本發明專利技術涉及一種高性能鎂橄欖石耐火原料及其制備方法。其技術方案是：將65～85wt%的菱鎂礦細粉和15～35wt%的硅質原料細粉混合，再外加1～10wt%的結合劑，球磨1～3小時，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料3～10wt%的水，攪拌，壓制成坯體，干燥，在1200～1400℃條件下煅燒，制得煅燒料。將煅燒料粉磨至粒度小于0.045mm，再外加煅燒料0.2～2wt%的添加劑和1～10wt%的結合劑，球磨制得二次球磨料；向二次球磨料中加入3～10wt%的水，攪拌，壓制成坯體，干燥，在1450～1650℃條件下二次煅燒，制得高性能鎂橄欖石耐火原料。本發明專利技術原料來源廣泛、生產成本低和易于燒結，所制備的高性能鎂橄欖石耐火原料體積密度大、氣孔率低和高溫性質穩定。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于耐火材料
具體涉及。
技術介紹
鎂橄欖石晶體熔點1890°C，為島狀硅酸鹽結構，具有熔點高、導熱系數低、化學性質穩定、耐金屬熔體和渣侵蝕性高等優良特性。但天然鎂橄欖石的雜質含量不僅較高且燒失量大，即使經高溫煅燒處理仍不能滿足高檔耐火制品的要求。天然鎂橄欖石中含有的如 Fe2O3^ SiO2, Al2O3等雜質，在礦物中或高溫下將會形成低熔物，如鐵橄欖石、鈣鎂橄欖石、透輝石、鈣長石、堇青石等，進而將會降低制品的耐火度和荷重軟化溫度；因雜質成分的存在導致多種礦相并存，造成耐火制品高溫下性質的不穩定，嚴重影響了耐火材料生產和耐火材料產品的推廣。現有技術中也有一些有關鎂橄欖石制備的方法，但都存在一定的不足如以蛇紋石尾礦為主要原料(萬建東，東海縣蛇紋石尾礦轉化為鎂橄欖石的研究.非金屬礦， 1997，3: 61-63)，經細磨、成型、燒成得到致密鎂橄欖石原料，但由于原料中如Fe203、CaO 等雜質含量較高，將導致所制備的鎂橄欖石高溫性質的不穩定，限制了其在耐火制品中的應用；另如“用菱鎂礦尾礦和滑石尾礦合成高純鎂橄欖石的方法”(201110159148)專利技術，以菱鎂礦尾礦和滑石尾礦為主體原料，加入添加劑和結合劑，經配料、混料、成型、烘干、 高溫合成和破碎等工序制得使用溫度高于1600°C、體積密度大于2. 55g/cm3的高純鎂橄欖石耐火原料，但該技術采用的原料及產物中含有一定量的氧化鐵，將會影響最終產物在高溫下的使用效果，受制備方法限制，該技術無法制得高密度的鎂橄欖石，比如在確保高溫性能優異的前提下，體積密度大于2. 9 g/cm3的致密鎂橄欖石；又如“用鐵尾礦生產鎂橄欖石耐火材料的方法”(ZL200610047981)專利技術，在鐵尾礦與輕燒鎂粉的混合料中加入橄欖石熟料、可燒失物、結合劑和水，經攪拌、成型、干燥、保溫和燒成，制得鎂橄欖石耐火材料， 該技術采用的原料中有較高含量的鐵，將會顯著影響產物的高溫性能，進而無法在與侵蝕介質、還原氣氛、堿性粉塵等接觸的高溫環境下長期使用；再如“輕質鎂橄欖石磚及其制造方法”(200610134805)專利技術，將橄欖石砂、鎂砂、焦炭和木炭等混合，經干燥、燒成、切、 磨制得使用溫度達到1540°C的輕質鎂橄欖石磚。總之，在現有技術中的關于鎂橄欖石材料或鎂橄欖石磚的制備方法，都存在一些不足或原料中含有鐵、鈣等雜質，導致產品高溫性質的不穩定；或制備的產物為輕質材料。因而都不能滿足與侵蝕介質、還原氣氛、堿性粉塵等接觸的高溫環境對耐火材料產品的體積密度、氣孔率和高溫性質的要求。
技術實現思路
