專(zhuān)利名稱(chēng)：鎂鐵尖晶石砂及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐火材料及其制造方法，尤其是用于水泥窯回轉(zhuǎn)窯中燒成帶用磚的耐火材料鎂鐵尖晶石砂及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前，世界上水泥窯燒成帶用磚大多采用鎂鉻磚，這種耐火材料雖然使用效果好，但污染嚴(yán)重，鉻磚中的鉻成份雖在制磚過(guò)程中是以Cr3+形式存在，但是在水泥窯使用過(guò)程中與窯料中的堿(Na2O及K2O)相結(jié)合，形成劇毒的六價(jià)鉻化合物，這些六價(jià)鉻化合物都是劇毒的水溶性物質(zhì)，一部份隨著廢氣粉塵外逸，污染空氣，一部份殘留于拆除的廢磚中，殘留于廢磚中的Cr6+經(jīng)雨水的溶解滲入地下造成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目地是提供一種消除污染、鉻公害，提高水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶用磚壽命的鎂鐵尖晶石砂。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制造鎂鐵尖晶石砂的方法。
本發(fā)明是通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)的一種鎂鐵尖晶石砂，其特征在于是由氧化鎂和氧化鐵按重量份配比制成，氧化鎂和氧化鐵按重量份為100份計(jì)，氧化鎂和氧化鐵的重量份配比是氧化鎂85～98份、氧化鐵2～15份。
所述的鎂鐵尖晶石砂的制造方法，其特征在于其步驟如下(1)將氧化鐵磨成細(xì)粉；(2)將氧化鎂、氧化鐵按重量份配比配料；(3)將混合物料放入三相電弧爐中，在溫度為2800～3200℃，熔融9～11小時(shí)；(4)將燒成品在自然溫度下，冷卻6-7天，破砣出產(chǎn)品。
所述的鎂鐵尖晶石砂的制造方法，其特征在于其步驟還包括，在步驟(2)將氧化鎂、氧化鐵按重量份配比配料后，將混合料投入混料機(jī)中，加入氧化鎂和氧化鐵總重量的5％～15％的結(jié)合劑水，混合均勻；將混合均勻的物料，經(jīng)壓密機(jī)壓密后，進(jìn)入壓球機(jī)成球；物料成球后在自然溫度下，干燥脫水，脫水時(shí)間為2～4天；將干燥后的物料再進(jìn)行步驟(3)和步驟(4)。
破砣后的產(chǎn)品，可以按照使用要求進(jìn)行破碎，篩分成不同粒度的產(chǎn)品。
發(fā)明人對(duì)原料的選用做了對(duì)比試驗(yàn)，按上述生產(chǎn)方法，將氧化鐵和特級(jí)菱鎂石按94∶6配比，經(jīng)高溫熔融、自然冷卻而制成的鎂鐵尖晶石砂，其化學(xué)成份為MgO 93.2％、Al2O30.5％、Fe2O33.8％、CaO1.7％、SiO 0.8％，含鐵量不穩(wěn)定，產(chǎn)量低，電耗高，由其制成的磚顯氣孔率16～18％、體積密度2.85～3.00g/cm、常壓強(qiáng)度50Mpa；通過(guò)試驗(yàn)，優(yōu)選氧化鎂為輕燒氧化鎂，技術(shù)指標(biāo)為MgO≥90％、SiO2≤0.6％、CaO≤1.2％、灼堿＜5％；氧化鐵的技術(shù)指標(biāo)為Fe2O3≥97％、SiO2≤1.2％；氧化鐵可以是氧化鐵粉或氧化鐵紅。
