專利名稱:水泥回轉(zhuǎn)窯用鎂鈣鋯磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泥回轉(zhuǎn)窯用的耐火材料。
背景技術(shù)：
水泥回轉(zhuǎn)窯使用鎂鉻磚由于環(huán)境問題和廢棄物處理費(fèi)用的問題，要無鉻化已有十多年了，但是目前還無法用各種無鉻磚來完全代替鎂鉻磚，當(dāng)務(wù)之急是進(jìn)一步改進(jìn)無鉻磚的質(zhì)量，本公司擁有自己的天然白云石礦山，是生產(chǎn)堿性耐火材料的廠家，因此，從鎂鈣系耐火材料發(fā)展來看，用在水泥回轉(zhuǎn)窯上已經(jīng)取得一定成果，但是由于鎂鈣磚抗水化和熱震差的缺點(diǎn)，限制了鎂鈣磚在水泥回轉(zhuǎn)窯上的發(fā)展，將鎂鈣系耐火材料添加ZrO2后將改變其缺點(diǎn)，所以將有廣闊發(fā)展空間。

發(fā)明內(nèi)容針對(duì)背景技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種水泥回轉(zhuǎn)窯用鎂鈣鋯磚，通過在傳統(tǒng)的鎂鈣系耐火材料中增加MgO的含量，使方鎂石包裹方鈣石，達(dá)到抗水化目的，并且添加ZrO2顆粒，使磚內(nèi)發(fā)生微細(xì)裂紋，緩和熱應(yīng)力和抑制裂紋擴(kuò)散的方法，提高磚的抗熱震穩(wěn)定性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)水泥回轉(zhuǎn)窯用鎂鈣鋯磚，其特征在于它是由以下成分按重量份比例組成鎂鈣砂CaO＞20％，加入量50-70份；ZrO2顆粒加入量6-10份；高純鎂砂 MgO≥97％，加入量25-35份；石蠟2-4份。
所述的水泥回轉(zhuǎn)窯用鎂鈣鋯磚的生產(chǎn)工藝，其特征在于工藝步驟為1)鎂鈣砂、高純鎂砂原料經(jīng)鄂式破碎和對(duì)輥破碎后，進(jìn)行篩分和粒度分級(jí)，鎂鈣砂粒度為5-3mm，3-1mm，1-0mm；用部分1-0mm的鎂鈣砂經(jīng)鐳錳磨制成＜0.088mm的細(xì)粉，高純鎂砂破碎成3-1mm和1-0mm；2)配料5-3mm鎂鈣砂8-12份3-1mm鎂鈣砂8-12份
1-0mm鎂鈣砂 8-12份3-1mm高純鎂砂 10-30份1-0mm高純鎂砂 5-15份0.3-0mm ZrO2顆粒 6-10份＜0.088mm鎂鈣砂 20-40份石蠟2-4份3)混砂將配好的料用混砂機(jī)混制成泥料；4)成型用摩擦機(jī)將泥料在模具槽內(nèi)壓制成用戶所需磚型尺寸；5)燒成將磚坯子碼上臺(tái)車進(jìn)隧道窯燒成，燒成溫度1600℃；6)揀選將燒成出窯的磚進(jìn)行成品和廢品的揀選；7)包裝將成品磚打包裝。
本發(fā)明達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)磚的指標(biāo)MgO≥77％，CaO≥12％，ZrO2≥7％荷重軟化溫度≥1700℃ 體積密度≥3.05g/cm3常溫耐壓強(qiáng)度≥60Mpa熱震穩(wěn)定性風(fēng)冷(950℃)≥80次本發(fā)明的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益體現(xiàn)在我國是白云石礦石資源的大國，價(jià)格比較低廉，并且由白云石礦石開采到深加工做出的鎂鈣磚是一種無污染、高耐火度的優(yōu)質(zhì)耐火材料，雖然鎂鈣磚在鋼鐵行業(yè)的爐外精煉上發(fā)揮了很大優(yōu)勢(shì)，但是易水化和熱震穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，使其始終無法在水泥行業(yè)得到大量使用，所以研制出抗水化、熱震穩(wěn)定性好的MgO-CaO-ZrO2磚將對(duì)鎂鈣材料更好服務(wù)高溫工業(yè)做出巨大貢獻(xiàn)。