CN105503207B - 一种抗压镁质耐火砖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型抗压镁质耐火砖的制备方法：按照质量份数，将30‑40份的滑石粉、55‑65份的硫酸镁、2‑3份玄武石、0.5份火山石、3‑6份的表面活性剂混合均匀，球磨均匀后得到球磨料；将球磨料干燥，第一次机压成型，在500℃条件下保温8h，得到预烧料；将预烧料破碎，球磨至两种粒径的粉磨料；加上其他原料一起混合均匀，180 MPa第二次机压成型，在120℃条件下干燥15h，最后在1700℃条件下烧成3h，即得抗压镁质耐火砖。本发明的抗压镁质耐火砖具有优秀的抗压和抗热震性能。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种耐火的镁质耐火砖及其制备方法。
背景技术
镁质耐火砖是以菱镁矿、海水镁砂和白云石等作为原料，以方镁石为主晶相、氧化镁含量在80%以上的耐火材料。属于碱性耐火材料。
镁质耐火砖因具有耐火度高、抗碱性渣和铁渣侵蚀能力强等特点，广泛应用于冶金、水泥、玻璃等行业。但镁质耐火砖的抗热震性能及抗酸性气体侵蚀性较差是其得到更为广泛应用的主要障碍。
目前制备的镁质耐火砖虽具有诸多的优点，但仍具有一定的缺陷。如添加二氧化钛，虽能与氧化镁生成钛酸镁促进材料致密化，添加氧化铝形成钛酸铝也具有类似效果，但由于与膨胀系数较大的氧化镁的混合比例较大，因而材料结构不稳定，导致镁质材料出现强度低、抗侵蚀性尤其是抗酸性气体侵蚀性较差等问题。
中国专利公开过一种抗压镁质耐火砖，其对制备镁质耐火砖所需主要原料的结构进行了优化，故将其用于镁质耐火砖中后，不但调节了镁质耐火砖的结构，而且所制备的镁质耐火砖具有较高的耐压强度（大于100Mpa，最多120-125Mpa。虽然该发明已经在一定程度提高了镁质耐火砖的耐压强度以及抗热震性能，然而实际应用中还是不足。
本发明旨在提供一种耐压性能更好，抗热震性能更突出的新型耐火镁质耐火砖。
发明内容
本发明针对现有技术中的镁质耐火砖寿命较短，抗压和抗热震性能不佳的缺点，提供一种新型的抗压耐火镁质耐火砖。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种镁质耐火砖及其制备方法。
本发明所述制备方法的具体步骤是：
（1）按照质量份数，将30-40份的滑石粉、55-65份的硫酸镁、2-3份玄武石、0.5份火山石、3-6份的表面活性剂混合均匀，球磨均匀后得到球磨料。
（2）将球磨料在120℃下干燥10-15h，再加入干燥后的球磨料3%重量的白炭黑，混合均匀，50-60MPa第一次机压成型，在500℃条件下保温8h，得到预烧料。
（3）将预烧料破碎，球磨至两种粒径的粉磨料：200目和80目。
（4）按照质量份数，以5份200目的粉磨料、5份80目的粉磨料，50-55份镁砂颗粒、20-25份的镁砂粉、2-3份蓝晶石粉、0.5-1份富铝尖晶石粉、10份的白炭黑混合均匀，再加混合料3%重量的硅溶胶，混合均匀，180 MPa第二次机压成型，在120℃条件下干燥15h，最后在1700℃条件下烧成3h，即得抗压镁质耐火砖。
蓝晶石是典型区域变质矿物之一，多由泥质岩变质而成。它要形成于中级变质作用压力较高的条件下。存在于：区域变质片岩和片麻岩和相关结晶花岗岩及石英岩脉；与石榴石、十字石、云母和石英共生。天然产出的蓝晶石，往往接近于理想成分。蓝晶石高温下体积膨胀，当温度降低时，体积变化很小，即系有不可逆性转化产生的体积膨胀特性；稳定性：蓝晶石生产的耐火材料稳定性比粘土质耐火材料高1.5倍；耐火度高：一般粘土质耐火材料耐火度为1670～1770℃，而蓝晶石耐火材料通常大于1790℃，还具有较好的抗化学腐蚀特性。由于蓝晶石矿物的特性，故用来制造优良的高级耐火材料，耐火砂浆，水泥及铸造耐制品，以及塑料捣打混合料,技术陶瓷,汽车发动机的火花塞，绝缘体，球磨机球体,试验器皿,耐震物品等，并可用电热法炼制硅铝合金,应用于飞机、汽车、火车、船舶的部件上。