將氧化鐵直接和輕燒鎂粉按MgO∶Fe2O3＝93∶7比例配比，經(jīng)壓密機(jī)壓密后，進(jìn)入壓球機(jī)成球，經(jīng)3000℃熔融，制造鎂鐵尖晶石砂，外觀晶體光澤，體密致密，但皮砂過(guò)多，其化學(xué)成份為MgO 90.11％、Al2O30.6％、Fe2O37.1％、CaO 1.49％、SiO 0.7％，電耗高，品位不均勻，制成磚后應(yīng)用于水泥窯燒成帶用磚，其制成的磚顯氣孔率21～23％、體積密度2.70～2.80g/cm、常壓強(qiáng)度45Mpa。由于氧化鐵沒(méi)有磨成細(xì)粉，在熔融過(guò)程中，氧化鐵在氧化鎂中的分布不均勻，制成的鎂鐵尖晶石砂，其熱穩(wěn)定性和抗侵蝕性與鉻砂接近。但在掛牢窯皮方面不及鉻砂。因此，在制造工藝中，先將氧化鐵加工成細(xì)粉，優(yōu)選的是將氧化鐵磨成300～400目的細(xì)粉，氧化鎂磨成小于0.6mm的顆粒。
本發(fā)明的有益效果是由于選用的氧化鎂及含鐵量≥97％的氧化鐵原料中，不含有鉻成份和微量鉻，因而不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，而且氧化鎂及氧化鐵的成本比鉻要低得多，所以生產(chǎn)成本低。將氧化鐵物料制成細(xì)粉，然后經(jīng)壓密機(jī)壓密后，經(jīng)壓球機(jī)成球，然后在高溫熔融，這樣有利于氧化鐵在氧化鎂中均勻分布，從而形成由氧化鎂和氧化鐵共晶復(fù)合品，即鎂鐵尖晶石砂。本發(fā)明鎂鐵尖晶石砂，其主要特點(diǎn)低硅、低鈣，雜質(zhì)含量少，鎂鐵合量最多可達(dá)98％。鎂鐵尖晶石砂主要應(yīng)用于生產(chǎn)鎂鐵尖晶石磚，制成的磚應(yīng)用于水泥窯燒成帶用磚，由于水泥熟料對(duì)磚中的鐵有很好的親和力，因此具有掛牢窯皮，保護(hù)耐火磚本體，減輕受熱應(yīng)力，化學(xué)腐蝕機(jī)械應(yīng)力的破壞作用，延長(zhǎng)了使用壽命，比鉻磚應(yīng)用多30-40天，降低了耐火材料消耗，同時(shí)又解決了六價(jià)鉻的污染。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1原料氧化鎂MgO 92.79％、SiO20.56％、CaO 1.15％、灼堿4.5％、Fe2O30.8％、Al2O30.2％；氧化鐵Fe2O397.5％、SiO21.1％。
一種鎂鐵尖晶石砂，其制造方法如下(1)將氧化鐵磨成小于500目細(xì)粉；(2)取氧化鎂、氧化鐵，其重量份配比是95∶5，混合均勻；(3)將混合后的物料放入三相電弧爐中，在溫度為3000℃，熔融10小時(shí)；(4)將燒成品在自然溫度25℃下，冷卻6天，破砣出產(chǎn)品；結(jié)果見(jiàn)表1實(shí)施例2原料氧化鎂MgO 92.4％、SiO20.6％、CaO 1.2％、灼堿5％、Fe2O30.6％、Al2O30.2％；氧化鐵Fe2O397％、SiO21.2％。
一種鎂鐵尖晶石砂，其制造方法如下(1)將氧化鐵磨成小于500目細(xì)粉；
(2)取氧化鎂、氧化鐵，其重量份配比是85∶15，然后投入混料機(jī)中，加入氧化鎂和氧化鐵總重量的5％的結(jié)合劑水，混合均勻；將混合均勻的物料，經(jīng)壓密機(jī)壓密后，進(jìn)入壓球機(jī)成球；物料成球后在自然溫度25℃下，干燥脫水，脫水時(shí)間為2天；(3)將干燥后物料放入三相電弧爐中，在溫度為2800℃，熔融11小時(shí)；(4)將燒成品在自然溫度25℃下，冷卻6天，破砣出產(chǎn)品；結(jié)果見(jiàn)表1實(shí)施例3原料氧化鎂MgO 93.2％、SiO20.6％、CaO 1.1％、灼堿4％、Fe2O30.9％、Al2O30.2％；氧化鐵Fe2O398％、SiO21.1％。
