本发明涉及一种镁橄榄石格子砖，特别是涉及一种玻璃窑蓄热室用合成镁橄榄石格子砖及其制备方法，属于耐火材料
技术领域：
。
背景技术：
：目前，我国所生产的平板玻璃和瓶罐玻璃都属于钠钙系列，在废气中含有碱性飞灰和碱蒸气。玻璃窑蓄热室格子体因其长期处于高温荷重、粉尘和碱蒸汽的作用下，受侵蚀严重。格子体的堵塞、倒塌成为冷窑检修的重要原因之一。特别是在中层采用高铝砖和普通镁铬砖，由于芒硝的反复液化、固化，使砖组织龟裂，最后造成砖体散裂而导致塌陷。因此达不到窑龄4～5年不热修的要求。所以，维持玻璃熔窑长寿的关键问题日益集中到蓄热室格子体的结构设计和耐火材料的质量及品种选择上。到目前为止，格子体用耐材经历了四次大的演变，逐渐定位于高纯镁砖、镁橄榄石砖、直接结合镁铬砖、镁锆砖、镁铝尖晶石砖等品种上。另外，由于普通镁铬砖在使用过程中易形成铬污染，会对人们的生命造成危害。镁橄榄石作为一种弱碱性耐火材料，可作为酸性材料与碱性材料之间的良好过渡材料，其在1000～1200℃抗芒硝冷凝侵蚀能力强，而且由于其属于无铬材料，从而避免了在使用过程中形成有毒的六价铬污染问题，在国外已将镁橄榄石砖用作蓄热室配套材料，使用周期可达5年左右，使用效果很好。本申请人是专业从事碱性烧成砖生产的企业，一直通过与北京中国建筑材料科学研究院、辽宁科技大学院所合作，致力于菱镁矿废矿（尾矿、釆加后粉料）研究和开发，力图找出一条合理的使用途径变废为宝。经过多年努力,利用含有氧化镁和高硅的菱镁矿废矿合成了一种人造镁橄榄石砂料。该产品已经申请了专利，见公开号102942370A给出的《一种人造镁橄榄石砂及其应用》，其特征在于，制备方法如下：1）按MgO/SiO2的摩尔比为2：1取混合物料，破碎后在混合机中混均；2）混炼：取上述含有MgO和SiO2的混合物料92~94份，然后加入纸浆废液6~8份，混合4~6分钟；3）制坯；4）干燥：将成型坯体放入温度为90~110℃的干燥窖中干燥45~50小时；5）烧结：将干燥好的坯体送至隧道窖内，烧成温度为1500~1700℃，烧结时间为3~5小时；6）最后破碎、粉磨制得镁橄榄石砂。但是该专利申请技术研发仅处在实验室阶段，所制成的人造镁橄榄石砖尚无法作为玻璃窑蓄热室的配套材料使用，如要形成产业化还有许多亟待解决的技术难题，例如合成料均匀性、稳定性问题。合成机理研究、合成工艺中硅质添加料配方设计及烧成工艺设计是制约因素。技术实现要素：本发明的目的就在于解决现有技术存在的上述问题，本申请人在原有专利《一种人造镁橄榄石砂及其应用》基础上进一步开发，经过反复研究和大量试验后，提供一种玻璃窑蓄热室用合成镁橄榄石格子砖及其制备方法。本发明通过研究添加硅质料及其他外加剂、除铁技术、预合成、预反应方法技术制得人造合成镁橄榄砂，再去生产镁橄榄石砖，即先按MgO／SiO2的摩尔比为2:1取混合物料,经混炼制坯干燥、烧结后制得人造合成镁橄榄石砂，然后再按特定比例将人造合成镁橄榄砂和镁砂混合后经混炼制坯、干燥烧结后制成可用于玻璃窑蓄热室的合成镁橄榄石格子砖。釆用本发明制得的合成镁橄榄石格子砖结合相完整、高温性能优异,在1000-1200度抗硫碱化学侵蚀的能力强,高温蠕度性能好等特点，合成镁橄榄石料与天然镁橄榄料相比纯度高、铁含量低、有害氧化物含量少,烧结性能好等优点。合成料制得的镁橄榄石砖化学矿物结构、物理性能、热震稳定性均优于天然镁橄榄石料制得的成品。本发明给出的技术方案是：一种玻璃窑蓄热室用合成镁橄榄石格子砖，其特点是：由人造镁橄榄石砂作骨料加入镁砂混合，加入的重量份数比为68～72:28～32，其中粒度为1-4mm的人造镁橄榄石砂为：44～46%，粒度为0-1mm的人造镁橄榄石砂为：24～26%，粒度为200目的镁砂28～32%。所述玻璃窑蓄热室用合成镁橄榄石格子砖的组成（重量%）为。SiO226.28～30.98%，Al2O30.69～0.84%，Fe2O31.59～1.78%，CaO1.42～1.63%，MgO64.8～69.3%。