專利名稱：輕質(zhì)鎂橄欖石磚及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建材、冶金、機械制造、石化、電力等所有高溫窯爐隔熱用保溫用磚領(lǐng)域，特別涉及一種弱堿性輕質(zhì)鎂橄欖石磚及其制造方法領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著科技發(fā)展，技術(shù)的進步及對窯爐建設(shè)投資成本的制約，建筑窯爐用重質(zhì)磚用量趨于減少，高質(zhì)量的輕質(zhì)耐火制品以其高溫性能好，常溫強度大，導(dǎo)熱系數(shù)低，隔熱性能好，在施工中可使窯墻減薄，重量減輕，降低施工費用的優(yōu)勢，正逐步被世人所重視。
在國內(nèi)粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、硅質(zhì)等酸性輕質(zhì)磚，開發(fā)較早，種類繁多，生產(chǎn)廠家眾多。但在使用中，因高溫窯爐內(nèi)工作襯通常為堿性磚居多，酸性能的隔熱輕質(zhì)磚用做其備襯，存在著在高溫下會發(fā)生酸堿反應(yīng)的弊端，從而致使其適用溫度范圍較低，一般情況下只有在1200℃以下使用，因此堿性輕質(zhì)磚的開發(fā)、研制、生產(chǎn)愈來愈成為一種客觀現(xiàn)實的需要。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種弱堿性輕質(zhì)鎂橄欖石磚，可以避免由于高溫所造成的工作襯堿性磚與備襯輕質(zhì)隔熱磚的酸堿反應(yīng)，以利于提高堿性工作襯磚后備襯輕質(zhì)隔熱磚的使用壽命，從而減輕其毀損程度和速度。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種輕質(zhì)鎂橄欖石磚，其特征在于它是由以下原料按重量份配比制成的≤1.5mm的橄欖石砂 1份、200目的橄欖石砂 0～0.28份≤1.5mm的鎂砂 0～0.4份、 200目的鎂砂 0.14～0.6份焦炭 0.1～0.5份、 木炭 0.1～0.3份紙漿廢液 0.07～0.35份。
輕質(zhì)鎂橄欖石磚的制造方法如下1)將橄欖石砂和鎂砂分別經(jīng)破碎機機械破碎，經(jīng)1.5mm篩網(wǎng)篩分后，制成粒度≤1.5mm的橄欖石砂和粒度≤1.5mm的鎂砂，取其中一部分用球磨機分別加工成200目的細粉；將焦炭和木炭也分別制成≤1.5mm的粒度；2)按配方中的重量份配比，稱取橄欖石砂、鎂砂、焦炭和木炭的顆粒料，加入混砂機干混3～5分鐘，然后加入紙漿廢液，濕混3～5分鐘，再加入200目橄欖石砂和200目鎂砂細粉，混練8～10分鐘；3)將混合好的物料加入模具中，在200噸～100噸摩擦壓磚機上加壓成坯；4)將坯體在25～35℃下自然干燥24小時以上，送入干燥窯干燥，干燥窯熱風(fēng)入口溫度100～120℃，出口溫度40～60℃，干燥時間不小于16小時；5)將干燥后的坯體送入隧道窯中，升溫，在溫度1350～1450℃保溫3～5小時，降溫冷卻；6)冷卻后的制品經(jīng)切，磨加工成型。
在生產(chǎn)過程中，選用MgO≥43％、SiO2≥38％的橄欖石砂；和MgO≥87％的鎂砂。
在原料粉碎篩分時，顆粒或細粉中允許有超過粒度值的顆?；蚣毞鄞嬖冢６壬舷藓Y余不大于5％為合格的顆?；蚣毞?。
干燥是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為避免輕質(zhì)磚干燥急劇脫水引起的坯體變形、開裂，因此坯體在成型后應(yīng)在25～35℃室溫自然干燥24小時以上，冬季室溫低時，需在干燥室進行，然后再送入干燥窯干燥。控制干燥窯熱風(fēng)入口溫度100-120℃，出口溫度40-60℃之間，一般干燥窯長度不小于24米，推車間隔40-70分鐘/車，干燥時間不小于16小時，干燥后坯體中部水分不大于10％。
