一种镁橄榄石耐火原料及其制备方法技术

本发明专利技术属于耐火材料技术领域。具体涉及一种镁橄榄石耐火原料及其制备方法。其技术方案是：先将48~65wt%的镁质原料细粉、33~50wt%的硅质原料细粉和0.2~2wt%的添加剂混合，制得混合料；再外加所述混合料1~10wt%的结合剂，置于球磨机中球磨1~3小时，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料3~10wt%的水，搅拌10~30分钟，压制成坯体，干燥；最后将干燥后的坯体在1450~1650℃条件下煅烧，保温1~3小时，制得镁橄榄石耐火原料。本发明专利技术具有来源广泛、生产成本低和易于烧结的特点，所制备的镁橄榄石耐火原料积密度大、气孔率第和高温性能稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于耐火材料
具体涉及。
技术介绍
镁橄榄石晶体熔点1890°C，为岛状硅酸盐结构，具有熔点高、导热系数低、化学性质稳定、耐金属熔体和渣侵蚀性高的优良特性。但天然镁橄榄石不仅杂质含量较高且烧失量大，即使经高温煅烧处理仍不能满足高档耐火制品的要求。天然镁橄榄石中含有的Fe203、SiO2和Al2O3等杂质，在矿物中或高温下将会形成低熔物，如铁橄榄石、钙镁橄榄石、透辉石、钙长石、堇青石等，进而将降低制品的耐火度和荷重软化温度；因天然镁橄榄石杂质成分的存在导致多种矿相并存，造成耐火制品高温下性质的不稳定，严重影响了耐火材料生产和耐火材料产品的推广。 现有技术中也有一些有关镁橄榄石制备的方法，但都存在一定的不足如以蛇纹石尾矿为主要原料(万建东，东海县蛇纹石尾矿转化为镁橄榄石的研究.非金属矿，1997，3: 61-63)，经细磨、成型和烧成得到致密镁橄榄石原料，但由于原料中Fe2O3、CaO等杂质含量较高，将导致所制备的镁橄榄石高温性质不稳定，限制了其在耐火制品中的应用；另如“用菱镁矿尾矿和滑石尾矿合成高纯镁橄榄石的方法”(201110159148)专利技术，以菱镁矿尾矿和滑石尾矿为主体原料，加入添加剂和结合剂，经配料、混料、成型、烘干、高温合成和破碎等工序制得使用温度高于1600°C、体积密度大于2. 55g/cm3的高纯镁橄榄石耐火原料，但该技术采用的原料及产物中含有一定量的氧化铁，将会影响最终产物在高温下的使用效果，受制备方法限制，该技术无法制得高密度的镁橄榄石，如在确保高温性能优异的前提下，体积密度大于2. 9 g/cm3的致密镁橄榄石；再如“用铁尾矿生产镁橄榄石耐火材料的方法”(ZL200610047981)专利技术，在铁尾矿与轻烧镁粉的混合料中加入橄榄石熟料、可烧失物、结合剂和水，经搅拌、成型、干燥、保温和烧成，制得镁橄榄石耐火材料，但该技术采用的原料中有较高含量的铁，将会显著影响产物的高温性能，进而无法在与侵蚀介质、还原气氛、碱性粉尘等接触的高温环境下长期使用；又如“轻质镁橄榄石砖及其制造方法”(200610134805)专利技术，将橄榄石砂、镁砂、焦炭和木炭等混合，经干燥、烧成、切、磨制得使用温度达到1540°C的轻质镁橄榄石砖。总之，现有技术中的关于镁橄榄石材料或镁橄榄石砖的制备方法存在的不足有或原料中含有铁和钙等杂质，导致产品高温性质的不稳定；或制备的产物为轻质材料。因而都不能满足与侵蚀介质、还原气氛、碱性粉尘等接触的高温环境对耐火材料产品的体积密度、气孔率和高温性质的要求。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的不足，目的是提供一种原料来源广泛、生产成本低和易于烧结的镁橄榄石耐火原料的制备方法，用该方法所制备的镁橄榄石耐火原料具有体积密度大、气孔率低和高温性能稳定。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是先将48飞5wt%的镁质原料细粉、33^50wt%的硅质原料细粉和O. 2^2wt%的添加剂混合，制得混合料；再外加所述混合料ri0wt%的结合剂，置于球磨机中球磨广3小时，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料3 10wt%的水，搅拌1(Γ30分钟，压制成坯体，干燥；最后将干燥后的坯体在145(T165(TC条件下煅烧，保温广3小时，制得镁橄榄石耐火原料。所述镁质原料细粉为电熔镁砂细粉、烧结镁砂细粉和轻烧氧化镁中的一种，所述镁质原料细粉中的A1203、CaO和Fe2O3的杂质含量均小于3wt%，粒径均小于O. 045 mm。所述硅质原料细粉为天然粉石英细粉、纳米二氧化硅、石英砂细粉和铁合金除尘粉中的一种，所述硅质原料细粉中的CaO和Fe2O3的杂质含量均小于O. 5wt%，粒径均小于O.045 mm η所述添加剂为碳化娃和氮化娃中的一种或两种，所述添加剂中的Fe2O3含量小于lwt%,粒径小于 O. 045mm。 所述结合剂为蔗糖、半乳糖、葡萄糖和工业糊精粉中的一种。所述压制的压力为45飞5 MPa。由于采用上述技术方案，本专利技术所采用的镁质原料细粉和硅质原料细粉来源广泛，生产成本低，各种原料颗粒之间紧密接触，易于烧结，物相结合良好，有利于提高产物的物理化学性能。