本发明给出的玻璃窑蓄热室用合成镁橄榄石格子砖的制备方法是。1.原料配置。菱镁矿（尾矿）+石英砂；将MgO／Si02（摩尔比）设置为2/1，重量比为1．34。其中菱镁尾矿和石英砂的成分见表1-1。灼减SiO2Fe2O3Mg0菱镁尾矿48.484.610.4045.18石英砂0.3897.730.360.16菱镁矿（尾矿）+石英砂共磨粉制备混合配料：菱镁尾矿=77.0%，石英砂=23.0%。2、制备工艺。（1）合成人造镁橄榄石砂方法一。A将菱镁（尾）矿与石英砂按77:23配比量共磨成粉，临界粒度控制在400目左右。B配料以超浓纸浆（粘度500以上）为结合剂，按照磨矿量的5.0%-6.0%加入，混制泥料；C采用630T压机一轻两重压制成坯。D送入干燥窑中干燥，温度80-100℃，时间大于24h。E烧成：烧成制度1650℃保温240min。或（2）合成人造镁橄榄石砂方法二。A将菱镁（尾）矿与石英砂按77:23配比量共磨成粉，临界粒度控制在400目左右；B配料以超浓纸浆（粘度500以上）为结合剂，按照磨矿量的7.0%-8.0%加入，混制泥料；C采用对棍式成球机成球。D送入干燥窑中干燥，温度80-100℃，时间大于24h。E烧成：烧成制度1650℃保温240min。合成人造镁橄榄石砂典型化学值表4-2。SiO2Al2O3Fe2O3CaOMg0ILM/S产地天然镁橄榄石38.370.647.800.9848.453.761.26河南某地人造镁橄榄石41.380.631.061.5555.140.241.33本申请人理论镁橄榄石42.71---------57.29---1.34----（3）制砖。A由人造镁橄榄石砂作骨料加入镁砂混合，加入的重量份数比为68～72:28～32，其中粒度为1-4mm的人造镁橄榄石砂为：44～46%，粒度为0-1mm的人造镁橄榄石砂为：24～26%，粒度为200目的镁砂28～32%。B.混砂机混制，超浓纸浆加入量4.3%，净混时间15min。C.630t压机成型，成型压力大于240Mpa，坯体密：3.05g/cm3。D.烧成：烧成制度1600℃保温270min。与现有技术相比，本发明取得的有益效果是：本发明通过研究添加硅质料及其他外加剂、除铁技术、预合成、预反应方法技术制得人造合成镁橄榄砂，再去生产镁橄榄石砖，即先按MgO／SiO2的摩尔比为2:1取混合物料,经混炼制坯干燥、烧结后制得人造合成镁橄榄砂，然后再按特定比例将人造合成镁橄榄砂和镁砂混合后经混炼制坯、干燥烧结后制成可用于玻璃窑蓄热室的合成镁橄榄石格子砖。釆用本发明制得的合成镁橄榄石格子砖结合相完整、高温性能优异,在1000-1200度抗硫碱化学侵蚀的能力强,高温蠕度性能好等特点，合成镁橄榄石料与天然镁橄榄料相比纯度高、铁含量低、有害氧化物含量少,烧结性能好等优点。合成料制得的镁橄榄石砖化学矿物结构、物理性能、热震稳定性均优于天然镁橄榄石料制得的成品。具体实施方式下面结合具体实例对本发明的技术方案做详细介绍。实施例1。1.原料配置。菱镁尾矿+石英砂；将MgO／Si02（摩尔比）设置为2/1，重量比为1．34。菱镁尾矿和石英砂的成分。灼减SiO2Fe2O3Mg0菱镁尾矿48.484.610.4045.18石英砂0.3897.730.360.16菱镁尾矿+石英砂共磨粉制备混合配料：菱镁尾矿=77.0%，石英砂=23.0%。2、制备工艺。（1）合成人造镁橄榄石砂。A将菱镁（尾）矿与石英砂按77:23配比量共磨成粉，临界粒度控制在400目左右。B配料以超浓纸浆（粘度500以上）为结合剂，按照磨矿量的5.0%-6.0%加入，混制泥料。C采用630T压机一轻两重压制成坯。D送入干燥窑中干燥，温度80-100℃，时间大于24h。E烧成：烧成制度1650℃保温240min。合成人造镁橄榄石砂典型化学值。