一种玻璃窑用低蠕变镁质复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及耐火材料领域，特别涉及一种玻璃窑用低蠕变镁质复合材料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 镁质耐火材料因具有耐火度高、抗碱侵蚀能力强并能与其他氧化物形成高熔点化 合物等优点，已成为玻璃、钢铁、水泥、有色等工业高温窑炉重要的内衬材料。尤其是玻璃熔 窑蓄热室，近年来由于国家院《节能中长期专项规划》中明确提出鼓励建材行业有条件的地 区以天然气、石油焦替代重油，许多玻璃生产企业已着手试验应用价格低廉的石油焦作为 生产玻璃的燃料，燃料替换取得了成功但窑炉寿命却极速下降，由原来的8年以上下降到 了 2-3年，玻璃生产企业陷入燃料成本巨额利润、窑炉寿命大幅下降的两难境地，其问题的 根源在于石油焦燃料中硫、钒含量的急剧增加对目前的窑炉蓄热室镁质耐火材料产生了剧 烈的腐蚀，使得蓄热室隔墙及格子体坍塌及剥落严重，新型镁质材料的研发迫在眉睫。
[0003] 针对应用该环境中最核心的蠕变性能、抗侵蚀性能，需要研发低蠕变、高抗蚀镁质 复合材料。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种玻璃窑用低蠕变镁 质复合材料，蠕变性能低，抗腐蚀性能强，提高石油焦燃料的玻璃炉窑的使用寿命，降低企 业生产成本，经济效益显著。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
[0006] -种玻璃窑用低蠕变镁质复合材料，其理化指标为MgO彡68%，ZrO2S 8. 5%， SiO2S 7. 0%，体积密度彡3. Og/cm3,显气孔率彡18%，常温耐压强度彡45MPa，荷重软化温 度多1600°C，抗热震性多14次；由以下原料按重量份配比而成：0<粒度彡Imm的电熔镁砂 颗粒15-30份，Imm <粒度彡3mm的电熔镁砂颗粒25-40份，3mm <粒度彡5mm的电熔镁砂 颗粒10-25份，200目的高纯镁砂颗粒5-15份，200目的锆英石粉8-25份，325目的锆英石 粉1-8份，结合剂1-5份。
[0007] 所述的结合剂为木质素与磺酸钙的混合溶液，其中木质素与磺酸钙的重量比为5 : 4〇
[0008] -种玻璃窑用低蠕变镁质复合材料的制备方法，按以下步骤完成：
[0009] 1)原料粉碎筛分细磨：将电熔镁砂在破碎机中破碎，分别制成0 <粒度< 1mm、Imm <粒度< 3mm、3mm <粒度< 5mm的三种粒径的原料，将高纯镁砂在破碎机中破碎，制成粒径 为200目的原料，将锆英石粉在破碎机中破碎，分别制成200目和325目两种粒径的原料；
[0010] 2)配比：按上述重量份配比称取原料；
[0011] 3)混练：先加入0 <粒度< 1mm、Imm <粒度< 3mm的电恪镁砂原料，干混3~ 5min，然后加入结合剂，再混3~5min，再加入3mm <粒度彡5mm的电恪镁砂、200目的高纯 镁砂、200目和325目的锆英石粉，混合10~12min，然后出料；
[0012] 4)成型：利用630t压砖机成型，布料均匀，成型压力不低于150MPa/cm2,制得砖 坯；
[0013] 5)码砖：出坯后，质检员记录成型时间，检查合格品，整齐摆放在干燥车上；
[0014] 6)干燥：干燥窑干燥10~12h，入口温度100~120°C，码砖，IlOm高温隧道窑烧 成；
[0015] 7)装车：码砖前，窑车面用1 <粒度< 3mm的镁砂铺垫20-30mm厚，并刮平车面，砖 坯码垛采取平放，砖坯与砖坯之间用0 <粒度< 0. 5mm镁砂颗粒料垫平；火道要求多80mm， 每车 3. 5-4t ;
[0016] 8)烧成：80~90min/车，零压位控制在第一对烧嘴前1~2个车位位置，控制烧 成温度1540~1560°C，保温时间不低于4h ;
[0017] 9)出窑、拣选：出窑后，质检员对砖进行拣选；
[0018] 10)验收及包装：验收及包装按国家标准执行。
