一種復(fù)合硅鎂耐火磚及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種復(fù)合硅鎂耐火磚，由以下原料組成：優(yōu)質(zhì)鎂礦石，電熔鈉鈣玻璃，粘合劑。本發(fā)明同時提供一種復(fù)合硅鎂耐火磚的制備方法，步驟如下：（1）粉碎廢棄鈉鈣玻璃；（2）酸洗；（3）浸泡，洗滌，烘干；（4）電熔；（5）粉碎優(yōu)質(zhì)鎂礦石，與電熔鈉鈣玻璃、粘合劑一起攪拌；（6）壓制成型；（7）焙燒；（8）成型，干燥，揀選，檢驗，包裝入庫。采用本發(fā)明制造的耐火磚強度大，耐溫性強，有良好的高溫抗渣性，成本低廉，工藝簡單。
【專利說明】一種復(fù)合硅鎂耐火磚及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及耐火材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種復(fù)合硅鎂耐火磚及其制備方法

【背景技術(shù)】
[0002] 耐火材料一般分為兩種，即不定型耐火材料和定型耐火材料。定型耐火材料一般 指耐火磚，其形狀有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則，也可以根據(jù)需要筑切時臨時加工。耐火磚簡稱火磚，用耐火 黏土或其他耐火原料燒制成，淡黃色或帶褐色，主要用于砌冶煉爐，能耐1，580°C-1，770°C 的高溫，具有一定形狀和尺寸的耐火材料。鎂質(zhì)耐火磚，是指以鎂石作原料，以方鎂石為主 晶相，MgO含量在80%?85%以上的耐火磚。鎂質(zhì)耐火磚是堿性耐火磚中最主要的制品， 耐火度高，對堿性渣和鐵渣有很好的抵抗性，是一種重要的高級耐火磚。主要用于平爐、氧 氣轉(zhuǎn)爐、電爐及有色金屬熔煉等。氧化鈣和二氧化硅作為鎂質(zhì)耐火磚的原料，可有效提高荷 重軟化點，彌補鎂質(zhì)耐火磚不耐堿的問題，可用于煉鋼側(cè)吹轉(zhuǎn)爐風(fēng)眼處、平爐爐頂和吹氧轉(zhuǎn) 爐上等處。
[0003] 玻璃工廠每天都有大量的玻璃廢料產(chǎn)生，據(jù)歐美一些發(fā)達國家統(tǒng)計，廢玻璃量占 城市垃圾總量的4?8%。中國的廢玻璃回收率大約只有13?15%左右，大量的廢玻璃還 沒有得到有效的回收與利用。在耐火材料燒制過程中正確的加入碎玻璃可降低HF和CO的 彌散，增加磚的強度和耐污的侵蝕。
[0004] 中國專利CN103030408A公開了一種碳化硅鎂磚的生產(chǎn)方法，以當(dāng)?shù)刭Y源碳化硅 和氧化鎂作為原材料生產(chǎn)，節(jié)省成本，但是不適應(yīng)大多數(shù)地區(qū)，且產(chǎn)品耐火溫度不高。中國 專利CN100372808C公開了一種含鋯鎂磚的制造方法，產(chǎn)品化學(xué)穩(wěn)定性好，熔點高，但是成 本很高，且對氧化鋯的粉碎工藝要求相當(dāng)高。中國專利CN101274854B公開了一種耐火的、 碳結(jié)合的氧化鎂磚及其制備方法，其鎂磚的物理性能很好，但是對于原料的要求及對于工 藝的要求非常高。中國專利CN102795870B公開了一種質(zhì)輕鎂磚及其制備方法，其鎂磚的體 積密度較小，熱導(dǎo)率低，強度適中，抗堿性渣侵蝕能力強，但是原料成本高，粉碎精度達到微 米級，工藝要求偏高。中國專利CN102557389A公開了一種回收廢石英坩堝制取高純?nèi)廴谑?英的方法，包括破碎分級、酸洗除雜、水洗烘干及非晶化處理等步驟，實現(xiàn)石英砂的循環(huán)利 用，但是石英坩堝的使用面窄，不能廣泛用于煉鋼產(chǎn)業(yè)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決高強度鎂質(zhì)耐火磚成本高，工藝復(fù)雜的問題，我們提出了一種復(fù)合硅鎂 耐火磚及其制備方法，采用本發(fā)明可以提高鎂質(zhì)耐火磚的強度及高溫穩(wěn)定性，還可以降低 成本。