SiO2Al2O3Fe2O3CaOMg0ILM/S产地天然镁橄榄石38.370.647.800.9848.453.761.26河南某地人造镁橄榄石41.380.631.061.5555.140.241.33本申请人（3）制砖。A由人造镁橄榄石砂作骨料加入镁砂混合，加入的重量份数比为72:28，其中粒度为1-4mm的人造镁橄榄石砂为：46%，粒度为0-1mm的人造镁橄榄石砂为：26%，粒度为200目的镁砂28%。B.混砂机混制，超浓纸浆加入量4.3%，净混时间15min。C.630t压机成型，成型压力大于240Mpa，坯体密：3.05g/cm3。D.烧成：烧成制度1600℃保温270min。制备的玻璃窑蓄热室用合成镁橄榄石格子砖的成分及性能见下表。实施例2。1.原料配置。菱镁尾矿+石英砂；将MgO／Si02（摩尔比）设置为2/1，重量比为1．34。菱镁尾矿和石英砂的成分。灼减SiO2Fe2O3Mg0菱镁尾矿48.484.610.4045.18石英砂0.3897.730.360.16菱镁尾矿+石英砂共磨粉制备混合配料：菱镁尾矿=77.0%，石英砂=23.0%。2、制备工艺。（1）合成人造镁橄榄石砂。A将菱镁（尾）矿与石英砂按77:23配比量共磨成粉，临界粒度控制在400目左右。B配料以超浓纸浆（粘度500以上）为结合剂，按照磨矿量的5.0%-6.0%加入，混制泥料；C采用630T压机一轻两重压制成坯。D送入干燥窑中干燥，温度80-100℃，时间大于24h。E烧成：烧成制度1650℃保温240min。合成人造镁橄榄石砂典型化学值。SiO2Al2O3Fe2O3CaOMg0ILM/S产地天然镁橄榄石38.370.647.800.9848.453.761.26河南某地人造镁橄榄石41.380.631.061.5555.140.241.33本申请人（2）制砖。A由人造镁橄榄石砂作骨料加入镁砂混合，加入的重量份数比为70:30，其中粒度为1-4mm的人造镁橄榄石砂为：46%，粒度为0-1mm的人造镁橄榄石砂为：24%，粒度为200目的镁砂30%。B.混砂机混制，超浓纸浆加入量4.3%，净混时间15min。C.630t压机成型，成型压力大于240Mpa，坯体密：3.05g/cm3。D.烧成：烧成制度1600℃保温270min。制备的玻璃窑蓄热室用合成镁橄榄石格子砖的成分及性能见下表。实施例3。1.原料配置。菱镁尾矿+石英砂；将MgO／Si02（摩尔比）设置为2/1，重量比为1．34。菱镁尾矿和石英砂的成分。灼减SiO2Fe2O3Mg0菱镁尾矿48.484.610.4045.18石英砂0.3897.730.360.16菱镁尾矿+石英砂共磨粉制备混合配料：菱镁尾矿=77.0%，石英砂=23.0%。2、制备工艺。（1）合成人造镁橄榄石砂。A将菱镁（尾）矿与石英砂按77:23配比量共磨成粉，临界粒度控制在400目左右。B配料以超浓纸浆（粘度500以上）为结合剂，按照磨矿量的7.0%-8.0%加入，混制泥料；C采用对棍式成球机成球。D送入干燥窑中干燥，温度80-100℃，时间大于24h。E烧成：烧成制度1650℃保温240min。合成人造镁橄榄石砂典型化学值。SiO2Al2O3Fe2O3CaOMg0ILM/S产地天然镁橄榄石38.370.647.800.9848.453.761.26河南某地人造镁橄榄石41.380.631.061.5555.140.241.33本申请人（2）制砖。A由人造镁橄榄石砂作骨料加入镁砂混合，加入的重量份数比为68:32，其中粒度为1-4mm的人造镁橄榄石砂为：44%，粒度为0-1mm的人造镁橄榄石砂为：24%，粒度为200目的镁砂32%。B.混砂机混制，超浓纸浆加入量4.3%，净混时间15min。C.630t压机成型，成型压力大于240Mpa，坯体密：3.05g/cm3。D.烧成：烧成制度1600℃保温270min。制备的玻璃窑蓄热室用合成镁橄榄石格子砖的成分及性能见下表。当前国内使用天然橄榄石矿加镁砂生产镁橄榄石砖的典型指标。当前国外生产镁橄榄石砖的典型指标当前第1页1 2 3