专利名称：一种具有高抗侵蚀、防结瘤堵塞的再结合镁铝尖晶石砖及其生产工艺的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种制备具有高抗侵蚀性、防结瘤堵塞的再结合镁铝尖晶石砖及其生产工艺，属无机非金属材料的耐火材料技术领域。该再结合镁铝尖晶石砖具有高抗侵蚀性、 抗热震性、防玻璃飞料粘连、防结瘤、不堵塞的优异性能，适用于大型浮法玻璃窑蓄热室格子体，尤其适合以廉价燃料的玻璃窑，如使用煤焦油、石油焦为燃料的玻璃窑，全氧/富氧燃烧玻璃窑大碹。
背景技术：
玻璃工业是重要的基础材料工业，与国民经济发展密切相关。我国是世界最大的玻璃生产国，2009年底，平板玻璃产量已占全球产量40%以上。虽然我国玻璃的产量居世界首位，但玻璃工业与世界先进水平还有很大差距，主要表现是能耗居高不下，我国浮法玻璃的平均热耗已低于7800千焦/千克玻璃液，比国外平均水平(6500千焦/千克玻璃液) 高20%，比先进水平高32%，比最好水平(5100千焦/千克玻璃液)高53%。近年来，随着油、煤、电的价格都在飙升，玻璃生产成本日趋升高，能耗已占浮法玻璃生产成本的50%左右，给玻璃企业带来了巨大的压力。因此，玻璃市场的竞争取决于能源利用和消耗。为降低燃料消耗，缓解油价高涨的压力，玻璃企业尝试使用重油与煤焦油混合物、 重油与石油焦混合物、廉价的石油焦作为燃料。虽然使用廉价的石油焦为燃料减低能源成本10%以上，但在石油焦燃烧后的废气和灰分中含有S02、P205、V205，这些混合物的到达蓄热室时，变成粘度较高的液固泥状混合体，粘结在油枪，造成火焰浑长，且经常引起油枪堵塞和温度波动；粘稠的物质也粘结在蓄热室格子体上，使玻璃飞料中的CaO、A1203、Na2O, B2O3 粘连在耐火材料中，这些粘连的杂物加速对耐火材料的侵蚀。结果，蓄热室在较短的使用时间内出现连续粘结、导致蓄热室和格子体大面积的阻塞、格子砖受到强烈的侵蚀，变形，直至结构剥落、格子体坍塌等故障。为了适应玻璃窑以廉价的石油焦为燃料给耐火材料带来的负面影响，必须研究制备具有抗侵蚀、抗热震、防粘连、防结瘤、不堵塞的新型耐火材料以替代当今服役的镁质耐火材料。本发明是基于镁铝尖晶石优良的高温性能，在镁铝尖晶石构造中，Al-0、Mg-0之间都是较强的离子键，且静电键强度相等，结构牢固。因此，镁铝尖晶石晶体的饱和结构具有良好的热震稳定性能、耐化学侵蚀性能和耐磨性能，能够在氧化或还原气氛中保持较好的稳定性。具有非常优异的抗石油焦燃烧废气侵蚀，抗玻璃飞料的粘连和侵蚀。但在合成镁铝尖晶石时，会伴有5-8%的体积膨胀，而且其再结晶能力差，很难合成致密的镁铝尖晶石制品。本发明就是通过添加&02、Fe203、Ca0制备能形成致命的镁铝尖晶石制品。&02能在耐火砖中生成微裂纹，提高抗热震性JrO2可孤立硅酸盐相，使之减少对MgO的润湿，提高抗侵蚀性；&02晶颗粒起到钉扎效应，减少了材料的高温蠕变滑移，提高了材料的高温抗折性能。加入Fe2O3生产MF尖晶石、它固熔在方镁石和镁铝尖晶石晶格中形成镶嵌结构，促进尖晶石砖的烧结致密。
发明内容
本发明的目的在于研究一种制备具有高抗侵蚀性、防结瘤堵塞的再结合镁铝尖晶石砖及其生产工艺，使得本发明制得的再结合镁铝尖晶石砖具有耐高温性，生成的复相尖晶石结合率高，材料致密，表现出良好的高温强度、抗折强度，碱侵蚀性、抗热震性、防玻璃飞料粘连、防结瘤、不堵塞等的优异性能，耐石油焦烟气和灰分侵蚀、防玻璃废料粘连和碱侵蚀、不堵塞蓄热室，延长蓄热室材料寿命，适用于高碱性环境的高温熔窑，如玻璃熔窑蓄热室的格子体砖、筒形砖和水泥窑的分解带等，尤其适用于廉价和含杂质较多的石油焦作为燃料的玻璃熔窑蓄热室，以及全氧/富氧燃烧玻璃窑大碹等。为了改变镁铝尖晶石不易形成致密制品的缺陷，本发明加入添加剂和烧剂助剂 ZrO2, CaO和Fe203。