专利名称：一种方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料及其生产方法
技术领域：
本发明属于轻质保温耐火材料领域。尤其涉及一种方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料的生产方法。
背景技术：
现有的轻质保温耐火材料多为铝—硅系材料，主要化学成分为Al2O3与SiO2，主要物相为刚玉、莫来石、石英物相与玻璃相。随着对钢铁质量、品种要求的提高，对钢的纯净度要求越来越高。碱性耐火材料被认为是一种能满足纯净钢生产要求的理想耐火材料。在一般情况下，碱性耐火材料，如镁砖，直接作为与钢水等直接接触的炉衬材料，在其外层需设置一层保温材料。但目前的保温材料大都属于Al2O3-SiO2系材料(王维邦.耐火材料工艺学.冶金工业出版社，2003)，它是酸性或中性材料，在高温下易与碱性材料发生反应，产生低熔相，影响使用寿命。只有使用碱性轻质保温材料，才能与碱性耐火材料匹配，但目前尚无碱性轻质保温材料技术。
本申请人的另一题为“一种镁—铝轻质保温材料及其制备方法”的发明专利申请，所生产的产品主要化学成分为MgO、Al2O3。根据它们配比的不同，产品的主晶相为方镁石—尖晶石，尖晶石或刚玉—尖晶石。它们可以与镁质耐火材料，高铝耐火材料，或尖晶石耐火材料在高温下直接接触，但不能与硅质耐火材料在高温下直接接触。
发明内容
本发明的目的是提供一种在高温下既可以与镁质耐火材料接触、又可以与硅质耐火材料接触、气孔分布均匀、强度高、以方镁石及橄榄石为主晶相的轻质保温耐火材料及其生产方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是按重量比将20～80％的菱镁矿粉、0～50％的轻烧氧化镁粉、10～30％的氧化硅粉、0～15％的可烧失物粉混合，外加2～10％的水和0～3％的结合剂搅拌均匀，经压制成型、干燥后烧成、保温。
其中，可烧失物粉或是锯末、煤粉、焦碳粉、聚轻球中的一种或两种及两种以上的混合物粉，可烧失物粉料的颗粒粒径小于200μm；原料菱镁矿粉、轻烧氧化镁粉、氧化硅粉的颗粒粒径小于88μm；结合剂为糊精或聚乙烯醇。
将上述配料按重量比混匀后压制成型，成型后的坯体在110℃下干燥4～24小时，然后在1300℃～1500℃温度下烧成，保温时间为1～8小时。压制成型可以用机械压制也可以手工捣打。
由于采用上述方案，本发明所得到的产品中间主要化学成分为MgO及SiO2，主要晶相为方镁石、橄榄石，它不仅可以在高温下直接与镁质耐火材料接触，还可以在高温下与硅质耐火材料直接接触。所制得的方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料中的方镁石含量在10～90％，显气孔率在30～80％，具有气孔分布均匀、强度高的特点。
具体实施例方式
实施例1一种方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料生产方法将粒径≤44μm的菱镁矿细粉、粒径≤88μm的轻烧氧化镁、粒径≤44μm的氧化硅粉、粒径≤150μm的锯末粉，分别按重量比为20～80％、0～50％、15～25％、0～10％混合，外加4～10％的水搅拌均匀，且困料24小时，用手工压制成型。在空气中自然干燥24小时，在110℃下干燥8小时，在1300～1400℃下烧成。可得到容重在1.0～1.9g/cm3、显气孔率在30～70％的碱性保温轻质保温材料。
实施例2一种方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料生产方法将粒径≤88μm的菱镁矿细粉、粒径≤88μm的轻烧氧化镁粉、粒径≤44μm的氧化硅粉、粒径≤44μm的焦碳粉，分别按重量比为20～70％、0～40％、20～30％、0～15％混合，外加2～10％的水及0.2％糊精搅拌均匀，用摩擦压砖机成型。在干燥器中于110℃下干燥8小时，在1350～1400℃下烧成。可得容重为1.4～1.7g/cm3、显气孔率在40～60％的碱性轻质保温耐火材料。
实施例3一种方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料生产方法将粒径≤44μm的菱镁矿粉、粒径≤44μm的轻烧氧化镁粉、粒径≤88μm的氧化硅粉、粒径≤15μm的氧化硅粉、粒径≤44μm的无烟煤粉、粒度≤200μm的聚轻球分别按重量比为20～80％、0～25％、8～25％、2～8％、0～6％、0～1％混合，外加2～8％水搅拌均匀。然后在摩擦压力机上成型，在干燥炕上于40～50℃下干燥48小时，在1300～1400℃下烧成，可得到容重在1.3～1.6g/cm3、显气孔率在40～60％的碱性轻质保温材料。
权利要求
1.一种方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料的生产方法，其特征在于按重量比将20～80％的菱镁矿粉、0～50％的轻烧氧化镁粉、10～30％的氧化硅粉、0～15％的可烧失物粉混合，外加2～10％的水和0～3％的结合剂搅拌均匀，经压制成型，干燥后烧成、保温。
2.根据权利要求1所述的方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料的生产方法，其特征在于所述的可烧失物粉或是锯末、煤粉、焦碳粉、聚轻球中的一种或两种及两种以上的物粉，可烧失物粉料的颗粒粒径小于200μm。
3.根据权利要求1所述的方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料的生产方法，其特征在于所述的菱镁矿粉、轻烧氧化镁粉、氧化硅粉的颗粒粒径小于88μm，
4.根据权利要求1所述的方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料的生产方法，其特征在于所述的结合剂为糊精或聚乙烯醇。
5.根据权利要求1所述的方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料的生产方法，其特征在于所述的压制成型可以用机械压制也可以手工捣打。
6.根据权利要求1所述的方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料的生产方法，其特征在于将成型后的坯体在110℃下干燥4～24小时，然后在1300℃～1500℃温度下烧成，保温时间为1～8小时。
7.根据权利要求1～6项所述的方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料的生产方法所生产的方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料。
全文摘要
本发明涉及一种方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料生产方法。所采用的技术方案是按重量比将20～80％的菱镁矿粉、0～50％的轻烧氧化镁粉、10～30％的氧化硅粉、0～15％的可烧失物粉、0～3％的结合剂混合，外加4～10％的水搅拌均匀，混匀后压制成型，成型后的坯体在110℃下干燥4～24小时，然后在1300℃～1500℃温度下烧成，保温时间为1～8小时。本发明所得到的产品主要晶相为方镁石、橄榄石，它不仅可以在高温下直接与镁质耐火材料接触，还可以在高温下与硅质耐火材料直接接触。所制得的轻质保温耐火材料中的方镁石含量在10～90％、显气孔率在30～80％，具有气孔分布均匀、强度高的特点。
文档编号C04B35/66GK1704384SQ200410013258
公开日2005年12月7日 申请日期2004年6月2日 优先权日2004年6月2日
发明者李楠 申请人:武汉科技大学