浮石（火山岩）是火山喷发过程中岩浆在急骤冷却后，由于压力的急剧减小，内部气体迅速逸出膨胀而形成的一种有密集气孔的玻璃质熔岩。其气孔体积占岩石体积的50%以上。因孔隙多、质量轻、能浮于水面而被称为浮石。它的特点是强度高、保温、隔热、吸音、防火、耐酸碱、耐腐蚀，且无污染、无放射性等，另外浮石多孔而间壁锋利。浮石是酸性火山岩．硬度为6，密度小于lg/cm3，能漂浮于水面；保温隔热良好；多孔而间壁锋利。化学活性高，吸附性强，在水硬性激发剂作用下有明显水硬胶凝性质。
镁质耐火砖存在抗压性能和抗热震性能的缺点。本发明人惊奇地发现，在特定的原料比例下，能显著改善其抗压和抗热震性能。
本发明的有益之处在于：
（1）本发明的镁质耐火砖制备过程简单，易于工业化生产。
（2）本发明制备得到的镁质耐火砖具有令人惊讶的抗压和抗热震性能。
（3）本发明制得的镁质耐火砖还具有改进的抗腐蚀性能。
具体实施方式
实施例1：
一种抗压镁质耐火砖的制备：
（1）按照质量份数，将30份的滑石粉、65份的硫酸镁、2份玄武石、0.5份火山石、6份的表面活性剂混合均匀，球磨均匀后得到球磨料。
（2）将球磨料在120℃下干燥10h，再加入干燥后的球磨料3%重量的白炭黑，混合均匀，60MPa第一次机压成型，在500℃条件下保温8h，得到预烧料。
（3）将预烧料破碎，球磨至两种粒径的粉磨料：200目和80目。
（4）按照质量份数，以5份200目的粉磨料、5份80目的粉磨料，50份镁砂颗粒、25份的镁砂粉、2份蓝晶石粉、1份富铝尖晶石粉、10份的白炭黑混合均匀，再加混合料3%重量的硅溶胶，混合均匀，180 MPa第二次机压成型，在120℃条件下干燥15h，最后在1700℃条件下烧成3h，即得抗压镁质耐火砖。
本实施例所获得的镁质耐火砖的常温耐压强度为150MPa；在1100℃,水冷试验条件下，抗热震数为30次。
实施例2：
一种抗压镁质耐火砖的制备：
（1）按照质量份数，将40份的滑石粉、55份的硫酸镁、3份玄武石、0.5份火山石、3份的表面活性剂混合均匀，球磨均匀后得到球磨料。
（2）将球磨料在120℃下干燥15h，再加入干燥后的球磨料3%重量的白炭黑，混合均匀，50MPa第一次机压成型，在500℃条件下保温8h，得到预烧料。
（3）将预烧料破碎，球磨至两种粒径的粉磨料：200目和80目。
（4）按照质量份数，以5份200目的粉磨料、5份80目的粉磨料，55份镁砂颗粒、20份的镁砂粉、3份蓝晶石粉、0.5份富铝尖晶石粉、10份的白炭黑混合均匀，再加混合料3%重量的硅溶胶，混合均匀，180 MPa第二次机压成型，在120℃条件下干燥15h，最后在1700℃条件下烧成3h，即得抗压镁质耐火砖。
本实施例所获得的镁质耐火砖的常温耐压强度为190MPa；在1100℃,水冷试验条件下，抗热震数为20次。
实施例3：
一种抗压镁质耐火砖的制备：
（1）按照质量份数，将35份的滑石粉、50份的硫酸镁、2份玄武石、0.5份火山石、5份的表面活性剂混合均匀，球磨均匀后得到球磨料。
（2）将球磨料在120℃下干燥14h，再加入干燥后的球磨料3%重量的白炭黑，混合均匀，55MPa第一次机压成型，在500℃条件下保温8h，得到预烧料。
（3）将预烧料破碎，球磨至两种粒径的粉磨料：200目和80目。
（4）按照质量份数，以5份200目的粉磨料、5份80目的粉磨料，53份镁砂颗粒、23份的镁砂粉、2份蓝晶石粉、0.7份富铝尖晶石粉、10份的白炭黑混合均匀，再加混合料3%重量的硅溶胶，混合均匀，180 MPa第二次机压成型，在120℃条件下干燥15h，最后在1700℃条件下烧成3h，即得抗压镁质耐火砖。
本实施例所获得的镁质耐火砖的常温耐压强度为165MPa；在1100℃,水冷试验条件下，抗热震数为25次。
实施例4：
一种抗压镁质耐火砖的制备：
（1）按照质量份数，将33份的滑石粉、60份的硫酸镁、3份玄武石、0.5份火山石、4份的表面活性剂混合均匀，球磨均匀后得到球磨料。
