专利名称：无铬碱性砖及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无铬碱性砖及其生产工艺，属于耐火材料领域。
目前水泥回转窑高温带用耐火砖以镁铬耐火材料为主，由于其含有铬而在使用过程中及使用后的残砖会产生铬污染，在水泥窑高温带窑皮不稳定区域，因窑内的碱盐侵蚀及水泥熟料的冲刷加之热应力作用，往往导致镁铬耐火材料过早损坏。
本发明目的在于研制一种无铬碱性砖，在水泥回转窑高温带使用不会发生铬污染，使用后的残砖也不存在铬污染问题。耐水泥熟料及水泥窑内碱盐侵蚀，具有良好的热震稳定性及优异的高温性能，为水泥窑高温带提供一种环保型碱性耐火材料，并且延长回转窑的运转寿命。采用高纯原料，本发明无铬碱性砖具有优异的高温性能；加入锆质添加剂，改善无铬碱性砖的热震稳定性。
本发明采用高纯镁砂及高纯尖晶石砂为主要原料，外加锆质添加剂及结合剂配成制砖料，制砖料配比为高纯镁砂75～90％，其中MgO含量为95.0～98.0％；高纯尖晶石砂10～25％，其中MgO+Al2O3含量为95.0～99.0％。
外加锆质添加剂≤5％，外加结合剂3～5％所述制砖料中骨料占50～75％；粉料占25～50％；骨料粒度≤5mm，粉料细度≤0.09mm，锆质添加剂粒度≤1mm，结合剂为亚硫酸纸浆废液。所述锆质添加剂ZrO2含量应大于等于85％按上述组成要求，本发明在生产时将骨料配好后加入结合剂进行混拌，再加入粉料和锆质添加剂，混拌均匀后半干压法机压成型，成型后的砖坯在80～100℃温度下烘干，通过1700～1800℃烧成制得本发明的无铬碱性砖。该无铬碱性砖体积密度为2.90～3.00g/cm3，常温耐压强度60～90MPa，荷重软化开始温度大于1650℃，热震稳定性1100℃水冷大于10次。
采用高纯原料，本发明无铬碱性砖具有优异的高温性能；加入锆质添加剂，改善无铬碱性砖的热震稳定性。本发明产品热震稳定性优良，抗水泥熟料及水泥窑内碱盐侵蚀性能好。应用于水泥窑高温带，可以避免铬污染，提高水泥回转窑运转率，是大型水泥回转窑高温带含铬碱性砖理想的替代材料，本发明还可以用于其他高温工业窑炉。
实施例1骨料70％，其中高纯镁砂骨料60％，高纯尖晶石砂骨料10％；粉料30％，其中高纯镁砂粉料20％，高纯尖晶石砂粉料10％；外加锆质添加剂脱硅锆2.5％；外加亚硫酸纸浆废液3.5％高纯镁砂化学成分MgO97.10％，SiO20.95，CaO1.2％高纯尖晶石砂化学成分MgO46.9％，Al2O351.5％锆质添加剂脱硅锆ZrO286.4％
骨料临界粒径为5mm，粉料细度≤0.09mm，锆质添加剂脱硅锆细度≤0.5mm，所用结合剂为亚硫酸纸浆废液。
按上述组成要求，先将骨料配好，加入结合剂混拌均匀，然后加入锆质添加剂脱硅锆和粉料进行搅拌，混拌均匀后半干压法成型，成型砖坯在90℃温度下干燥，在高温隧道窑中1750℃温度烧成，制得本发明的无铬碱性砖。
该无铬碱性砖体积密度为2.97g/cm3，常温耐压强度为74MPa，荷重软化开始温度1680℃，热震稳定性1100℃水冷超过12次。
实施例2骨料65％，其中高纯镁砂骨料57％，高纯尖晶石砂骨料8％；粉料35％，其中高纯镁砂粉料28％，高纯尖晶石砂粉料7％；外加锆质添加剂脱硅锆3.5％；外加结合剂4％高纯镁砂化学成分MgO97.10％，SiO20.95，CaO1.2％高纯尖晶石砂化学成分MgO46.9％，Al2O351.5％锆质添加剂脱硅锆ZrO290.5％骨料临界粒径为5mm，粉料细度≤0.09mm，锆质添加剂脱硅锆细度≤0.5mm，所用结合剂为亚硫酸纸浆废液。
按上述组成要求，先将骨料配好，加入结合剂混拌均匀，然后加入锆质添加剂和粉料进行搅拌，混拌均匀后半干压法成型，成型砖坯在90℃温度下干燥，在高温隧道窑中1780℃温度烧成，制得本发明的无铬碱性砖。
该无铬碱性砖体积密度为3.00g/cm3，常温耐压强度为80MPa，荷重软化开始温度1700℃，热震稳定性1100℃水冷超过15次。
权利要求
1.一种无铬碱性砖，其特征在于所述砖的配料为高纯镁砂75～90％，高纯尖晶石砂10～25％，外加锆质添加剂≤5％，外加亚硫酸纸浆废液3～5％，其中所述高纯镁砂中MgO的含量为95～98％，所述高纯尖晶石砂中MgO+Al2O3的含量为95～99％，所述锆质添加剂的ZrO2的含量≥85％；上述配料中骨料占50～75％，粉料占25～50％，骨料粒度≤5mm，粉料细度≤0.09mm，锆质添加剂粒度≤1mm。
2.一种制造权利要求1所述无铬碱性砖的生产工艺，其特征在于将所述配料中的骨料配好后加入结合剂进行混拌，再加入粉料和锆质添加剂，混拌均匀后半干压法机压成型，成型后的砖坯在80～100℃温度下烘干，再通过1700～1800℃烧成。
全文摘要
本发明涉及一种耐火材料及其生产工艺,由75～90%的高纯镁砂和10～25%的高纯尖晶石砂加入锆质添加剂和结合剂配成制砖料,经半干压法机压成型,通过1700～1800℃烧成制砖。由于采用高纯原料及锆质添加剂,使本发明产品有优异的高温性能、良好的热震稳定性、抗水泥熟料及水泥窑内碱盐侵蚀性能,可以满足大型水泥回转窑高温带苛刻的使用条件,替代镁铬耐火材料而应用于水泥窑高温带,避免因使用含铬材料而带来的铬污染,利于环保,该种无铬碱性砖也可以用于其他高温工业窑炉。
文档编号C04B35/043GK1321620SQ0112920
公开日2001年11月14日 申请日期2001年6月14日 优先权日2001年6月14日
发明者刘锡俊, 任德和, 程兆侃, 张用宾, 秦飞涛, 冷少林 申请人:中国建筑材料科学研究院