燒成是制造最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。由于坯體強度低，因此在碼磚上采取了搭架子磚的碼磚方式。因是采取的復(fù)合燃燒劑(焦炭和木炭)法制磚。因此在燒成中燃燒劑能否燒盡，對磚燒成后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)起著決定性的作用。因橄欖石制品的燒成范圍較窄，是通過加入鎂砂的量來拓寬燒成溫度范圍，而輕質(zhì)橄欖石磚自身坯體強度就低，因此燒成范圍更窄，不易控制，在燒成上對溫度的要求更加嚴格。我們通過多次反復(fù)試驗最后確定，在強氧化氣氛下燒成，也即在空氣過剩系數(shù)1.7-2.0，燒成溫度1350--1450℃保溫3～5小時，總燒成時間，從升溫到降溫大約在104小時，可制得成品。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明鎂橄欖石磚是一種以鎂橄欖石2MgO·SiO2作為主要礦物組成的耐火材料，采用橄欖石砂和鎂砂制成，使得制品呈弱堿性；由于添加了燃燒劑焦炭和木炭，坯體在燒成過程中，燃燒劑燃燒，形成氣孔，制品氣孔率增加，制品的重量相對減輕，而導(dǎo)熱系數(shù)下降，提高了保溫效果；制品的1000℃熱膨脹率只在1.0左右，在高溫使用時不易變形，而強度滿足使用要求；輕質(zhì)鎂橄欖石磚，因其弱堿性，避免了由于高溫所造成的與工作襯堿性磚發(fā)生酸堿反應(yīng)，提高了堿性工作襯磚后備襯輕質(zhì)隔熱磚的使用壽命，從而減輕其毀損程度和速度，在溫度達到1540℃甚至更高，仍可使用。
具體實施例方式
，下面通過實施例進一步描述本發(fā)明。
實施例1.
先將橄欖石砂(MgO 43％、SiO238％)、鎂砂(MgO 87％)分別經(jīng)破碎機機械破碎，經(jīng)1.5mm篩網(wǎng)篩分后，制成粒度≤1.5mm的顆粒料，取其中一部分用球磨機分別加工成200目的細粉；將焦炭和木炭也分別制成≤1.5mm的顆粒料；按表1中的重量，稱取橄欖石砂、鎂砂、焦炭和木炭的顆粒料，放入混砂機中，干混3～5分鐘，使之混合均勻；加入結(jié)合劑紙漿廢液，濕混3～5分鐘，加入橄欖石及鎂砂細粉，再混8～10分鐘；將混合好的物料注入模具中，在200t磨擦壓磚機上加壓，獲得濕坯；將濕坯在25～35℃下自然干燥25小時，送入干燥窯，控制干燥窯熱風(fēng)入口溫度100～120℃，出口溫度40～60℃，干燥17小時；將干燥后的坯體，碼磚入窯，升溫，在1390℃±5℃高溫隧道窯保溫4小時；冷卻，總燒成時間104小時，冷卻后，切割、加工制成成品。成品測試結(jié)果見表1。
實施例2先將橄欖石砂(MgO 44％、SiO239％)、鎂砂(MgO 90％)分別經(jīng)破碎機機械破碎，經(jīng)1.5mm篩網(wǎng)篩分后，制成粒度≤1.5mm的顆粒料，取其中一部分用球磨機分別加工成200目的細粉；將焦炭和木炭也分別制成≤1.5mm的顆粒料；按表1中的重量，稱取橄欖石砂、鎂砂、焦炭和木炭的顆粒料，放入混砂機中，干混3～5分鐘，使之混合均勻；加入結(jié)合劑紙漿廢液，濕混3～5分鐘，加入橄欖石及鎂砂細粉，再混8～10分鐘；將混合好的物料注入模具中，在200t磨擦壓磚機上加壓，獲得濕坯；將濕坯在25～35℃下自然干燥28小時，送入干燥窯，控制干燥窯熱風(fēng)入口溫度100～120℃，出口溫度40～60℃，干燥18小時；將干燥后的坯體，碼磚入窯，升溫，在1350℃高溫隧道窯保溫5小時；冷卻，總燒成時間105小時，冷卻后，切割、加工制成成品。成品測試結(jié)果見表1。