本專利技術旨在克服現 有技術的不足，目的是提供一種原料來源廣泛、生產成本低和易于燒結的高性能鎂橄欖石耐火原料的制備方法，用該方法制備的高性能鎂橄欖石耐火原料體積密度大、氣孔率低和高溫性質穩定。為實現上述目的，本專利技術的技術方案是將65^85wt%的菱鎂礦細粉和15 35wt%的硅質原料細粉混合，制得混合料；再外加所述混合料f 10wt%的結合劑，置于球磨機中球磨 Γ3小時，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料3 10wt%的水，攪拌1(Γ30分鐘，壓制成坯體，干燥；將干燥后的坯體在120(Tl40(rC條件下煅燒，保溫廣3小時，制得煅燒料。將煅燒料破碎，粉磨至粒度小于O. 045mm,再外加所述煅燒料O. 2^2wt%的添加劑和廣10被％的結合劑，置于球磨機中球磨f3小時，制得二次球磨料；然后向二次球磨料中加入3 10wt%的水，攪拌1(Γ30分鐘，壓制成坯體，干燥，最后將干燥后的坯體在 145(T165(TC條件下進行二次煅燒，保溫廣3小時，制得高性能鎂橄欖石耐火原料。所述菱鎂礦細粉中的Al2O3XaO和Fe2O3的雜質含量小于1. 2wt% ;所述菱鎂礦細粉的粒徑小于O. 045mm。所述硅質原料細粉為天然粉石英細粉、納米二氧化硅、石英砂細粉和鐵合金除塵粉中的一種；所述硅質原料細粉中的CaO和Fe2O3的雜質含量小于O. 5 wt%，粒徑小于O. 045 mm η所述添加劑為碳化硅、氮化硅和二氧化鈦中的一種以上；所述添加劑中的Fe2O3的含量小于lwt%,粒徑小于O. 045 mm。所述結合劑為蔗糖、半乳糖、葡萄糖和工業糊精粉中的一種。所述壓制的壓力為45 55MPa。由于采用上述技術方案，本專利技術所采用的原料來源廣泛，生產成本低，各種原料顆粒之間緊密接觸，易于燒結，物相結合良好，有利于提高產物的物理化學性能。采用本專利技術所述方法制備的鎂橄欖石耐火原料的體積密度大于2. 9 g/cm3，氣孔率小于10 %，高溫性質穩定，特別適合于有色金屬和鋼鐵冶煉、水泥和玻璃等高溫設備用耐火材料的制備。因此，本專利技術具有原料來源廣泛、`生產成本低和易于燒結的特點，所制備的高性能鎂橄欖石耐火原料體積密度大、氣孔率低和高溫性質穩定。具體實施方式下面結合具體實施方式對本專利技術做進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。為避免重復，先將本具體實施方式的原料統一描述如下，各實施例中不再贅述菱鎂礦細粉中的A1203、CaO和Fe2O3的雜質含量小于1. 2wt%，菱鎂礦細粉的粒徑小于O.045mm ；天然粉石英細粉、納米二氧化硅、石英砂細粉和鐵合金除塵粉中的CaO和Fe2O3的雜質含量均小于O. 5 wt%,粒徑均小于O. 045 mm ；碳化娃、氮化娃和二氧化鈦中的Fe2O3的含量均小于lwt%,粒徑均小于O. 045 mm。實施例1。先將6 5 7 Ow t %的菱鎂礦細粉和 3(T35wt%的天然粉石英細粉混合，制得混合料；再外加所述混合料f 3wt%的半乳糖，置于球磨機中球磨Γ3小時，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料3飛wt%的水，攪拌1(Γ30分鐘，在壓力為45 55MPa的條件下壓制成坯體，干燥；最后將干燥后的坯體在120(Tl300°C條件下煅燒，保溫廣3小時，制得煅燒料。將煅燒料破碎，粉磨至粒度小于O. 045mm,再外加所述煅燒料f 2wt%的二氧化鈦和廣5被％的葡萄糖，置于球磨機中球磨f 3小時，制得二次球磨料；然后向二次球磨料中加入3^5wt%的水，攪拌1(Γ30分鐘，在壓力為45飛5MPa的條件下壓制成坯體，干燥，最后將干燥后的坯體在145(T155(TC條件下進行二次煅燒，保溫廣3小時，制得高性能鎂橄欖石耐火原料。