一种镁碳化硅锆砖及其生产方法与流程

文档序号:14409669阅读:334来源:国知局
本发明涉及一种镁碳化硅锆砖及其生产方法,应用于玻璃窑蓄热室上层格子体。
背景技术
:随着玻璃窑用石油焦燃料的推广,燃烧产物中sio3、v2o5加剧了玻璃窑蓄热室耐材的损毁速度,对耐材提出了更高要求。在氧化气氛中,v2o5与cao反应产生低熔点的钒酸钙,在稍有降低的氧化气氛中,产生挥发性的钒酸钙。氧化镁中的结合相失去cao,cao/sio2比变化到高氧化硅水平,低熔物硅酸钙镁、镁蔷微辉石和钙镁橄榄石出现。在mgo-zro2复相材料中,当用锆英石(zrsio4)作为zro2源时,从相平衡看,已由mgo-zro2二元系变为mgo-zro2-sio2三元系,该三元系中没有三元化合物,为mgo-m2s-zro2共存系统,结合基质为镁橄榄石和zro2。mgo-zro2·sio2质耐火材料在烧成过程中其基质中的zro2·sio2首先分解为zro2和sio2,后者又与mgo结合为2mgo·sio2+zro2·sio2→2mgo·sio2+zro2。当以zro2·sio2为zro2源配入mgo质耐火材料时,在zro2增加的同时,也增加了sio2的含量,因而二者对材料的不同侧面有着作用,应根据原料的不同,使用环境的特点选择zro2最佳配入量。sic分子量为40,密度3.22kg/m3,莫氏硬度9.0~9.5。有立方晶系β-sic和六方晶系的α-sic。β-sic只有一种晶型,α-sic有多种晶型。热膨胀系数4.7×10-6,热导率高(20℃时为58.6w/m℃),并随温度升高而降低。1000℃开始分解,1700℃时分解作用进行迅速。氧化速度随时间而减慢。非氧化物碳化硅与氧化镁不互溶,在高温下稳定。碳化硅的引入,可以降低镁质材料膨胀系数,而且可以提高镁质材料对石油焦燃烧产物中sio3、v2o5的抗侵蚀侵蚀能力。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种镁碳化硅锆砖及其生产方法,用于玻璃窑蓄热室上层格子体,其耐磨性和耐侵蚀性好,高温强度大,热导率高,热膨胀系数小,热震稳定性好。为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:一种镁碳化硅锆砖,是由下列重量份数的原料制备而成:0<粒度≤0.088mm的97高纯镁砂20-25份,0<粒度≤1mm的97高纯镁砂15-25份,1mm<粒度≤3mm的97高纯镁砂25-35份,3mm<粒度≤5mm的97高纯镁砂5-15份;96碳化硅细粉0~5份,不含0份,锆英石细粉0-3份,不含0份,结合剂2-4份。所述结合剂为纸浆废液。所述96碳化硅细粉的粒径为325目。所述锆英石细粉的粒径为325目。一种镁碳化硅锆砖的生产方法,包括如下步骤:1)原料破碎、筛分、细磨:97高纯镁砂经破碎,粉碎成0<粒度≤0.088mm、0<粒度≤1mm、1mm<粒度≤3mm、3mm<粒度≤5mm的颗粒;2)配料:将原料按照上述重量份数称重备用;先将96碳化硅细粉、锆英石细粉与10-20份0<粒度≤1mm的97高纯镁砂颗粒进行预混;3)混练:先加入1mm<粒度≤3mm、3mm<粒度≤5mm和剩余的0<粒度≤1mm的97高纯镁砂颗粒,干混3~5min,然后加入结合剂,再混3~5min,加入步骤2)中得到预混料和0<粒度≤0.088mm的97高纯镁砂颗粒,混8~12min,然后出料;4)机压成型:采用630吨压砖机成型,砖坯体密≥3.05g/cm3。5)干燥:干燥温度为100~120℃,干燥10h以上;6)烧成:弱氧化气氛烧成,烧成温度1400~1600℃,烧成时间2~4h。