另外根據(jù)資料顯示美國2000年在水泥回轉(zhuǎn)窯堿性磚總使用量中已有99.2％被無鉻磚代替而我國直到今天大部分廠家回轉(zhuǎn)窯燒成帶的磚還是直接結(jié)合鎂鉻磚，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國家對(duì)環(huán)保要求的越來越嚴(yán)格，鎂鉻磚帶來的+6價(jià)鉻的污染公害將逐漸被人們所認(rèn)識(shí)到，所以盡快研制出替代鎂鉻磚的產(chǎn)品對(duì)行業(yè)發(fā)展將產(chǎn)生巨大意義。對(duì)國家環(huán)境保護(hù)做出巨大貢獻(xiàn)。
與背景技術(shù)相比的有益效果是通過在傳統(tǒng)的鎂鈣系耐火材料中增加MgO的含量，使方鎂石包裹方鈣石，達(dá)到抗水化目的，并且添加ZrO2顆粒，使磚內(nèi)發(fā)生微細(xì)裂紋，緩和熱應(yīng)力和抑制裂紋擴(kuò)散的方法，提高磚的抗熱震穩(wěn)定性。
圖1是MgO含量永久線變化的關(guān)系曲線。
圖2是因水化作用造成的各種磚的增重曲線。
具體實(shí)施方式下面將背景技術(shù)與本發(fā)明對(duì)比詳細(xì)敘述本發(fā)明的內(nèi)容普通白云石磚(普通耐火材料磚)所具有的特征整理如下a、優(yōu)點(diǎn)①對(duì)水泥熟料具備化學(xué)穩(wěn)定性和親和性②耐火性高③容易掛窯皮④價(jià)格比較便宜b、缺點(diǎn)①抗熱震性差②熱膨脹性和收縮性大③熱導(dǎo)率高④會(huì)被Cl和SO3化學(xué)侵蝕⑤抗水化性差提高M(jìn)gO含量為70％左右的鎂鈣磚特征①可以抑制氯化物，硫化物與CaO反應(yīng)生成的低熔點(diǎn)的化合物②可以抑制在窯內(nèi)與CO2反應(yīng)形成的化合物-CaCO3③可通過控制MgO-CaO的結(jié)合，可以提高抗熱震性④可以改善抗水化性添加ZrO2后的鎂鈣鋯磚特征①進(jìn)一步提高對(duì)氯化物和硫化物的耐蝕性②進(jìn)一步提高抗水化性③降低熱導(dǎo)率④抑制熱膨脹和收縮⑤進(jìn)一步增加抗熱震穩(wěn)定性擬解決的關(guān)鍵技術(shù)問題①增加MgO的含量時(shí)必須使方鎂石盡量很好包裹方鈣石，使制品增加抗水化性。
②所增加的ZrO2與CaO在其質(zhì)中的結(jié)合必須是均勻的，緩和磚膨脹和收縮時(shí)產(chǎn)生熱應(yīng)力，增加熱震穩(wěn)定性。
詳細(xì)說明項(xiàng)目研究開發(fā)的基本原理白云石磚是一種非常好的磚，由于白云石磚的化學(xué)組成最接近水泥熟料，因此，化學(xué)穩(wěn)定性和掛窯皮性都非常好，但在回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)率低的情況下，其缺點(diǎn)嚴(yán)重，一是殘余收縮大，熱剝落快，二是抗水化性差，使其使用受到限制。