一種鎂鐵尖晶石砂，其制造方法如下(1)將氧化鎂磨成小于0.6mm的顆粒，氧化鐵磨成小于300目的細(xì)粉；(2)取磨后的氧化鎂、氧化鐵，其重量份配比是98∶2，然后投入混料機(jī)中，加入氧化鎂和氧化鐵總重量的15％的結(jié)合劑水，混合均勻；將混合均勻的物料，經(jīng)壓密機(jī)壓密后，進(jìn)入壓球機(jī)成球；物料成球后在自然溫度20℃下，干燥脫水，脫水時(shí)間為4天；(3)將干燥后物料放入三相電弧爐中，在溫度為3200℃，熔融9小時(shí)；(4)將燒成品在自然溫度20℃下，冷卻7天，破砣出產(chǎn)品。
結(jié)果見(jiàn)表1實(shí)施例4原料氧化鎂MgO 94.6％、SiO20.5％、CaO 1.1％、灼堿3％、Fe2O30.6％、Al2O30.2％；氧化鐵Fe2O398％、SiO21.0％。
一種鎂鐵尖晶石砂，其制造方法如下(1)將氧化鎂磨成小于0.6mm顆粒，氧化鐵磨成小于400目的細(xì)粉；(2)取磨后的氧化鎂、氧化鐵，其重量份配比是94∶6，然后，投入混料機(jī)中，加入氧化鎂和氧化鐵總重量的10％的結(jié)合劑水，混合均勻；將混合均勻的物料，經(jīng)壓密機(jī)壓密后，進(jìn)入壓球機(jī)成球；物料成球后在自然溫度25℃下，干燥脫水，脫水時(shí)間為3天；(3)將干燥后物料放入三相電弧爐中，在溫度為3000℃，熔融10小時(shí)；(4)將燒成品在自然溫度25℃下，冷卻6天，破砣出產(chǎn)品。
結(jié)果見(jiàn)表1表1

權(quán)利要求
1.一種鎂鐵尖晶石砂，其特征在于是由氧化鎂和氧化鐵按重量份配比制成，氧化鎂和氧化鐵按重量份為100份計(jì)，氧化鎂和氧化鐵的重量份配比是氧化鎂85～98份、氧化鐵2～15份。
2.一種權(quán)利要求1所述的鎂鐵尖晶石砂的制造方法，其特征在于其步驟如下(1)將氧化鐵磨成細(xì)粉；(2)將氧化鎂、氧化鐵按重量份配比配料；(3)將混合物料放入三相電弧爐中，在溫度為2800～3200℃，熔融9～11小時(shí)；(4)將燒成品在自然溫度下，冷卻6-7天，破砣出產(chǎn)品。
3.一種權(quán)利要求2所述的鎂鐵尖晶石砂的制造方法，其特征在于其步驟還包括，在步驟(2)將氧化鎂、氧化鐵按重量份配比配料后，將混合料投入混料機(jī)中，加入氧化鎂和氧化鐵總重量的5％～15％的結(jié)合劑水，混合均勻；將混合均勻的物料，經(jīng)壓密機(jī)壓密后，進(jìn)入壓球機(jī)成球；物料成球后在自然溫度下，干燥脫水，脫水時(shí)間為2～4天；將干燥后的物料再進(jìn)行步驟(3)和步驟(4)。
全文摘要
本發(fā)明涉及鎂鐵尖晶石砂及其制造方法。采用的技術(shù)方案是由重量份配比是氧化鎂85～98份、氧化鐵2～15份的原料制成；制造方法如下(1)將氧化鐵磨成細(xì)粉；(2)將氧化鎂、氧化鐵按重量份配比配料，其中，氧化鎂和氧化鐵混合后，還可加入其總重量的5％～15％的結(jié)合劑水，混合均勻；將混合均勻的物料，經(jīng)壓密機(jī)壓密后，進(jìn)入壓球機(jī)成球；物料成球后在自然溫度下，干燥脫水，脫水時(shí)間為2～4天；(3)將混合或干燥后的物料放入三相電弧爐中，在溫度為2800～3200℃，熔融9～11小時(shí)；(4)將燒成品在自然溫度下，冷卻6－7天，破砣出產(chǎn)品。本發(fā)明消除了環(huán)境污染、鉻公害，提高了水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶用磚的使用壽命。
文檔編號(hào)C04B35/63GK101045624SQ20071001080
公開(kāi)日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月2日
發(fā)明者張永 申請(qǐng)人:營(yíng)口高科合成耐火材料有限公司