本發(fā)明屬于鎂鈣磚技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種燒成鎂鈣磚及其制備方法。

背景技術(shù)：

鎂鈣磚是指以MgO和CaO為主要化學(xué)成分、以方鎂石和方鈣石為主要物相的耐火材料制品。由于鎂鈣磚中的MgO和CaO均為高熔點堿性氧化物，因此，鎂鈣磚耐火材料的耐火度高、抗堿性熔渣侵蝕性能強，但鎂鈣磚難燒結(jié)，尤其抗水化性能較差（張蕓．添加劑對燒成鎂鈣磚燒結(jié)性能的影響．冶金能源，2002，21(6)：pp37~38）。

為了改善鎂鈣磚的燒結(jié)并提高抗水化性能，可選用高純鎂鈣砂等為原料，通過樹脂或石蠟的包覆結(jié)合作用，降低雜質(zhì)物相的含量，如“一種高鈣鎂鈣磚及其制備方法”（CN201110194326.9）、“一種高致密度超高純鎂鈣磚及制備方法”（CN201210583451.3）和“一種不燒鎂鈣磚及其制備方法”（CN201010262090.3），但高純鎂鈣砂等原料成本較高，且選用樹脂或石蠟等包覆劑制備鎂鈣磚的工藝過程較為復(fù)雜。

通過表面包覆（蒯超，等．浸蠟工藝對高鈣鎂鈣質(zhì)耐火材料抗水化性的影響．耐火材料，2013，47(3)：200~203），隔絕外界環(huán)境的水分與鎂鈣磚接觸，但表面包覆的穩(wěn)定性較差。

通過液相的形成促進燒結(jié)致密化（楊為振，等．“Al₂O₃加入量對燒成鎂鈣磚性能的影響”．鞍山科技大學(xué)學(xué)報，2003，26(6)：pp425~428），但液相的形成大大降低了鎂鈣磚的高溫使用性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的是提供一種工藝簡單和成本低廉的燒成鎂鈣磚的制備方法，用該方法制備的燒成鎂鈣磚的燒結(jié)性能好和抗水化性能優(yōu)良。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：以60~65wt%的電熔白云石砂顆粒為骨料，以10~15wt%的電熔白云石砂細粉、10~15wt%的電熔鎂砂細粉、5~8wt%的Cr₇C₃微粉、3~6wt%的輕燒白云石熟料細粉和1~4wt%的氧化亞鈷微粉為基質(zhì)料；先將所述基質(zhì)料混勻，再將混勻后的基質(zhì)料加入所述骨料中，混合均勻；然后外加占所述基質(zhì)料與所述骨料之和5~6wt%的液體石蠟，混合均勻，機壓成型；最后置于馬弗爐中，以3~5℃/min的升溫速率升溫至1600~1650℃，保溫3~5小時，隨爐冷卻，制得燒成鎂鈣磚。

所述電熔白云石砂顆粒的主要化學(xué)成分是：MgO含量為45~50wt%，CaO含量為40~45wt%，SiO₂含量≤0.2wt%；電熔白云石砂顆粒的粒度為0.1~8mm。

所述電熔白云石砂細粉的主要化學(xué)成分是：MgO含量為45~50wt%，CaO含量為40~45wt%，SiO₂含量≤0.2wt%；電熔白云石砂細粉的粒度為0.064~0.088mm。

所述電熔鎂砂細粉的主要化學(xué)成分是：MgO含量≥98wt%，SiO₂含量≤0.2wt%；電熔鎂砂細粉的粒度為0.064~0.088mm。

所述Cr₇C₃微粉的Cr₇C₃含量≥99wt%；Cr₇C₃微粉的粒度為0.064~0.088mm。

所述輕燒白云石熟料細粉的主要化學(xué)成分是：MgO含量為60~65wt%，CaO含量為25~30wt%，SiO₂含量≤0.2wt%；輕燒白云石熟料細粉的粒度為0.064~0.088mm。

所述氧化亞鈷微粉的CoO含量≥99wt%；氧化亞鈷微粉的粒度為0.064~0.088mm。

所述液體石蠟為化學(xué)純。

所述機壓成型的壓力為180~200MPa。

由于采取上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下積極效果：

1、本發(fā)明工藝簡單，無需特殊的制備設(shè)備和處理技術(shù)，節(jié)省勞動力資源，制備成本低。

2、本發(fā)明通過燒成過程中的連續(xù)固溶反應(yīng)提升Mg²⁺與Ca²⁺的擴散速度，進而改善燒成鎂鈣磚的燒結(jié)性能，增強燒成鎂鈣磚的致密度，降低燒成鎂鈣磚的孔隙率，提高燒成鎂鈣磚的抗水化性能。

本發(fā)明所制備的燒成鎂鈣磚經(jīng)檢測：體積密度為3.11~3.16g/cm³；顯氣孔率為4~7%；水化增重率為1.0~1.5%。

因此，本發(fā)明具有工藝簡單和成本低廉的特點；所制備的燒成鎂鈣磚的燒結(jié)性能好和抗水化性能優(yōu)良。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。

為避免重復(fù)，先將本具體實施方式所涉及的骨料、基質(zhì)料和機壓成型統(tǒng)一描述如下，實施例中不再贅述：

所述電熔白云石砂顆粒的主要化學(xué)成分是：MgO含量為45~50wt%，CaO含量為40~45wt%，SiO₂含量≤0.2wt%；電熔白云石砂顆粒的粒度為0.1~8mm；

所述電熔白云石砂細粉的主要化學(xué)成分是：MgO含量為45~50wt%，CaO含量為40~45wt%，SiO₂含量≤0.2wt%；電熔白云石砂細粉的粒度為0.064~0.088mm；

