[发明专利]一种水泥窑烧成带用镁铁尖晶石砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火砖加工技术领域，具体地说，本发明涉及一种水泥窑烧成带用镁铁尖晶石砖及其制备方法。

背景技术

随着国内经济的发展，人们对环境保护问题重要性的认识提高，水泥窑用无铬碱性砖得到了长足的发展，水泥窑也向着大型化、多元化、长寿化的方向发展。近年来，随着生产生活垃圾的增多，垃圾处理的压力不断加大，水泥窑固体废弃物共处置技术的开发使得水泥行业变得多元化，除了生产水泥，还承担了消化垃圾的责任。这项技术的使用一方面消化了垃圾 ，但另一方面，使得水泥窑窑内气氛变得更加复杂多变 ，碱 、硫、氯的增多和氧化一还原气氛的变化，再加上水泥窑不断大型化，这些使得对耐火材料品质的要求也更加苛刻。镁铬砖凭借其优良高温稳定性和挂窑皮性能从诞生一直广泛应用于水泥回转窑的烧成带和过渡带，一度被称为“万能砖”，直至今日仍然有很多水泥窑还主要依靠镁铬砖来运转。但由于铬公害问题（六价铬离子(Cr⁶⁺)会造成严重的环境污染），人们将更加注意提高生活环境质量，环境保护将成为工业发展中需要重点解决的问题，水泥窑用耐火材料无铬化的发展刻不容缓。

水泥窑烧成带是水泥生料转变为熟料、化学反应最为迅速的区域，该区域温度较高、波动较大，需在砖体表面形成一层稳定的窑皮来保护耐火砖，同时，该区域的水泥熟料呈熔融状态，对材料的渗透侵蚀较严重，因此要求耐火材料的耐热性、挂窑皮性、抗渗透侵蚀性好。另一方面，大型水泥回转窑在运转过程中产生的机械应力和热应力较大，其产能较大，因此要求材料具有良好的结构柔韧性和产品稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水泥窑烧成带用镁铁尖晶石砖，生产成本低，生产的耐火砖强度高、抗腐蚀性强和使用寿命长的耐火砖。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水泥窑烧成带用镁铁尖晶石砖，所述水泥窑烧成带用镁铁尖晶石砖按重量百分比计，所述原料组成为：50-70%的高铁镁砂、15-25%的高纯镁砂、10-25%的电熔镁铝尖晶石，外加上述原料总量2-5%的木质素磺酸钙溶液为结合剂，其中，木质素磺酸钙溶液的固含量控制在50-55%。

优选的，所述高铁镁砂粒度为4.75-1.70mm、1.70-0.60mm、≤0.60mm的三种粒度，高纯镁砂粒度为≤0.088mm，电熔镁铝尖晶石粒度为3-1mm、1-0mm的两种粒度。

优选的，所述高铁镁砂、高纯镁砂、电熔镁铝尖晶石原料混合后的混合料不同粒度的比例为：

混合料粒度为1.70≤粒度≤4.75mm的占15-30%，

混合料粒度为0.60≤粒度≤1.70mm的占20-35%，

混合料粒度为0.212≤粒度≤0.6mm的占4-20%，

混合料粒度为≤0.212mm的占30-50%。

优选的，所述高铁镁砂中MgO≥87.0％、SiO₂≤1.5％、Fe₂O₃≤6.0％、CaO≤3.0％，体积密度≥3.15g/cm3。

优选的，所述高纯镁砂中MgO≥97.0％、SiO₂≤0.8％、Fe₂O₃≤0.9％、CaO≤1.4％，体积密度≥3.25g/cm³。

优选的，所述电熔镁铝尖晶石中MgO含量为28-34％、Al₂O₃含量为64-70％、SiO₂≤0.5％、Fe₂O₃≤0.5％、CaO≤0.65％，体积密度≥3.30g/cm³。

水泥窑烧成带用镁铁尖晶石砖的制备方法，包括以下步骤：

（1）配料，按配比称取各种原料，依次加入粒度为4.75-1.70mm的高铁镁砂、粒度为1.70-0.60mm的高铁镁砂、粒度为≤0.60mm的高铁镁砂、粒度为3-1mm的电熔镁铝尖晶石，混合2-4min，加入木质素磺酸钙溶液，混合1-3min，再加入粒度为≤0.088mm的高纯镁砂，再进行混合6-10min，制得泥料；

（2）制坯：将步骤1得到的泥料经全自动液压机压制成砖坯；

（3）干燥：将步骤2中压制成型的砖坯放置于105-200℃的干燥窑中干燥24-40h，控制水分含量≤0.5％；

（4）烧制：将干燥后的砖坯置于1400-1550℃的隧道窑中保温6-12h烧制成型；