[0006] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種復(fù)合硅鎂耐火磚，由以下重量份的原料組成：優(yōu) 質(zhì)鎂礦石84?93份，電熔鈉鈣玻璃5?11份，粘合劑2?5份。微米級碎玻璃可降低HF 和CO的彌散，增加磚的強度和耐污的侵蝕。
[0008] 優(yōu)選地，上述優(yōu)質(zhì)鎂礦石中氧化鎂含量為95?99%。由于地域特點，所得鎂礦原 料中氧化鎂含量較高，可以降低雜質(zhì)干擾，提高鎂磚純度，保證產(chǎn)品的良好的高溫強度及荷 重軟化點。
[0009] 優(yōu)選地，上述粘合劑為木質(zhì)素磺酸鈉溶液和硅溶膠中的一種或兩種。木質(zhì)素磺酸 鈉有良好的擴散性能，其水溶液為棕色至黑色，有膠體特性，溶液的黏度隨濃度的增加而升 高。在大規(guī)格墻地磚及耐火磚制造過程中，可以使坯體原料微粒牢固粘結(jié)起來，可使干坯強 度提高20% - 60%以上。硅溶膠屬膠體溶液，無臭、無毒，顆粒細微，對基層有較強的滲透 力，能通過毛細管滲透到基層內(nèi)部，使涂料具有較強的粘結(jié)力。
[0010] 優(yōu)選地，上述粘合劑中木質(zhì)素磺酸鈉的含量為13?30%。
[0011] 本發(fā)明同時提供一種復(fù)合硅鎂耐火磚的制備方法，步驟如下：
[0012] (1)將廢棄鈉鈣玻璃粉碎成〇· 01?Imm的粉末，碎料體積的控制可以有效提高回 收處理料的純度。
[0013] (2)使用1?25%重量比的混合酸對碎料進行酸洗，粉末與混合酸的重量比為 1:1?5,酸洗時間為4?200小時，酸洗能有效去除碎料表面的雜質(zhì)，且混合酸可回收后再 次利用。
[0014] (3)取出酸洗后的粉末，用水浸泡，洗滌至中性，再將碎料烘干至含水重量比小于 3 %，碎料洗滌完畢時，可先在室外曬干至含水重量比小于10 %，然后進行烘干，可降低能源 消耗，節(jié)約成本。
[0015] (4)將烘干后的粉末送入電弧爐進行電烙，獲得電熔鈉鈣玻璃；
[0016] (5)將優(yōu)質(zhì)鎂礦石粉碎成粒度為1?50_，與電熔鈉鈣玻璃、粘合劑一起送入配料 攪拌罐，常溫常壓攪拌15?60分鐘；
[0017] (6)送入制磚機模具內(nèi)在1?4T/cm2的壓力下壓制成型；
[0018] (7)送入隧道窯內(nèi)，在還原氣氛中，1450?1750攝氏度下焙燒2. 5?10小時；
[0019] (8)成型，干燥，揀選，檢驗，包裝入庫。
[0020] 優(yōu)選地，上述電熔鈉鈣玻璃顆粒小于100μm。超微細化的鈉鈣玻璃粉末，能在較低 溫度開始發(fā)生固相燒結(jié)反應(yīng)，并生成原位微細化尖晶石相，使耐火磚具有良好的中高溫強 度和抗渣性。
[0021] 優(yōu)選地，上述廢棄鈉鈣玻璃為生活玻璃廢品和/或鈉鈣玻璃生產(chǎn)企業(yè)殘次不合格 品。廢棄生活玻璃廢品和殘次品價格非常低廉，可大大降低生產(chǎn)成本，提高市場競爭力。
[0022] 優(yōu)選地，上述混合酸為草酸和鹽酸，其重量比為1:1?5。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：耐火磚強度大，耐溫性強，有良好的高 溫抗渣性，成本低廉，工藝簡單。

【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合實施例，更具體地說明本發(fā)明的內(nèi)容。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實施并不局限 于下面的實施例，對本發(fā)明所做的任何形式上的變通或改變都落入本發(fā)明保護范圍；且下 述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[0025] 實施例1 :
[0026] -種復(fù)合娃鎂耐火磚，由以下重量份的原料組成：優(yōu)質(zhì)鎂礦石92份，電烙鈉I丐玻 璃5份，粘合劑3份。生產(chǎn)步驟如下：
[0027] (1)將廢棄鈉鈣玻璃粉碎成0· 01?Imm的粉末；
