一種新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚的制作方法
【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(shuō)，涉及到一種新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚。
【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(shí)需將各種性能的磚配合使用，若在相對(duì)固定不動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)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(duì)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(guò)低，無(wú)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(wèn)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(méi)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(guò)渡帶使用尖晶石磚、燒成帶使用鎂鉻磚，由于前過(guò)渡帶尖晶石磚和燒成帶鎂鉻磚的導(dǎo)熱系數(shù)大(多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(shí)能達(dá)420°C )，這樣一方面會(huì)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(yùn)行帶來(lái)較大隱患。筒體過(guò)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(yùn)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(guò)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(yùn)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，實(shí)現(xiàn)復(fù)合磚的耐火隔熱一體功能，提高回轉(zhuǎn)窯節(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?yàn)檩p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(zhǎng)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?yàn)檩p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(gè)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(duì)應(yīng)密度為0.3?1.0g/cm3。
[0009]同時(shí)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?yàn)檩p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(zhǎng)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(duì)應(yīng)密度為3.1-3.3g/cm3 ；
[0011](2)以氧化鋁空心球?yàn)檩p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(gè)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(duì)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(huì)揮發(fā)；其中:重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長(zhǎng)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(zhǎng)的高溫自動(dòng)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(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0018]實(shí)施例1:
[0019]本實(shí)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?yàn)檩p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(zhǎng)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3.1g/cm3 ；
[0022]在氧化鋁空心球?yàn)檩p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(gè)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(duì)應(yīng)密度為(λ 3g/cm3。
[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(duì)應(yīng)密度為3.1g/cm3 ；
[0025](2)以氧化鋁空心球?yàn)檩p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(gè)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(duì)應(yīng)密度為0.3g/cm3 ;
[0026](3)液壓成型:在步驟⑴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(huì)揮發(fā)；其中:重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長(zhǎng)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(zhǎng)的高溫自動(dòng)隧道窯燒成并保溫4h。
[0029]實(shí)施例2:
[0030]本實(shí)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?yàn)檩p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(zhǎng)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3.1g/cm3 ；
[0033]在氧化鋁空心球?yàn)檩p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0.8mm，自然堆積密度0.5g/cm3 ;各個(gè)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(duì)應(yīng)密度為0.6g/cm3。
[0034]上述新型鎂錯(cuò)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(duì)應(yīng)密度為3.2g/cm3 ;
[0036](2)以氧化鋁空心球?yàn)檩p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(gè)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(duì)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(huì)揮發(fā)；其中:重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長(zhǎng)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(zhǎng)的高溫自動(dòng)隧道窯燒成并保溫4h。
[0040]實(shí)施例3:
[0041]本實(shí)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?yàn)檩p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(zhǎng)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?yàn)檩p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0.2mm，自然堆積密度0.4g/cm3 ;各個(gè)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(duì)應(yīng)密度為(λ 8g/cm3。
[0045]上述新型鎂錯(cuò)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(duì)應(yīng)密度為3.3g/cm3 ;
[0047](2)以氧化鋁空心球?yàn)檩p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(gè)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(duì)應(yīng)密度為0.8g/cm3 ;
[0048](3)液壓成型:在步驟⑴和步驟⑵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(huì)揮發(fā)；其中:重質(zhì)工作層和輕質(zhì)隔熱層的長(zhǎng)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(zhǎng)的高溫自動(dòng)隧道窯燒成并保溫4h。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚，其特征在于，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?yàn)檩p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(zhǎng)度尺寸比例為2?6: 3-2； 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 ； 在氧化鋁空心球?yàn)檩p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(gè)組分的質(zhì)量百分含量為:氧化鋁空心球35 - 75% ；α -Α1203微粉35?50% ;外加結(jié)合劑為α -Α1203微粉質(zhì)量百分含量的10?15% ;對(duì)應(yīng)密度為0.3?1.0g/cm3。
【專利摘要】本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及到一種新型鎂鋯質(zhì)材料復(fù)合磚。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?yàn)檩p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(zhǎng)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(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
【IPC分類】C04B35/66
【公開(kāi)號(hào)】CN105237019
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510801154
【發(fā)明人】段根榮
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)興縣新宏信耐火材料有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月19日