本发明属于耐火材料镁制砖技术领域。具体涉及一种低镁含量的镁制砖的制备方法。
背景技术：
进入新世纪以来，节约能源成为了各个国家重点关注的方向，窑炉工业的蓄能材料成为了大家重点关注的对象，以氧化镁为主的碱性耐火材料具有体积密度小，蓄热能力强，强度适中，抗碱性渣侵蚀能力强，兼具隔热性能和高熔点性能，有利于节能降耗和满足材料的轻量化要求。适用于高温工业窑炉和容器的内衬。我国主要镁矿集中在辽宁地区，而镁矿的开采带来的环境不利的问题日益突出，降低蓄热镁砖里面的氧化镁含量成为了一个需要重点解决的问题。cn102795870a公开了一种质轻镁砖及其制备方法。其技术方案是：先将30~85wt%的烧结镁砂、10~65wt%的菱镁矿、0.5~4wt%的二氧化硅细粉、0.5~2%的软质粘土和1~3%的结合剂搅拌均匀，压制成形，自然干燥24小时，再于110℃~300℃条件下保温8~24小时，然后在1350℃~1500℃条件下烧成3~12小时，制得镁砖。cn1451629公开了一种高铁镁铁尖晶石砖的制造方法，高温烧成，用轻烧氧化镁和含铁原料为原料，原料的铁硅比fe2o3/sio2＝5.5～7.5，镁硅比mgo/sio2＝80～180，钙硅比cao/sio2＝＜2.5，在1600～1750℃烧成镁铁砂。粉碎筛粉，将镁铁砂、含三氧化二铬和含氧化锆的原料粉成0～0.5mm的颗粒，及＜0.088mm的细粉待用。配料与混料，原料重量份比为：镁铁砂100，铬铁矿5～20，氧化锆原料1～3，将上述各种粒度骨料投至混料机中干混，混合均匀后加入纸浆结合剂，再加入氧化锆及适量＜0.08mm的细粉搅拌均匀，粉料对骨料充分包裹。再经成型干燥、烧成即为成品。产品组份重量比为：氧化镁100、二氧化二铁1.2～12、二氧化硅0.5～2.4、二氧化锆1.0～2.0、铁铬比fe2o3/cr2o31.8～3.0。cn1704384公开了一种方镁石—橄榄石轻质保温耐火材料生产方法。所采用的技术方案是：按重量比将20～80％的菱镁矿粉、0～50％的轻烧氧化镁粉、10～30％的氧化硅粉、0～15％的可烧失物粉、0～3％的结合剂混合，外加4～10％的水搅拌均匀，混匀后压制成型，成型后的坯体在110℃下干燥4～24小时，然后在1300℃～1500℃温度下烧成，保温时间为1～8小时。本发明所得到的产品主要晶相为方镁石、橄榄石，它不仅可以在高温下直接与镁质耐火材料接触，还可以在高温下与硅质耐火材料直接接触。所制得的轻质保温耐火材料中的方镁石含量在10～90％、显气孔率在30～80％，具有气孔分布均匀、强度高的特点。可见，上述方法制备的镁制砖氧化镁的含量都超过80%以上，对镁矿的需求比较大，这必定会影响后期的生产和使用。
技术实现要素：
为了克服目前氧化镁含量过多的问题，本发明提出一种低镁含量的镁制砖的制备方法，具体的说：
（1）以镁砂和球土为主要的原料，外加5%-15%的铁矿和2%-10%的氧化钙为原料混合均匀；
（2）将步骤(1)原料均匀混合后，放在50-200mpa压力压制成成型放入高温窑炉中烧制1300-1600℃，保温2-5h条件下制备得到。
如上所述的低镁含量的镁制砖的制备方法，其特征在于所述镁砂的氧化镁含量在95%以上。
如上所述的低镁含量的镁制砖的制备方法，其特征在于所述球土的氧化铝含量在65%以上。
如上所述的低镁含量的镁制砖的制备方法，其特征在于所述镁砂的加入量在40%-60%之间，球土的加入量在30%-50%之间。
如上所述的低镁含量的镁制砖的制备方法，其特征在于成型压力为50-200mpa，烧制温度1300-1600℃，保温时间为2-5h。
如上所述的低镁含量的镁制砖的制备方法，其特征在于制备的镁制砖蓄热能力到1200~1300j/(kg•k)。
本发明提供一种低镁含量的镁制砖的制备方法：
(1)降低镁制砖氧化镁的含量，有利于可持续生产；
(2)制备方法简单、可行，适合工业化生产；
(3)所制备的镁制砖蓄热能力超过目前常见的镁砖蓄热能力，强度和荷载温度符合要求。
具体实施方式：
下面通过实例进一步阐明本发明的特点，但不局限于实施例。
实施例1
加入60%的镁砂和40%的球土为主要的原料，外加15%的铁矿、5%的氧化钙和3%粘结剂木钙为原料混合均匀，放入100mpa压机下制备出成型的镁砖，再放入高温窑炉中烧制1450℃，保温3h得到符合尺寸要求的镁砖。由以上制备的镁制砖的蓄热能力为1270j/(kg•k)，密度达到2.78g/cm3，荷重软化温度高达1600℃。
实施例2
加入50%的镁砂和50%的球土为主要的原料，外加10%的铁矿、6%的氧化钙和3%粘结剂木钙为原料混合均匀，放入150mpa压机下制备出成型的镁砖，再放入高温窑炉中烧制1550℃，保温4h得到符合尺寸要求的镁砖。由以上制备的镁制砖的蓄热能力为1240j/(kg•k)，密度达到2.68g/cm3，荷重软化温度高达1480℃。
实施例3
加入55%的镁砂和45%的球土为主要的原料，外加8%的铁矿、3%的氧化钙和3%粘结剂木钙为原料混合均匀，放入175mpa压机下制备出成型的镁砖，再放入高温窑炉中烧制1520℃，保温3.5h得到符合尺寸要求的镁砖。由以上制备的镁制砖的蓄热能力为1225j/(kg•k)，密度达到2.65g/cm3，荷重软化温度高达1470℃。
实施例4
加入52%的镁砂和48%的球土为主要的原料，外加4%的铁矿、2%的氧化钙和3%粘结剂木钙为原料混合均匀，放入110mpa压机下制备出成型的镁砖，再放入高温窑炉中烧制1450℃，保温4h得到符合尺寸要求的镁砖。由以上制备的镁制砖的蓄热能力为1250j/(kg•k)，密度达到2.65g/cm3，荷重软化温度高达1450℃。