[0028] (2)使用15%重量比的混合酸對碎料進行酸洗，粉末與混合酸的重量比為1:3,酸 洗時間為25小時；
[0029] (3)取出酸洗后的粉末，用水浸泡，洗滌至中性，再將碎料烘干至含水重量比小于 3 % ；
[0030] (4)將烘干后的粉末送入電弧爐進行電熔，獲得電熔鈉鈣玻璃；
[0031] (5)將優(yōu)質(zhì)鎂礦石粉碎成粒度為1?50_，與電熔鈉鈣玻璃、粘合劑一起送入配料 攪拌罐，常溫常壓攪拌45分鐘；
[0032] (6)送入制磚機模具內(nèi)在2T/cm2的壓力下壓制成型；
[0033] (7)送入隧道窯內(nèi)，在還原氣氛中，1650攝氏度下焙燒8小時；
[0034] (8)成型，干燥，揀選，檢驗，包裝入庫。
[0035] (9)隨機取樣10份，進行高溫性能測試，結(jié)果如表1所示。
[0036] 實施例2 :
[0037] -種復(fù)合娃鎂耐火磚，由以下重量份的原料組成：優(yōu)質(zhì)鎂礦石89份，電烙鈉I丐玻 璃8份，粘合劑3份。
[0038] 生產(chǎn)步驟與實施例1基本相同。完成后隨機取樣10份進行高溫性能測試，結(jié)果如 表1所示。
[0039] 實施例3 :
[0040] -種復(fù)合娃鎂耐火磚，由以下重量份的原料組成：優(yōu)質(zhì)鎂礦石86份，電烙鈉I丐玻 璃11份，粘合劑3份。
[0041] 生產(chǎn)步驟與實施例1基本相同。完成后隨機取樣10份進行高溫性能測試，結(jié)果如 表1所示。
[0042] 對比例：
[0043] 市購普通鎂質(zhì)耐火磚，隨機取樣10份進行高溫性能測試，結(jié)果如表1所示。
[0044] 表 1 :
[0045]

【權(quán)利要求】
1. 一種復(fù)合硅鎂耐火磚，其特征在于，由以下重量份的原料組成：優(yōu)質(zhì)鎂礦石84~93 份，電熔鈉鈣玻璃5~11份，粘合劑2飛份。
2. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合硅鎂耐火磚，其特征在于，所述優(yōu)質(zhì)鎂礦石中氧化鎂含量 為95?99%。
3. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合硅鎂耐火磚，其特征在于，所述粘合劑為木質(zhì)素磺酸鈉溶 液和娃溶膠中的一種或兩種。
4. 如權(quán)利要求1和3所述的復(fù)合硅鎂耐火磚，其特征在于，所述粘合劑中木質(zhì)素磺酸鈉 的含量為13?30%。
5. -種復(fù)合硅鎂耐火磚的制備方法，其特征在于，步驟如下： (1) 將廢棄鈉鈣玻璃粉碎成〇. Oflmm的粉末； (2) 使用廣25%重量比的混合酸對碎料進行酸洗，粉末與混合酸的重量比為1:1~5,酸 洗時間為4~200小時； (3) 取出酸洗后的粉末，用水浸泡，洗滌至中性，再將碎料烘干至含水重量比小于3%; (4) 將烘干后的粉末送入電弧爐進行電熔，獲得電熔鈉鈣玻璃； (5) 將優(yōu)質(zhì)鎂礦石粉碎成粒度為1~50_，與電熔鈉鈣玻璃、粘合劑一起送入配料攪拌 罐，常溫常壓攪拌15飛0分鐘； (6) 送入制磚機模具內(nèi)在l~4T/cm2的壓力下壓制成型； (7) 送入隧道窯內(nèi)，在還原氣氛中，145(Tl750攝氏度下焙燒2. 5?10小時； (8) 成型，干燥，揀選，檢驗，包裝入庫。
6. 如權(quán)利要求1和5所述的一種復(fù)合娃鎂耐火磚的制備方法，其特征在于，所述電烙鈉 鈣玻璃顆粒小于1〇〇 um。
7. 如權(quán)利要求5所述的一種復(fù)合硅鎂耐火磚的制備方法，其特征在于，所述廢棄鈉鈣 玻璃為生活玻璃廢品和/或鈉鈣玻璃生產(chǎn)企業(yè)殘次不合格品。
8. 如權(quán)利要求5所述的一種復(fù)合硅鎂耐火磚的制備方法，其特征在于，所述混合酸為 草酸和鹽酸，其重量比為1:1~5。
【文檔編號】C04B35/66GK104326753SQ201410453562
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】徐孝生 申請人:長興嘉誠耐火材料有限公司