专利名称：一种含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的制备方法
技术领域：
本发明属于无机非金属材料技术领域，特别涉及一种含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥 的制备方法。
背景技术：
随着不定形耐火材料的发展，耐火浇注料不断成为其主导产品。钢包浇注料就是 其中一种重要的耐火制品。其自身有着诸多特点，使更多工程得以实现。而钢包浇注料所 用的结合剂如果不同，其结合方式与结合机理就不同，对耐火制品的性能影响也各不相同。 以低水泥浇注料为代表的钢包浇注料在市场竞争中占有了重要地位。铝酸盐水泥常作为钢 包浇注料的结合剂，而浇注料中会添加预先合成的镁铝尖晶石(MgO -Al2O3'以下简称MA)以 提高钢包浇注料的抗热震性和抗侵蚀性。这都是由于MA具有熔点高(2135°C)，常温、高温 强度高，热膨胀系数低，导热性好等特点。MA除了以上优点外，还有很高的化学稳定性，不与 浓酸反应，抵抗碱作用能力比刚玉还高，大多数盐和熔渣都不与尖晶石反应，对碳、金属、金 属熔体也很稳定。但镁铝尖晶石的生产成本较高，限制了它的应用。如果铝酸盐水泥(钢 包浇注料结合剂)本身就含有此种物相，相比传统铝酸盐水泥性能将会有很大提高，又可 降低钢包浇注料的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的制备方法，该方法制备的 铝酸盐水泥是通过原位合成理论烧结而成，制得了含镁铝尖晶石的新型铝酸盐水泥。含镁 铝尖晶石的新型铝酸盐水泥具有较高的耐火性能，以此为结合剂的钢包浇注料，可以减少 体系CaO的含量，不仅可以提高浇注料的使用温度，还可以提高浇注料的抗侵蚀性，同时可 以降低浇注料的成本。为了实现上述目的，本发明采取如下技术解决方案一种含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的制备方法，其特征在于，包括下列步骤步骤一，将原料氧化铝和轻烧白云石分别先后在鄂式破碎机，双辊破碎机里进行 粗破、中破，得到粒粒径为3 5mm的颗粒料；步骤二，按照氧化铝轻烧白云石重量百分比为60 70 40 30的比例，将颗 粒料放入球磨机里与球状研磨体共磨混勻，得到小于180目细粉物料；步骤三，将经共磨混勻的细粉物料中加入细粉物料质量3 5%的水充分搅拌，再 进行密闭捆料；步骤四，将捆料完毕的物料装入模具中，对其捣打成型；成型后，将其在室温下自 然干燥；步骤五，经干燥后，脱模，在1550 1600°C温度下烧成，并保温4 6小时；步骤六，然后破碎烧结产物，研磨至200目以下，最终获得含镁铝尖晶石的新型铝 酸盐水泥。
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所述原料氧化铝为工业氧化铝，其纯度> 99. 5%。所述原料轻烧白云石含量组成为SiO2O. 49 % ;CaO 44. 34 % ；Mg029. 92 % ； Fe2O3O. 28% ；Al2O3O. 14% ；L. 0. I 含量 25. 09%。采用本发明的方法制备的含镁铝尖晶石的新型铝酸盐水泥，具有较高的耐火性 能，以此为结合剂的钢包浇注料抗渣性能也有了明显的提高。长久以来，人们通常采用熔融 法生产纯铝酸钙水泥和尖晶石成本较高，难度较大。开发这种以天然原料烧结生产复合纯 铝酸钙和尖晶石的水泥，使生产成本大大降低。其制备工艺简单，适用性强，可广泛应用于 冶金、建材等诸多行业。
图1是本发明的工艺流程图。以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
具体实施例方式参见图1，按照本发明的含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的制备方法，首先对原料进行 破碎；再对破碎后的物料进行研磨；然后将研磨后的物料按配比混合及捆料；捆料结束后 对其捣打成型；将成型后的物料放入炉中升温烧结；待降至室温后对其再次破碎研磨即可 获得含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥。以下是发明人给出的实施实例，本发明不限于该实施例，在本发明给出的范围内， 均能制造出烧结良好的含尖晶石的铝酸盐水泥。实施例1 采用轻烧白云石与工业氧化铝(纯度> 99. 5% )为原料。轻烧白云石的化学组成 (参见表1)。步骤一，将原料工业氧化铝和轻烧白云石分别先后在鄂式破碎机，双辊破碎机里 进行粗破、中破，得到粒粒径为3mm的颗粒料；步骤二，按照氧化铝轻烧白云石重量百分比为60 40的比例，将颗粒料放入球 磨机里与球状研磨体共磨混勻，得到小于180目细粉物料；步骤三，将经共磨混勻的细粉物料中加入细粉物料质量3%的水充分搅拌，再进行 密闭捆料；步骤四，将捆料完毕的物料装入模具中，对其捣打成型；成型后，将其在室温下自 然干燥；步骤五，经干燥后，脱模，在1550°C温度下烧成，并保温4小时；步骤六，然后待炉温降至室温后将料取出，破碎烧结产物，研磨至200目以下，最 终获得含镁铝尖晶石的新型铝酸盐水泥。实施例2 采用轻烧白云石与工业氧化铝(纯度> 99. 5% )为原料。轻烧白云石的化学组成 (参见表1)。步骤一，将原料工业氧化铝和轻烧白云石分别先后在鄂式破碎机，双辊破碎机里 进行粗破、中破，得到粒粒径为5mm的颗粒料；