[0019] 与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
[0020] 1)经济效益分析：玻璃窑用低蠕变镁质复合材料采用结合剂为木质素、磺酸钙和 水混合而成，粘度更易于调整，有推广价值；
[0021] 2)社会效益分析：用后低蠕变镁质复合材料经过处理后，可以继续回收利用，降 档使用，用于玻璃窑蓄热室下部、中部，最大限度利用有限资源；
[0022] 3)该产品的应用，可使石油焦燃料的玻璃炉窑寿命达到5-8年。对提高我国耐火 材料的技术水平，提升行业竞争能力，以及本地区的经济发展也有重大意义。
【具体实施方式】
[0023] 下面对本发明的【具体实施方式】进一步说明：
[0024] -种玻璃窑用低蠕变镁质复合材料，其原料配方包含以下重量份的组分： O-Imm(指大于等于Omm小于Imm)电恪镁砂15-30份，l_3mm(指大于等于Imm小于3mm)电恪 儀砂25_40份，3_5mm (指大于等于3mm小于5mm)电恪儀砂10_25份，2〇0目（小于0.〇74mm) 高纯镁砂5-15份，200目以下的锆英石粉8-25份，325目（小于0. 045mm)的锆英石粉1-8 份，结合剂1-5份。
[0025] 上述复合材料原料选用：97电熔镁砂、97. 5高纯、锆英石粉，原料指标见表1 :
[0026] 表1原料指标
[0027]
[0028] 下面给出玻璃窑用低蠕变镁质复合材料实施例1-3,实施例1-3的配方见表2 :
[0029] 表2 :玻璃窑用低蠕变镁质复合材料实施例的配方
[0030]
[0031] 实施例1-3玻璃窑用低蠕变镁质复合材料的制备方法，按以下步骤完成：
[0032] 1)原料粉碎筛分细磨：将电熔镁砂在破碎机中破碎，分别制成0 <粒度< 1mm、Imm <粒度< 3mm、3mm <粒度< 5mm的三种粒径的原料，将高纯镁砂在破碎机中破碎，制成粒径 为200目的原料，将锆英石粉在破碎机中破碎，分别制成200目和325目两种粒径的原料；
[0033] 2)配比：按上述重量份配比称取原料；
[0034] 3)混练：先加入0 <粒度< 1謹、1謹 <粒度< 3謹的电恪镁砂原料，干混3~ 5min，然后加入结合剂，再混3~5min，再加入3mm <粒度彡5mm的电恪镁砂、200目的高纯 镁砂、200目和325目的锆英石粉，混合10~12min，然后出料。
[0035] 4)成型：利用630t压砖机成型，布料均勾，成型压力不低于150MPa/cm2;
[0036] 5)码砖：出坯后，质检员记录成型时间，检查合格品，整齐摆放在干燥车上；
[0037] 6)干燥：干燥窑干燥12h，入口温度100~120°C，码砖，IlOm高温隧道窑烧成；
[0038] 7)装车：码砖前，窑车面用1 <粒度< 3mm的镁砂铺垫20-30mm厚，并刮平车面，砖 坯码垛采取平放，砖坯与砖坯之间用0 <粒度< 0. 5mm镁砂颗粒料垫平；火道要求多80mm， 每车 3. 5-4t ;
[0039] 8)烧成：90min/车，零压位控制在第一对烧嘴前1~2个车位位置，控制烧成温度 1540~1560°C，保温时间不低于4h ;
[0040] 9)出窑、拣选：出窑后，质检员对砖进行拣选，拣选执行标见表3 :
[0041] 表3产品的尺寸偏差及外观质量
[0042]
[0043] 10)验收及包装：
[0044] 1 验收：
[0045] I. 1每批砖的重量不得超过IOOt ;
[0046] 1. 2砖的取样、验收按YB 367-75《耐火制品取样、验收、保管和运输规则》进行；
[0047] 1. 3随机取样做化学成分分析；
[0048] 2包装、运输、贮存及质量证明书：
[0049] 2. 1砖的包装、运输和贮存按YB 367-75《耐火制品取样、验收、保管和运输规则》 进行；
[0050] 2. 2砖出厂时必须附有技术监督部门签发的质量证明书、标明供方名称或厂标、需 方名称、发货日期、合同号、标准编号、产品名称、牌号、砖号、批号、尺寸、外观、断面及理化 指标，等结果报告。
[0051] 11)理化指标：玻璃窑用低蠕变镁质复合材料实施例的理化指标见表4 :
[0052] 表4玻璃窑用低蠕变镁质复合材料实施例的理化指标
[0053]
[0054] 上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对 其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。
【主权项】
1. 一种玻璃窑用低蠕变镁质复合材料，其特征在于，其理化指标为MgO多68 %， ZrO2S 8. 5%，SiO2S 7.0%，体积密度彡3. Og/cm 3,显气孔率彡18%，常温耐压强度 彡45MPa，荷重软化温度彡1600°C，抗热震性彡14次；由以下原料按重量份配比而成：0 <粒度彡Imm的电熔镁砂颗粒15-30份，Imm <粒度彡3mm的电熔镁砂颗粒25-40份，3mm <粒度< 5mm的电熔镁砂颗粒10-25份，200目的高纯镁砂颗粒5-15份，200目的锆英石粉 8-25份，325目的锆英石粉1-8份，结合剂1-5份。2. 根据权利要求1所述的一种玻璃窑用低蠕变镁质复合材料，其特征在于，所述的结 合剂为木质素与磺酸钙的混合溶液，其中木质素与磺酸钙的重量比为5 :4。3. -种玻璃窑用低蠕变镁质复合材料的制备方法，其特征在于，按以下步骤完成： 1) 原料粉碎筛分细磨：将电熔镁砂在破碎机中破碎，分别制成〇 <粒度< ImmUmm <粒度< 3mm、3mm <粒度< 5mm的三种粒径的原料，将高纯镁砂在破碎机中破碎，制成粒径 为200目的原料，将锆英石粉在破碎机中破碎，分别制成200目和325目两种粒径的原料； 2) 配比：按上述重量份配比称取原料； 3) 混练：先加入0 <粒度< 1謹、1謹 <粒度< 3謹的电恪镁砂原料，干混3~5min， 然后加入结合剂，再混3~5min，再加入3mm <粒度彡5mm的电熔镁砂、200目的高纯镁砂、 200目和325目的锆英石粉，混合10~12min，然后出料； 4) 成型：利用630t压砖机成型，布料均勾，成型压力不低于150MPa/cm2,制得砖还； 5) 码砖：出坯后，质检员记录成型时间，检查合格品，整齐摆放在干燥车上； 6) 干燥：干燥窑干燥10~12h，入口温度100~120°C，码砖，IlOm高温隧道窑烧成； 7) 装车：码砖前，窑车面用1〈粒度< 3mm的镁砂铺垫20-30mm厚，并刮平车面，砖坯 码垛采取平放，砖还与砖还之间用0 <粒度< 0. 5mm镁砂颗粒料垫平；火道要求多80mm，每 车 3. 5-4t ; 8) 烧成：80~90min/车，零压位控制在第一对烧嘴前1~2个车位位置，控制烧成温 度1540~1560°C，保温时间不低于4h ; 9) 出窑、拣选：出窑后，质检员对砖进行拣选； 10) 验收及包装：验收及包装按国家标准执行。
【专利摘要】本发明涉及一种玻璃窑用低蠕变镁质复合材料，其理化指标为MgO≥68％，ZrO2≥8.5％，SiO2≤7.0％，体积密度≥3.0g/cm3，显气孔率≤18％，常温耐压强度≥45MPa，荷重软化温度≥1600℃，抗热震性≥14次；由以下原料按重量份配比而成：0＜粒度≤1mm的电熔镁砂颗粒15-30份，1mm＜粒度≤3mm的电熔镁砂颗粒25-40份，3mm＜粒度≤5mm的电熔镁砂颗粒10-25份，200目的高纯镁砂颗粒5-15份，200目的锆英石粉8-25份，325目的锆英石粉1-8份，结合剂1-5份。本发明采用木质素、磺酸钙和水混合而成的结合剂，其粘性更易于调整，降低了生产成本，经济效益显著。对提高我国耐火材料的技术水平，提升行业竞争能力，以及本地区的经济发展也有重要的影响意义。
【IPC分类】C04B35/632, C04B35/043, C04B35/66
【公开号】CN105000867
【申请号】CN201510359671
【发明人】王新杰, 王勇, 陈东明, 张义先, 王旭, 尹斌, 杨敬彪, 袁光新, 李艳丽, 宫华泽
【申请人】辽宁中兴矿业集团有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月26日