①增加MgO的含量從而提高其殘余收縮，改善抗水化性差特點(diǎn)，回轉(zhuǎn)窯使用白云石磚所擔(dān)心的問題之一是殘余收縮，其缺點(diǎn)是磚一旦被冷卻便容易松動(dòng)，圖1示出了MgO含量永久線變化的關(guān)系。
磚的永久線變化受到CaO成份的影響，通過減少CaO能得到的量的改善。
本發(fā)明的鎂鈣鋯磚設(shè)定了永久線變化為0％的MgO含量。
②水化性水化現(xiàn)象也可以說是白云石磚的最大不足之處，對(duì)維持停窯內(nèi)附磚的質(zhì)量和維持庫存磚質(zhì)量非常重要。
這種現(xiàn)象是CaO與大氣中的水分相反應(yīng)，生成Ca(OH)2所產(chǎn)生的，因此減少CaO(增加MgO成份)是最有效的，另外由于反應(yīng)是從最細(xì)微的部分開始，因此，添加ZrO2可以固化鎂鈣鋯磚基質(zhì)中的CaO成分。圖2示出了因水化作用造成的各種磚的增重曲線。
③顯微組織基質(zhì)中的CaO和ZrO2相結(jié)合形成CaO-ZrO2分布在基質(zhì)中，形成這種結(jié)合時(shí)的膨脹所產(chǎn)生的氣孔會(huì)使磚產(chǎn)生出適應(yīng)性，并且磚內(nèi)產(chǎn)生微細(xì)裂紋，緩和熱應(yīng)力和抑制裂紋擴(kuò)散來提高磚的熱震穩(wěn)定性。
實(shí)施例1水泥回轉(zhuǎn)窯用鎂鈣鋯磚，它是由以下成分按重量份比例組成鎂鈣砂CaO＞20％，加入量60份；ZrO2顆粒加入量8份；高純鎂砂 MgO≥97％，加入量29份；結(jié)合劑石蠟3份。
水泥回轉(zhuǎn)窯用鎂鈣鋯磚的生產(chǎn)工藝步驟為1)鎂鈣砂、高純鎂砂原料經(jīng)鄂式破碎和對(duì)輥破碎后，進(jìn)行篩分和粒度分級(jí)，鎂鈣砂粒度為5-3mm，3-1mm，1-0mm；用部分1-0mm的鎂鈣砂經(jīng)鐳錳磨制成＜0.088mm的細(xì)粉，高純鎂砂破碎成3-1mm和1-0mm；2)配料5-3mm鎂鈣砂10份3-1mm鎂鈣砂0份1-0mm鎂鈣砂10份3-1mm高純砂17份1-0mm高純砂12份0.3-0mmZrO2顆粒8份＜0.088mm鎂鈣砂30份石蠟3份3)混砂將配好的料用混砂機(jī)混制成泥料；4)成型用摩擦機(jī)將泥料在模具槽內(nèi)壓制成用戶所需磚型尺寸；5)燒成將磚坯子碼上臺(tái)車進(jìn)隧道窯燒成，燒成溫度1600℃；6)揀選將燒成出窯的磚進(jìn)行成品和廢品的揀選；7)包裝將成品磚打包裝。
本發(fā)明達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)磚的指標(biāo)MgO≥77％，CaO≥12％，ZrO2≥7％荷重軟化溫度≥1700℃ 體積密度≥3.05g/cm3常溫耐壓強(qiáng)度≥60Mpa熱震穩(wěn)定性風(fēng)冷(950℃)≥80次實(shí)施例2水泥回轉(zhuǎn)窯用鎂鈣鋯磚，它是由以下成分按重量份比例組成鎂鈣砂CaO＞20％，加入量50份；ZrO2顆粒加入量8份；高純鎂砂MgO≥97％，加入量25份；石蠟2份。
所述的水泥回轉(zhuǎn)窯用鎂鈣鋯磚的生產(chǎn)工藝步驟為1)、鎂鈣砂、高純鎂砂原料經(jīng)鄂式破碎和對(duì)輥破碎后，進(jìn)行篩分和粒度分級(jí)，鎂鈣砂粒度為5-3mm，3-1mm，1-0mm；用部分1-0mm的鎂鈣砂經(jīng)鐳錳磨制成＜0.088mm的細(xì)粉，高純鎂砂破碎成3-1mm和1-0mm；2)、配料5-3mm鎂鈣砂8份3-1mm鎂鈣砂8份
