鎂尾礦+石英砂；將MgO／Si02（摩爾比）設(shè)置為2/1，重量比為1．34。菱鎂尾礦和石英砂的成分。灼減SiO2Fe2O3Mg0菱鎂尾礦48.484.610.4045.18石英砂0.3897.730.360.16菱鎂尾礦+石英砂共磨粉制備混合配料：菱鎂尾礦=77.0%，石英砂=23.0%。2、制備工藝。（1）合成人造鎂橄欖石砂。A將菱鎂（尾）礦與石英砂按77:23配比量共磨成粉，臨界粒度控制在400目左右。B配料以超濃紙漿（粘度500以上）為結(jié)合劑，按照磨礦量的7.0%-8.0%加入，混制泥料；C采用對棍式成球機(jī)成球。D送入干燥窯中干燥，溫度80-100℃，時間大于24h。E燒成：燒成制度1650℃保溫240min。合成人造鎂橄欖石砂典型化學(xué)值。SiO2Al2O3Fe2O3CaOMg0ILM/S產(chǎn)地天然鎂橄欖石38.370.647.800.9848.453.761.26河南某地人造鎂橄欖石41.380.631.061.5555.140.241.33本申請人（2）制磚。A由人造鎂橄欖石砂作骨料加入鎂砂混合，加入的重量份數(shù)比為68:32，其中粒度為1-4mm的人造鎂橄欖石砂為：44%，粒度為0-1mm的人造鎂橄欖石砂為：24%，粒度為200目的鎂砂32%。B.混砂機(jī)混制，超濃紙漿加入量4.3%，凈混時間15min。C.630t壓機(jī)成型，成型壓力大于240Mpa，坯體密：3.05g/cm3。D.燒成：燒成制度1600℃保溫270min。制備的玻璃窯蓄熱室用合成鎂橄欖石格子磚的成分及性能見下表。當(dāng)前國內(nèi)使用天然橄欖石礦加鎂砂生產(chǎn)鎂橄欖石磚的典型指標(biāo)。當(dāng)前國外生產(chǎn)鎂橄欖石磚的典型指標(biāo)當(dāng)前第1頁1 2 3