[发明专利]一种致密方镁石球粒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种致密方镁石球粒及其制备方法。其技术方案是：将氢氧化镁粉体置于造粒设备的料桶中，在1000~3000转/分钟的条件下，向所述料桶中加入占氢氧化镁粉体5~30wt%的水；当有球形颗粒形成时，将转速调至500~1000转/分钟，运转1~10分钟，停止造粒，制得氢氧化镁球形颗粒。将所述氢氧化镁球形颗粒取出，于110℃条件下干燥24小时；然后将干燥后的氢氧化镁颗粒置于加热窑炉中，在1400~1700℃条件下保温1~6小时，冷却，即得致密颗粒方镁石球粒。本发明具有工艺简单和成本低的特点；所制备的致密方镁石球粒使用温度高、高温性能稳定和抗水化性能好，是制备镁质耐火材料和高温陶瓷、尤其是镁质不定形耐火材料的优质原料。

技术领域

本发明属于耐火材料和高温陶瓷技术领域。具体涉及一种致密方镁石球粒及其制备方法。

背景技术

镁质耐火材料是指MgO含量大于80wt%和以方镁石为主晶相的碱性耐火材料。镁质耐火材料不仅耐火度高、抗碱性渣性好和抗高铁渣侵蚀性强，而且对钢水的污染很小并具备一定的洁净钢水的能力，这类耐火材料主要应用于转炉、电炉、钢包、炉外精炼、中间包和有色熔炼炉等。镁质耐火材料主要以定形产品的形式用于各个高温领域，如：镁砖、镁碳砖、镁铝尖晶石砖等等。在不定形耐火材料的制备方面，镁质材料的主要原料—镁砂的水化给使用带来了一定的困难，削弱了镁质浇注料的应用优势。不定形耐火材料是指由耐火骨料和粉料、结合剂、外加剂以一定比例共同组成的、不经成形和烧成而直接使用或加适当液体（一般为水）调配后使用，也称散状耐火材料或整体耐火材料（可制成无接缝的整体耐火材料）。

生产镁质耐火材料的原料镁砂的主要化学成分是氧化镁，矿物为方镁石。镁砂根据制备工艺分为烧结镁砂、电熔镁砂和海水镁砂等品种。其中，烧结镁砂的制备工艺分为一步和两步煅烧法。一步煅烧法是将菱镁矿粉压块后在高温中煅烧，得到的镁砂体积密度较低。二步煅烧法是指将轻烧氧化镁细磨和压坯后再经高温煅烧制得。将一步或二步煅烧法制得镁砂进行破碎即可得到镁砂颗粒。电熔法是将菱镁矿、水镁石等在电炉中高温熔融而得到镁砂的方法。海水法是将海水中的氯化镁经过化学反应制备成氢氧化镁，然后压坯（压块或成球）经高温煅烧后而得。以上方法制得的成品镁砂块料的尺寸都在50mm以上。

可以看出，现有镁砂制备的技术方案中，所得到的镁砂粒度较大，在镁砂块料投入使用前都要对其进行破碎和粉碎，而经高温处理后的镁砂表面(无论高温处理前的半成品是压坯或成球)的烧结层在破碎过程中被严重破坏，破碎后暴露出了新的表面，从而导致镁砂颗粒尤其是镁砂粉在和水接触后容易水化，给镁质不定形耐火材料应用带来了一定的困难。例如：镁质浇注料在干燥后，坯体表面有大量龟裂甚至较大裂纹形成。不定形耐火材料是耐火材料的发展趋势，而现有镁砂的制备工艺制约了镁质不定形耐火材料的应用和推广。

发明内容

本发明旨在克服现有技术不足，目的是提供一种工艺简单和成本较低的致密方镁石球粒的制备方法，用该方法制备的致密方镁石球粒使用温度高、高温性能稳定和抗水化性能好；能作为制备镁质耐火材料和高温陶瓷、尤其是不定形耐火材料的优质原料。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：将氢氧化镁粉体置于造粒设备的料桶中，在1000~3000转/分钟的条件下，向所述料桶中加入占氢氧化镁粉体5~30wt%的水；当有球形颗粒形成时，将转速调至500~1000转/分钟，运转1~10分钟，停止造粒，制得氢氧化镁球形颗粒。

将所述氢氧化镁球形颗粒取出，于110℃条件下干燥24小时。然后将干燥后的氢氧化镁颗粒置于加热窑炉中，在1400~1700℃条件下保温1~6小时，冷却，即得致密方镁石球粒。

所述氢氧化镁粉体的MgO含量≥60wt%；所述氢氧化镁粉体的粒径为1~500μm。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：