1-0mm鎂鈣砂8份3-1mm高純鎂砂16份1-0mm高純鎂砂 9份0.3-0mm ZrO2顆粒8份＜0.088mm鎂鈣砂26份石蠟2份。
其余步驟同實(shí)施例1。
實(shí)施例3水泥回轉(zhuǎn)窯用鎂鈣鋯磚，它是由以下成分按重量份比例組成鎂鈣砂CaO＞20％，加入量70份；ZrO2顆粒加入量10份；高純鎂砂MgO≥97％，加入量35份；石蠟4份。
所述的水泥回轉(zhuǎn)窯用鎂鈣鋯磚的生產(chǎn)工藝步驟為1)、鎂鈣砂、高純鎂砂原料經(jīng)鄂式破碎和對(duì)輥破碎后，進(jìn)行篩分和粒度分級(jí)，鎂鈣砂粒度為5-3mm，3-1mm，1-0mm；用部分1-0mm的鎂鈣砂經(jīng)鐳錳磨制成＜0.088mm的細(xì)粉，高純鎂砂破碎成3-1mm和1-0mm；2)、配料5-3mm鎂鈣砂12份3-1mm鎂鈣砂12份1-0mm鎂鈣砂12份3-1mm高純鎂砂30份1-0mm高純鎂砂5份0.3-0mm ZrO2顆粒10份＜0.088mm鎂鈣砂34份石蠟4份。
其余步驟同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.水泥回轉(zhuǎn)窯用鎂鈣鋯磚，其特征在于它是由以下成分按重量份比例組成鎂鈣砂CaO＞20％，加入量50-70份；ZrO2顆粒加入量6-10份；高純鎂砂MgO≥97％，加入量25-35份；石蠟2-4份。
2.權(quán)利要求
1所述的水泥回轉(zhuǎn)窯用鎂鈣鋯磚的生產(chǎn)工藝，其特征在于流程為1)、鎂鈣砂、高純鎂砂原料經(jīng)鄂式破碎和對(duì)輥破碎后，進(jìn)行篩分和粒度分級(jí)，鎂鈣砂粒度為5-3mm，3-1mm，1-0mm；用部分1-0mm的鎂鈣砂經(jīng)鐳錳磨制成＜0.088mm的細(xì)粉，高純鎂砂破碎成3-1mm和1-0mm；2)、配料5-3mm鎂鈣砂8-12份3-1mm鎂鈣砂8-12份1-0mm鎂鈣砂8-12份3-1mm高純鎂砂 10-30份1-0mm高純鎂砂 5-15份0.3-0mm ZrO2顆粒 6-10份＜0.088mm鎂鈣砂 20-40份石蠟2-4份。3)混砂將配好的料用混砂機(jī)混制成泥料；4)成型用摩擦機(jī)將泥料在模具槽內(nèi)壓制成用戶所需磚型尺寸；5)燒成將磚坯子碼上臺(tái)車進(jìn)隧道窯燒成，燒成溫度1600℃；6)揀選將燒成出窯的磚進(jìn)行成品和廢品的揀選；7)包裝將成品磚打包裝。
3.權(quán)利要求
1或2所述的水泥回轉(zhuǎn)窯用鎂鈣鋯磚，其特征在于其技術(shù)指標(biāo)為磚的指標(biāo)MgO≥77％，CaO≥12％，ZrO2≥7％荷重軟化溫度≥1700℃ 體積密度≥3.05g/cm3常溫耐壓強(qiáng)度≥60Mpa熱震穩(wěn)定性風(fēng)冷(950℃)≥80次。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種水泥回轉(zhuǎn)窯用的耐火材料水泥回轉(zhuǎn)窯用鎂鈣鋯磚，它是由以下成分按重量份比例組成鎂鈣砂CaO＞20％，加入量50－70份；ZrO
文檔編號(hào)B28B3/00GK1994970SQ200610134001
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年10月24日
發(fā)明者蘇廣深 申請(qǐng)人:海城市后英經(jīng)貿(mào)集團(tuán)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan