[发明专利]一种镁质耐火材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域。具体涉及一种镁质耐火材料及其制备方法。

背景技术

以氧化镁为主要成分和以方镁石为主晶相的耐火材料统称为镁质耐火材料。除了主晶相方镁石外，许多镁质耐火制品中还含有硅酸盐、尖晶石或其他成分。

镁质耐火材料因具有耐火度高、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。但镁质耐火材料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材料虽具有诸多的优点，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。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，目的是提供一种耐高温性能优良、强度高、抗侵蚀性能优异和热震稳定性好的镁质耐火材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：

第一步、将35~70wt%的滑石粉、25~60wt%的镁盐和0.1~5wt%的表面活性剂混合均匀，球磨1~5h，得到球磨料。

第二步、将球磨料在80~105℃条件下干燥12~24h，再外加干燥后的球磨料5~15wt%的硅质原料，混合均匀，第一次机压成型，然后在400~800℃条件下保温1~5h，得到预烧料。

第三步、将预烧料破碎，再球磨至粒度小于0.088mm，得到粉磨料。

第四步、以5~10wt%的粉磨料、50~80wt%的镁砂颗粒、10~40wt%的镁砂粉和5~10wt%的硅质原料为混合料，再外加混合料1~5wt%的硅溶胶，混合均匀，第二次机压成型，在80~110℃条件下干燥12~24h，最后在1500~1600℃条件下烧成2~6h，即得镁质耐火材料。

其中：

所述镁盐为乙酸镁、柠檬酸镁、氯化镁、硫酸镁和硝酸镁中的一种；

所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯或为聚山梨酯；

所述镁砂颗粒中MgO含量大于90 wt %，粒度为0.088~5mm；

所述镁砂粉中MgO含量大于90 wt %，粒度＜0.088mm；

所述硅质原料为单质硅粉、白炭黑、硅微粉、熔石英粉和脉石英粉中的一种；

所述第一次机压成型的压强为80~120MPa；

所述第二次机压成型的压强为120~180MPa。

由于采用上述技术方案，本发明对制备镁质耐火材料所需主要原料的结构进行了优化，故将其用于镁质耐火材料中后，不但调节了镁质耐火材料的结构，而且所制备的镁质耐火材料具有较高的耐压强度（大于100MPa）、优异的抗侵蚀性、好的热震稳定性和优良的耐高温性能。

因此，本发明制备的镁质耐火材料具有耐高温性能优良、强度高、抗侵蚀性能优异和热震稳定性好的特点。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对其保护范围的限制。

为避免重复，先将本具体实施方式中所述镁砂颗粒和所述镁砂粉统一描述如下，实施例中不再赘述：

所述镁砂颗粒中MgO含量大于90 wt %，粒度为0.088~5mm；

所述镁砂粉中MgO含量大于90 wt %，粒度＜0.088mm。

实施例1

一种镁质耐火材料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤是：

第一步、将35~45wt%的滑石粉、50~60wt%的镁盐和3~5wt%的表面活性剂混合均匀，球磨1~3h，得到球磨料。

第二步、将球磨料在80~105℃条件下干燥12~24h，再外加干燥后的球磨料5~10wt%的硅质原料，混合均匀，第一次机压成型，然后在600~800℃条件下保温3~5h，得到预烧料。

第三步、将预烧料破碎，再球磨至粒度小于0.088mm，得到粉磨料。

第四步、以8~10wt%的粉磨料、50~60wt%的镁砂颗粒、20~30wt%的镁砂粉和8~10wt%的硅质原料为混合料，再外加混合料3~5wt%的硅溶胶，混合均匀，第二次机压成型，在80~110℃条件下干燥12~24h，最后在1500~1600℃条件下烧成4~6h，即得镁质耐火材料。