利用氧化锆的存在于尖晶石内的特性JrO2能在耐火砖中生成微裂纹， 提高抗热震性；&02孤立硅酸盐相，使之减少对尖晶石和方镁石的润湿，提高抗侵蚀性；碎裂&02吸收吸收挥发液相中CaO、SiO2以点晶状分布，改善镁质耐火材料的烧结性能JrO2 晶颗粒起到钉扎效应，减少了材料的高温蠕变滑移，提高了材料的高温抗折性能。另外，在镁铝尖晶石中加入少量的Fe2O3成分时，会形成MF尖晶石，并固熔在方镁石晶格中，与镁铝晶体形成镶嵌结构。MF尖晶石在镁铝尖晶石中的溶解度随温度变化而变化，温度升高溶解度加大，当温度降低时则以具有较弱的各向异性的枝状晶体和颗粒状包裹体沉析在镁铝尖晶石颗粒表面和解理裂纹中，MF尖晶石的溶解度随温度波动的变化有助于活化晶格，有利于促进尖晶石和方镁石晶体的生长和制品的烧结致密，这是含铁添加剂的试样常温耐压强度高、气孔率低、体积密度大的重要原因，也是本发明加入添加剂和助烧剂的原理。粘结是两种介质通过渗入空隙相互吸附和相互扩散导致粘连的过程。一般粘结有物理机械咬合、 吸附、扩散等方式。由于电熔镁铝尖晶石的化学惰性，玻璃飞料和尖晶石极难形成小于5A 的吸附和扩散，难以形成具有强度的稳定粘结体，因此具有防粘连和堵塞功效。通过本发明的工艺，加入&02、CaO、Fe2O3添加剂制得的再结合镁铝尖晶石砖具有抗侵蚀性、抗热震性、耐磨损性，能有效防止石油焦燃烧废气和灰分中的V205、P205、S02的粘连和侵蚀，防止玻璃飞料的CaO、A1203、Na2O, B2O3粘连和侵蚀，适用于大型浮法玻璃窑的蓄热室格子体、特别是使用廉价石油焦为燃料的玻璃窑蓄热室格子体，是新一代以石油焦为燃料的大型浮法玻璃窑蓄热室和格子体用理想耐火材料。另外，由于它具有高抗碱侵蚀性和抗热震性，也适宜用于全氧/富氧燃烧的玻璃窑大碹等部位。本发明的技术方案如下1)为了提高抗侵蚀性，骨料采用大晶粒镁铝尖晶石砂，其大晶粒颗粒晶界少、结构致密，抗侵蚀性强；2)基质中掺入&02，在耐火砖中形成可增韧的微裂纹，提高材料的抗热震性；3)加入氧化钙、氧化铁微粉作为烧结助剂，促进烧结，降低材料的显气孔率，提高抗侵蚀性，同时助烧剂能降低烧结温度，降低生产能耗；4)在结合剂纸浆废液中掺入表面活性剂(磺化萘甲醛聚合物、聚羧酸等)，降低成型所需压力，将少颗粒所带电荷在冲压时的斥力，提高可成形性。本发明所述的具体工艺过程为1)原料合成和破碎。电熔合成镁铝尖晶石原料，合成的尖晶石中含Al2O355-70wt%, MgO 30-40wt%，然后破碎成的粒度分别为5-3mm、4-2mm、l-0mm、150-200 目、 250 目。2)配料。采用粒度为5-3mm的电熔镁铝尖晶石砂30_40wt%，粒度为4_2mm的电熔镁铝尖晶石砂20-35wt%，粒度为I-Omm的电熔镁铝尖晶石砂5_15wt%，粒度150-200目的尖晶石砂10-15wt%，粒度250目的尖晶石砂5-10wt%，粒度250目的&02 l_3wt%，粒度 250 目的 Fe2O3 l-2wt%,250 目的 CaO O-Iwt% 3)混料。先加入大颗粒，再加入调好的结合剂，结合剂加入量为1. 0-1. 8wt%。然后依次加入细颗粒、细粉、微粉、添加剂和助烧剂&02、Fe2O3^ CaO0调制的结合剂为纸浆废液、卤水和聚羧酸混合液。强力混料、湿碾8-12分钟。4)成形。将混合料压制成所需的形状，成形可用摩擦压砖机、桑德压砖机、莱斯压砖机、液压机等多种设备成型。5)干燥。在温度为80_160°C干燥窑内保温24_72h。6)烧成。将干燥后的坯体于1560°C -1710°C保温3_5h烧成。制成后的再结合镁铝尖晶石砖主晶相为镁铝尖晶石、镁锆共晶体、镁铁和镁铝尖晶石体、铝酸钙，主要化学成分有MgO含量26-40wt%、Al2O3含量55-68wt%、&O2含量