步骤二，按照氧化铝轻烧白云石重量百分比为70 30的比例，将颗粒料放入球 磨机里与球状研磨体共磨混勻，得到小于180目细粉物料；步骤三，将经共磨混勻的细粉物料中加入细粉物料质量5%的水充分搅拌，再进行 密闭捆料；步骤四，将捆料完毕的物料装入模具中，对其捣打成型；成型后，将其在室温下自 然干燥；步骤五，经干燥后，脱模，在1600°C温度下烧成，并保温5小时；步骤六，然后待炉温降至室温后将料取出，破碎烧结产物，研磨至200目以下，最 终获得含镁铝尖晶石的新型铝酸盐水泥。实施例3 采用轻烧白云石与工业氧化铝(纯度> 99. 5% )为原料。轻烧白云石的化学组成 (参见表1)。步骤一，将原料工业氧化铝和轻烧白云石分别先后在鄂式破碎机，双辊破碎机里 进行粗破、中破，得到粒粒径为4mm的颗粒料；步骤二，按照氧化铝轻烧白云石重量百分比为65 35的比例，将颗粒料放入球 磨机里与球状研磨体共磨混勻，得到小于180目细粉物料；步骤三，将经共磨混勻的细粉物料中加入细粉物料质量4%的水充分搅拌，再进行 密闭捆料；步骤四，将捆料完毕的物料装入模具中，对其捣打成型；成型后，将其在室温下自 然干燥；步骤五，经干燥后，脱模，在1580°C温度下烧成，并保温6小时；步骤六，然后待炉温降至室温后将料取出，破碎烧结产物，研磨至200目以下，最 终获得含镁铝尖晶石的新型铝酸盐水泥。本发明引入了原位合成反应，就是根据MgO-CaO-Al2O3三元相图配料，在反应过程 当中除了生成浇注料所需要的纯铝酸钙水泥之外还生成了高品质的MA物相。预先合成的 MA经过高温煅烧，化学活性较低，吸收Fe203、CaO的能力较差。而原位生成的MA是在加热 过程中反应生成的，化学活性较高，吸收Fe203、CaO的能力也较强。相比起传统的预先合成 的MA与铝酸盐水泥的机械混合，这种原位生成的MA，颗粒更小，分散的更均勻。此种水泥的 各项性能指标远远高于传统的纯铝酸钙水泥。因此，开发这种含尖晶石的铝酸盐水泥，具有 广阔的应用前景。本发明力求使得烧结工艺简单化、成本最小化，并最终实现其在冶金工业的实际 应用。表1白云石的化学组成
组成SiO2CaOMgOFe2O3Al2O3L.O.I含量0.4944.3429.920.280.1425.09
权利要求
一种含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的制备方法，其特征在于，包括下列步骤步骤一，将原料氧化铝和轻烧白云石分别先后在鄂式破碎机，双辊破碎机里进行粗破、中破，得到粒粒径为3～5mm的颗粒料；步骤二，按照氧化铝轻烧白云石重量百分比为60～7040～30的比例，将颗粒料放入球磨机里与球状研磨体共磨混匀，得到小于180目细粉物料；步骤三，将经共磨混匀的细粉物料中加入细粉物料质量3～5％的水充分搅拌，再进行密闭捆料；步骤四，将捆料完毕的物料装入模具中，对其捣打成型；成型后，将其在室温下自然干燥；步骤五，经干燥后，脱模，在1550～1600℃温度下烧成，并保温4～6小时；步骤六，然后破碎烧结产物，研磨至200目以下，最终获得含镁铝尖晶石的新型铝酸盐水泥。
2.如权利要求1所述的一种含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的制备方法，其特征在于，所 述原料氧化铝为工业氧化铝，其纯度> 99. 5%。
3.如权利要求1所述的一种含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的制备方法，其特征在于，所 述原料轻烧白云石含量组成为Si020 . 49% ；CaO 44. 34% ；MgO 29. 92% ；Fe2O3O. 28% ； Al2O3O. 14% ；L. 0. I 含量 25. 09%。
全文摘要
本发明公开了一种含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥的制备方法，该方法首先对原料进行破碎；再对破碎后的物料进行研磨；然后将研磨后的物料按配比混合及捆料；捆料结束后对其捣打成型；将成型后的物料放入炉中升温烧结；待降至室温后对其再次破碎研磨即可获得含镁铝尖晶石的铝酸盐水泥。采用本发明的方法制备的含镁铝尖晶石的新型铝酸盐水泥，具有较高的耐火性能，以此为结合剂的钢包浇注料抗渣性能也有了明显的提高。工艺简单，适用性强，可广泛应用于冶金、建材等诸多行业。
文档编号C04B7/32GK101891408SQ20101024736
公开日2010年11月24日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者石金辉, 肖国庆, 荆桂花 申请人:西安建筑科技大学