實施例3先將橄欖石砂(MgO 45％、SiO240％)、鎂砂(MgO 92％)分別經(jīng)破碎機機械破碎，經(jīng)1.5mm篩網(wǎng)篩分后，制成粒度≤1.5mm的顆粒料，取其中一部分用球磨機分別加工成200目的細粉；將焦炭和木炭也分別制成≤1.5mm的顆粒料；按表1中的重量，稱取橄欖石砂、鎂砂、焦炭和木炭的顆粒料，放入混砂機中，干混3～5分鐘，使之混合均勻；加入結(jié)合劑紙漿廢液，濕混3～5分鐘，加入橄欖石及鎂砂細粉，再混8～10分鐘；將混合好的物料注入模具中，在100t磨擦壓磚機上加壓，獲得濕坯；將濕坯25～35℃下自然干燥24小時，送入干燥窯，控制干燥窯熱風(fēng)入口溫度100～120℃，出口溫度40～60℃，干燥16小時；將干燥后的坯體，碼磚入窯，升溫，在1450℃高溫隧道窯保溫3小時；冷卻，總燒成時間103小時，冷卻后，切割、加工制成成品。成品測試結(jié)果見表1。
表1

權(quán)利要求
1.一種輕質(zhì)鎂橄欖石磚，其特征在于它是由以下原料按重量份配比制成的≤1.5mm的橄欖石砂1份、 200目的橄欖石砂 0～0.28份≤1.5mm的鎂砂0～0.4份、200目的鎂砂 0.14～0.6份焦炭 0.1～0.5份、 木炭 0.1～0.3份紙漿廢液 0.07～0.35份。
2.一種權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)鎂橄欖石磚的制造方法，其特征在于其制造方法如下1)將橄欖石砂和鎂砂分別經(jīng)破碎機機械破碎，經(jīng)1.5mm篩網(wǎng)篩分后，制成粒度≤1.5mm的橄欖石砂和粒度≤1.5mm的鎂砂，取其中一部分用球磨機分別加工成200目的細粉；將焦炭和木炭也分別制成≤1.5mm的粒度；2)按配方中的重量份配比，稱取橄欖石砂、鎂砂、焦炭和木炭的顆粒料，加入混砂機干混3～5分鐘，然后加入紙漿廢液，濕混3～5分鐘，再加入200目橄欖石砂和200目鎂砂細粉，混煉8～10分鐘；3)將混合好的物料加入模具中，在200噸～100噸摩擦壓磚機上加壓成坯體；4)將坯體在25～35℃下自然干燥24小時以上，送入干燥窯干燥，干燥窯熱風(fēng)入口溫度100～120℃，出口溫度40～60℃，干燥時間不小于16小時；5)將干燥后的坯體送入隧道窯中，升溫，在溫度1350～1450℃保溫3～5小時，降溫冷卻；6)冷卻后的制品經(jīng)切，磨加工成型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種弱堿性輕質(zhì)鎂橄欖石磚及其制造方法。由橄欖石砂、鎂砂、焦炭、木炭、紙漿廢液按重量份配比制成。其制造方法如下將橄欖石砂、鎂砂、焦炭和木炭的顆粒料，加入混砂機干混，然后加入紙漿廢液，濕混，再加入橄欖石砂和鎂砂細粉混煉；將混合好的物料加入模具中，在摩擦機上加壓成坯；將坯體在25～35℃下自然干燥24小時以上，送入干燥窯干燥，將干燥后的坯體送入隧道窯，燒成；燒成后的制品經(jīng)切，磨加工成型。本發(fā)明鎂橄欖石磚，因其弱堿性，避免了由于高溫所造成的與工作襯堿性磚發(fā)生酸堿反應(yīng)，提高了堿性工作襯磚后備襯輕質(zhì)隔熱磚的使用壽命，從而減輕其毀損程度和速度，在溫度達到1540℃甚至更高，仍可使用。
文檔編號C04B35/622GK101033130SQ20061013480
公開日2007年9月12日 申請日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者楊宗欣 申請人:中國建筑材料科學(xué)研究院大石橋鎂磚廠