1.0-3. Owt %、Fe2O3 含量 1. 0-3. Owt %、CaO 含量 0-2. Owt %。表 1 列出了其性能。表1发明的镁锆砖性能
权利要求
1.一种具有高抗侵蚀性、防结瘤堵塞的再结合镁铝尖晶石砖，其特征在于所述镁铝尖晶石砖的配方为粒度为5-3mm的电熔镁铝尖晶石砂30-40wt%粒度为4-2mm的电熔镁铝尖晶石砂20-35wt%粒度为I-Omm的电熔镁铝尖晶石砂5-15wt%粒度150-200目的尖晶石砂10-15wt%粒度250目的尖晶石砂5-10wt%粒度 250 目的 ZrO2l-3wt%粒度 250 目的 Fe2O3l-2wt%粒度250目的CaO0-1 wt%上述镁铝尖晶石砖的主要化学成分为MgO含量26-40wt%、Al2O3含量55-68wt%、ZrO2 含量 1-3. Owt %、Fe2O3 含量 1. 0-3. Owt %、CaO 含量 0-3. Owt %。
2.—种生产权利要求1所述镁铝尖晶石砖的生产工艺，其特征为1)对镁砂和氧化铝进行预处理，采用电熔法合成镁铝尖晶石砂，合成镁铝尖晶石原料中含 MgO 26-40wt%, Al2O3 55-70wt% ；2)将合成镁铝尖晶石破碎成5-3mm、4-2mm、l-0mm的粗、中、细颗粒料和180目、250目的粉料，按照原料配比根据下述顺序将粗颗粒料、中颗粒料、粘结剂、细颗粒料、150-200目镁铝尖晶石粉料、250目的镁铝尖晶石粉、ZrO2, Fe2O3^ CaO粉料混合，然后进行湿碾8_12分钟，所述粘结剂为纸浆废液、卤水和聚羧酸混合液，粘结剂的加入量为1.0-1.8wt% ；3)将上述混合料压制成所需的形状，可用摩擦压砖机、桑德压砖机、莱斯压砖机、液压机等多种设备成型，在80-160°C烘烤24-72h ；4)烘干后的生坯在1560-1710°C下保温3-5h烧成。
全文摘要
本发明涉及一种具有高抗侵蚀性、防结瘤堵塞的再结合镁铝尖晶石砖及其生产工艺，所述砖的配方为粒度为5-3mm的电熔镁铝尖晶石砂30-40wt％，粒度为4-2mm的电熔镁铝尖晶石砂20-35wt％，粒度为1-0mm的电熔镁铝尖晶石砂5-15wt％，粒度150-200目的尖晶石砂10-15wt％，粒度250目的尖晶石砂5-10wt％，粒度250目的ZrO2 1-3wt％，粒度250目的Fe2O31-2wt％，粒度250目的CaO 0-1wt％，上述镁铝尖晶石砖的主要化学成分为MgO含量26-40wt％、Al2O3含量55-68wt％、ZrO2含量1.0-3.0wt％、Fe2O3含量1.0-3.0wt％、CaO含量0-2.0wt％。生产工艺为对镁砂和氧化铝进行预处理，采用电熔法合成镁铝尖晶石砂，合成镁铝尖晶石原料中含MgO 26-40wt％，Al2O3 55-70wt％；将合成镁铝尖晶石破碎成5-3mm、4-2mm、1-0mm的粗、中、细颗粒料和180目、250目的粉料，按照原料配比根据下述顺序将粗颗粒料、中颗粒料、粘结剂、细颗粒料、150-200目镁铝尖晶石粉料、250目的镁铝尖晶石粉、ZrO2、Fe2O3、CaO粉料混合，然后进行湿碾8-12分钟，所述粘结剂为纸浆废液、卤水和聚羧酸混合液，粘结剂的加入量为1.0-1.8wt％；将上述混合料压制成所需的形状，可用摩擦压砖机、桑德压砖机、莱斯压砖机、液压机等多种设备成型，在80-160℃烘烤24-72h；烘干后的生坯在1560-1710℃下保温3-5h烧成。
文档编号C04B35/443GK102219535SQ20111010899
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者刘锡俊, 叶亚红, 曾鲁举, 李鹏海, 王俊涛, 王晓红, 王杰曾, 翟耀杰, 袁林, 陈松林, 陈雪峰 申请人:瑞泰科技股份有限公司