本實施例所制備的高性能鎂橄欖石耐火原料，經檢測體積密度大于2. 9g/cm3,氣孔率小于10% O實施例2。先將6 9 7 5 w t %的菱鎂礦細粉和 25 31wt%的納米二氧化娃混合,制得混合料；再外加所述混合料6 10wt%的工業糊精，置于球磨機中球磨Γ3小時，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料7 10wt%的水，攪拌1(Γ30分鐘，在壓力為45 55MPa的條件下壓制成坯體，干燥；最后將干燥后的坯體在 120(Tl300°C條件下煅燒，保溫廣3小時，制得煅燒料。將煅燒料破碎，粉磨至粒度小于O. 045 mm,再外加所述煅燒料O. 2lwt%的二氧化鈦和廣5被％的半乳糖，置于球磨機中球磨f 3小時，制得二次球磨料；然后向二次球磨料中加入8 10wt%的水，攪拌10 30分鐘，在壓力為45飛5MPa的條件下壓制成坯體，干燥，最后將干燥后的坯體在155本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高性能鎂橄欖石耐火原料的制備方法，其特征在于將65~85wt%的菱鎂礦細粉和15~35wt%的硅質原料細粉混合，制得混合料；再外加所述混合料1~10wt%的結合劑，置于球磨機中球磨1~3小時，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料3~10wt%的水，攪拌10~30分鐘，壓制成坯體，干燥；將干燥后的坯體在1200~1400℃條件下煅燒，保溫1~3小時，制得煅燒料；將煅燒料破碎，粉磨至粒度小于0.045mm，再外加所述煅燒料0.2~2wt%的添加劑和1~10wt%的結合劑，置于球磨機中球磨1~3小時，制得二次球磨料；然后向二次球磨料中加入3~10wt%的水，攪拌10~30分鐘，壓制成坯體，干燥，最后將干燥后的坯體在1450~1650℃條件下進行二次煅燒，保溫1~3小時，制得高性能鎂橄欖石耐火原料。
【技術特征摘要】
1.一種高性能鎂橄欖石耐火原料的制備方法，其特征在于將65、5wt%的菱鎂礦細粉和15 35wt%的娃質原料細粉混合,制得混合料；再外加所述混合料l 10wt%的結合劑,置于球磨機中球磨1 3小時,制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料3 10wt%的水,攪拌1(Γ30分鐘，壓制成坯體，干燥；將干燥后的坯體在120(Γ1400 條件下煅燒，保溫f 3小時，制得煅燒料； 將煅燒料破碎，粉磨至粒度小于O. 045mm,再外加所述煅燒料O. 2^2wt%的添加劑和ri0wt%的結合劑，置于球磨機中球磨廣3小時，制得二次球磨料；然后向二次球磨料中加入3^10wt%的水，攪拌1(Γ30分鐘，壓制成坯體，干燥，最后將干燥后的坯體在145(T165(TC條件下進行二次煅燒，保溫廣3小時，制得高性能鎂橄欖石耐火原料。2.根據權利要求1所述的高性能鎂橄欖石耐火原料的制備方法，其特征在于所述菱鎂礦細粉中的A1203、CaO和Fe2O3的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王周福，劉浩，韓春暉，王璽堂，張保國，馬妍，
申請(專利權)人：武漢科技大學，
類型：發明
國別省市：
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