（2）将球磨料在120℃下干燥11h，再加入干燥后的球磨料3%重量的白炭黑，混合均匀，53MPa第一次机压成型，在500℃条件下保温8h，得到预烧料。
（3）将预烧料破碎，球磨至两种粒径的粉磨料：200目和80目。
（4）按照质量份数，以5份200目的粉磨料、5份80目的粉磨料，51份镁砂颗粒、24份的镁砂粉、3份蓝晶石粉、0.8份富铝尖晶石粉、10份的白炭黑混合均匀，再加混合料3%重量的硅溶胶，混合均匀，180 MPa第二次机压成型，在120℃条件下干燥15h，最后在1700℃条件下烧成3h，即得抗压镁质耐火砖。
本实施例所获得的镁质耐火砖的常温耐压强度为178MPa；在1100℃,水冷试验条件下，抗热震数为21次。
实施例5：
对比例1：
一种抗压镁质耐火砖的制备：
（1）按照质量份数，将39份的滑石粉、59份的硫酸镁、2份玄武石、6份的表面活性剂混合均匀，球磨均匀后得到球磨料。
（2）将球磨料在120℃下干燥13h，再加入干燥后的球磨料3%重量的白炭黑，混合均匀，57MPa第一次机压成型，在500℃条件下保温8h，得到预烧料。
（3）将预烧料破碎，球磨至两种粒径的粉磨料：200目和80目。
（4）按照质量份数，以5份200目的粉磨料、5份80目的粉磨料，54份镁砂颗粒、21份的镁砂粉、0.6份富铝尖晶石粉、10份的白炭黑混合均匀，再加混合料3%重量的硅溶胶，混合均匀，180 MPa第二次机压成型，在120℃条件下干燥15h，最后在1700℃条件下烧成3h，即得抗压镁质耐火砖。
本实施例所获得的镁质耐火砖的常温耐压强度为108MPa；在1100℃,水冷试验条件下，抗热震数为12次。
实施例6：
对比例2：
一种抗压镁质耐火砖的制备：
（1）按照质量份数，将31份的滑石粉、64份的硫酸镁、3份玄武石、0.5份火山石、3份的表面活性剂混合均匀，球磨均匀后得到球磨料。
（2）将球磨料在120℃下干燥12h，再加入干燥后的球磨料3%重量的白炭黑，混合均匀，56MPa第一次机压成型，在500℃条件下保温8h，得到预烧料。
（3）将预烧料破碎，球磨至两种粒径的粉磨料：200目和80目。
（4）按照质量份数，以5份200目的粉磨料、5份80目的粉磨料，52份镁砂颗粒、22份的镁砂粉、10份的白炭黑混合均匀，再加混合料3%重量的硅溶胶，混合均匀，180 MPa第二次机压成型，在120℃条件下干燥15h，最后在1700℃条件下烧成3h，即得抗压镁质耐火砖。
本实施例所获得的镁质耐火砖的常温耐压强度为105MPa；在1100℃,水冷试验条件下，抗热震数为5次。
由此可见，各组分之间起到了协同作用，缺一不可。
本发明的抗压镁质耐火材料具有极为优异的抗压和抗热震性能，是一种优秀的新耐火材料，极具市场潜力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种抗压镁质耐火砖的制备方法，其步骤为：
（1）按照质量份数，将30-40份的滑石粉、55-65份的硫酸镁、2-3份玄武石、0.5份火山石、3-6份的表面活性剂混合均匀，球磨均匀后得到球磨料。
（2）将球磨料在120℃下干燥10-15h，再加入干燥后的球磨料3%重量的白炭黑，混合均匀，50-60MPa第一次机压成型，在500℃条件下保温8h，得到预烧料。
（3）将预烧料破碎，球磨至两种粒径的粉磨料：200目和80目。
（4）按照质量份数，以5份200目的粉磨料、5份80目的粉磨料，50-55份镁砂颗粒、20-25份的镁砂粉、2-3份蓝晶石粉、0.5-1份富铝尖晶石粉、10份的白炭黑混合均匀，再加混合料3%重量的硅溶胶，混合均匀，180 MPa第二次机压成型，在120℃条件下干燥15h，最后在1700℃条件下烧成3h，即得抗压镁质耐火砖。
2.权利要求1所述的制备方法生产得到的抗压镁质耐火砖。
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