用该方法制备的镁橄榄石耐火原料的体积密度大于2. 9 g/cm3，气孔率小于10 %，高温性质稳定，特别适合于有色金属和钢铁冶炼、水泥和玻璃等高温设备用耐火材料的制备。因此，本专利技术具有来源广泛、生产成本低和易于烧结的特点，所制备的镁橄榄石耐火原料积密度大、气孔率第和高温性能稳定。具体实施例方式下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步的描述，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的原料统一描述如下，各实施例中不再赘述 所述电熔镁砂细粉、烧结镁砂细粉和轻烧氧化镁中的Al203、Ca0和Fe2O3的杂质含量均小于3wt%,粒径均小于O. 045 mm。所述天然粉石英细粉、纳米二氧化硅、石英砂细粉和铁合金除尘粉中的CaO和Fe2O3的杂质含量均小于O. 5 wt%,粒径均小于O. 045 mm。所述碳化娃和氮化娃中的一种的Fe2O3含量均小于lwt%,粒径均小于O. 045mm ;所述碳化娃和氮化娃的混合物中的Fe2O3含量小于lwt%,粒径小于O. 045mm。所述压制的压力为45 55MPa。实施例1 。先将6(T65wt%的轻烧氧化镁、33 38wt%的天然粉石英细粉和1. 5^2wt%的氮化娃混合,制得混合料；再外加所述混合料3wt%的工业糊精，置于球磨机中球磨f 3小时，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料3飞wt%的水，搅拌1(Γ30分钟，压制成坯体，干燥，最后将干燥后的坯体在145(T155(TC条件下煅烧，保温Γ3小时，制得镁橄榄石耐火原料。本实施例所制备的镁橄榄石耐火原料，经检测体积密度大于2. 95g/cm3,气孔率小于9% ο实施例2 。先将48飞3wt%的轻烧氧化镁、45 50wt%的铁合金除尘粉和1. 5^2wt%的氮化娃混合,制得混合料；再外加所述混合料6 10wt%的工业糊精，置于球磨机中球磨f 3小时，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料疒10wt%的水，搅拌1(Γ30分钟，压制成坯体，干燥，最后将干燥后的坯体在155(T165(TC条件下煅烧，保温Γ3小时，制得镁橄榄石耐火原料。本实施例制备的镁橄榄石耐火原料，经检测体积密度大于2. 92g/cm3,气孔率小于 10% ο实施例3 。先将53飞lwt%的轻烧氧化镁、38 46wt%的铁合金除尘粉和O. 2 lwt%的氮化娃混合,制得混合料；再外加所述混合料3飞wt%的工业糊精， 置于球磨机中球磨广3小时，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料5 8wt%的水，搅拌10^30分钟，压制成坯体，干燥，最后将干燥后的坯体在150(Tl6(KrC条件下煅烧，保温广3小时，制得镁橄榄石耐火原料。本实施例所制备的镁橄榄石耐火原料，经检测体积密度大于2. 9 g/cm3,气孔率小于9% ο实施例4 。先将5(T56wt%的烧结镁砂细粉、43 49wt%的纳米二氧化娃和1 1. 5wt%的氮化娃混合,制得混合料；再外加所述混合料7 10wt%的葡萄糖，置于球磨机中球磨f 3小时，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料8 10w本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁橄榄石耐火原料的制备方法，其特征在于先将48~65wt%的镁质原料细粉、33~50wt%的硅质原料细粉和0.2~2wt%的添加剂混合，制得混合料；再外加所述混合料1~10wt%的结合剂，置于球磨机中球磨1~3小时，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料3~10wt%的水，搅拌10~30分钟，压制成坯体，干燥；最后将干燥后的坯体在1450~1650℃条件下煅烧，保温1~3小时，制得镁橄榄石耐火原料。

【技术特征摘要】
1.一种镁橄榄石耐火原料的制备方法，其特征在于先将48飞5wt%的镁质原料细粉、 33^50wt%的硅质原料细粉和O. 2^2wt%的添加剂混合，制得混合料；再外加所述混合料 ri0wt%的结合剂，置于球磨机中球磨广3小时，制得球磨料；然后向球磨料中加入占球磨料3 10wt%的水，搅拌1(Γ30分钟，压制成坯体，干燥；最后将干燥后的坯体在145(T165(TC 条件下煅烧，保温广3小时，制得镁橄榄石耐火原料。2.根据权利要求1所述的镁橄榄石耐火原料的制备方法，其特征在于所述镁质原料细粉为电熔镁砂细粉、烧结镁砂细粉和轻烧氧化镁中的一种，所述镁质原料细粉中的A1203、 CaO和Fe2O3的杂质含量均小于3wt%,粒径均小于O. 045 mm。3.根据权利要求1所述的镁橄榄石耐火...

【专利技术属性】
技术研发人员：王周福，张少伟，韩春晖，刘浩，王玺堂，张保国，马妍，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：