所述電熔鎂砂細粉的主要化學(xué)成分是：MgO含量≥98wt%，SiO₂含量≤0.2wt%；電熔鎂砂細粉的粒度為0.064~0.088mm；

所述Cr₇C₃微粉的Cr₇C₃含量≥99wt%；Cr₇C₃微粉的粒度為0.064~0.088mm。

所述輕燒白云石熟料細粉的主要化學(xué)成分是：MgO含量為60~65wt%，CaO含量為25~30wt%，SiO₂含量≤0.2wt%；輕燒白云石熟料細粉的粒度為0.064~0.088mm；

所述氧化亞鈷微粉的CoO含量≥99wt%；氧化亞鈷微粉的粒度為0.064~0.088mm；

所述液體石蠟為化學(xué)純；

所述機壓成型的壓力為180~200MPa。

實施例1

一種燒成鎂鈣磚及其制備方法。以60~62wt%的電熔白云石砂顆粒為骨料，以10~12wt%的電熔白云石砂細粉、10~12wt%的電熔鎂砂細粉、6~8wt%的Cr₇C₃微粉、4~6wt%的輕燒白云石熟料細粉和2~4wt%的氧化亞鈷微粉為基質(zhì)料；先將所述基質(zhì)料混勻，再將混勻后的基質(zhì)料加入所述骨料中，混合均勻；然后外加占所述基質(zhì)料與所述骨料之和5~6wt%的液體石蠟，混合均勻，機壓成型；最后置于馬弗爐中，以3~5℃/min的升溫速率升溫至1600~1650℃，保溫3~5小時，隨爐冷卻，制得燒成鎂鈣磚。

本實施例所制備的燒成鎂鈣磚經(jīng)檢測：體積密度為3.11~3.13g/cm³；顯氣孔率為4~6%；水化增重率為1.0~1.2%。

實施例2

一種燒成鎂鈣磚及其制備方法。以61~63wt%的電熔白云石砂顆粒為骨料，以11~13wt%的電熔白云石砂細粉、11~13wt%的電熔鎂砂細粉、6~8wt%的Cr₇C₃微粉、4~6wt%的輕燒白云石熟料細粉和2~4wt%的氧化亞鈷微粉為基質(zhì)料；先將所述基質(zhì)料混勻，再將混勻后的基質(zhì)料加入所述骨料中，混合均勻；然后外加占所述基質(zhì)料與所述骨料之和5~6wt%的液體石蠟，混合均勻，機壓成型；最后置于馬弗爐中，以3~5℃/min的升溫速率升溫至1600~1650℃，保溫3~5小時，隨爐冷卻，制得燒成鎂鈣磚。

本實施例所制備的燒成鎂鈣磚經(jīng)檢測：體積密度為3.12~3.14g/cm³；顯氣孔率為4~6%；水化增重率為1.1~1.3%。

實施例3

一種燒成鎂鈣磚及其制備方法。以62~64wt%的電熔白云石砂顆粒為骨料，以12~14wt%的電熔白云石砂細粉、12~14wt%的電熔鎂砂細粉、5~7wt%的Cr₇C₃微粉、3~5wt%的輕燒白云石熟料細粉和1~3wt%的氧化亞鈷微粉為基質(zhì)料；先將所述基質(zhì)料混勻，再將混勻后的基質(zhì)料加入所述骨料中，混合均勻；然后外加占所述基質(zhì)料與所述骨料之和5~6wt%的液體石蠟，混合均勻，機壓成型；最后置于馬弗爐中，以3~5℃/min的升溫速率升溫至1600~1650℃，保溫3~5小時，隨爐冷卻，制得燒成鎂鈣磚。

本實施例所制備的燒成鎂鈣磚經(jīng)檢測：體積密度為3.13~3.15g/cm³；顯氣孔率為5~7%；水化增重率為1.2~1.4%。

實施例4

一種燒成鎂鈣磚及其制備方法。以63~65wt%的電熔白云石砂顆粒為骨料，以13~15wt%的電熔白云石砂細粉、13~15wt%的電熔鎂砂細粉、5~7wt%的Cr₇C₃微粉、3~5wt%的輕燒白云石熟料細粉和1~3wt%的氧化亞鈷微粉為基質(zhì)料；先將所述基質(zhì)料混勻，再將混勻后的基質(zhì)料加入所述骨料中，混合均勻；然后外加占所述基質(zhì)料與所述骨料之和5~6wt%的液體石蠟，混合均勻，機壓成型；最后置于馬弗爐中，以3~5℃/min的升溫速率升溫至1600~1650℃，保溫3~5小時，隨爐冷卻，制得燒成鎂鈣磚。

本實施例所制備的燒成鎂鈣磚經(jīng)檢測：體積密度為3.14~3.16g/cm³；顯氣孔率為5~7%；水化增重率為1.3~1.5%。

本具體實施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下積極效果：

1、本具體實施方式工藝簡單，無需特殊的制備設(shè)備和處理技術(shù)，節(jié)省勞動力資源，制備成本低。

2、本具體實施方式通過燒成過程中的連續(xù)固溶反應(yīng)提升Mg²⁺與Ca²⁺的擴散速度，進而改善燒成鎂鈣磚的燒結(jié)性能，增強燒成鎂鈣磚的致密度，降低燒成鎂鈣磚的孔隙率，提高燒成鎂鈣磚的抗水化性能。

本具體實施方式所制備的燒成鎂鈣磚經(jīng)檢測：體積密度為3.11~3.16g/cm³；顯氣孔率為4~7%；水化增重率為1.0~1.5%。

因此，本具體實施方式具有工藝簡單和成本低廉的特點；所制備的燒成鎂鈣磚的燒結(jié)性能好和抗水化性能優(yōu)良。