与现有技术相比,本发明的有益效果是:1)本发明引入适量的碳化硅和锆英石,其中碳化硅与镁砂不互溶,不生成低熔点矿物,碳化硅可能纯在部分氧化,生成sio2,sio2与mgo生成镁橄榄石;锆英石在高温下分解,生成zro2、sio2,sio2与mgo生成镁橄榄石;碳化硅,氧化锆,橄榄石矿物相同时存在,大大提高了镁质砖的抗酸性渣侵蚀能力。应用于玻璃窑蓄热室上层格子体,代替目前的98镁砖、镁锆砖、铬刚玉砖,实现无铬化。2)本发明物料中不含铬,非氧化物碳化硅、锆英石的引入,降低了镁质材料的热膨胀系数,大大提高了抗热震性能,抗酸性渣的侵蚀能力,其耐磨性好,高温强度大,热导率高,热膨胀系数小是玻璃窑蓄热室比较理想的耐材。具体实施方式下面对本发明的具体实施方式作进一步说明:一种镁碳化硅锆砖,是由下列重量份数的原料制备而成:0<粒度≤0.088mm的97高纯镁砂20-25份,0<粒度≤1mm的97高纯镁砂15-25份,1mm<粒度≤3mm的97高纯镁砂25-35份,3mm<粒度≤5mm的97高纯镁砂5-15份;96碳化硅细粉0-5份,不含0份,锆英石细粉0-3份,不含0份,结合剂2-4份。所述结合剂为纸浆废液。所述96碳化硅细粉的粒径为325目。所述锆英石细粉的粒径为325目。一种镁碳化硅锆砖的生产方法,包括如下步骤:1)原料破碎、筛分、细磨:97高纯镁砂经破碎,粉碎成0<粒度≤0.088mm、0<粒度≤1mm、1mm<粒度≤3mm、3mm<粒度≤5mm的颗粒;2)配料:将原料按照上述重量份数称重备用;先将96碳化硅细粉、锆英石细粉与10-20份0<粒度≤1mm的97高纯镁砂颗粒进行预混;3)混练:先加入1mm<粒度≤3mm、3mm<粒度≤5mm和剩余的0<粒度≤1mm的97高纯镁砂颗粒,干混3~5min,然后加入结合剂,再混3~5min,加入步骤2)中得到预混料和0<粒度≤0.088mm的97高纯镁砂颗粒,混8~12min,然后出料;4)机压成型:采用630吨压砖机成型,砖坯体密≥3.05g/cm3。5)干燥:干燥温度为100~120℃,干燥10h以上;6)烧成:弱氧化气氛烧成,烧成温度1400~1600℃,烧成时间2~4h。本发明主要原料指标见表1:表1单位:wt%烧成产品的理化指标见表2:表2:项目典型值mgo,wt%92.2sio2,wt%1.60cao,wt%1.20al2o3,wt%0.20sic,wt%4.5zro2,wt%2.0显气孔率,%17.0体密密度,g/cm32.95常温耐压强度,mpa60.0热震稳定性,(1100℃,水冷)次5实施例配方见表3:表3原料粒度,mm实施例1实施例2实施例3实施例4实施例597高纯镁砂5-31551081297高纯镁砂3-1352530283197高纯镁砂1-0251516202397高纯镁砂0.088-0252021222396碳化硅325目51234锆英石325目31213纸浆废液24323实施例产品的生产方法如下:1)原料破碎、筛分、细磨:97高纯镁砂经破碎,粉碎成0<粒度≤0.088mm、0<粒度≤1mm、1mm<粒度≤3mm、3mm<粒度≤5mm的颗粒;2)配料:将原料按照上述重量份数称重备用;先将96碳化硅细粉、锆英石细粉与10-20份0<粒度≤1mm的97高纯镁砂颗粒进行预混;(实施例1-5在该步骤中的0<粒度≤1mm的97高纯镁砂颗粒的加入量分别为:20份,10份,10份,12份,16份)3)混练:先加入1mm<粒度≤3mm、3mm<粒度≤5mm和剩余的0<粒度≤1mm的97高纯镁砂颗粒,干混3~5min,然后加入结合剂,再混3~5min,加入步骤2)中得到预混料和0<粒度≤0.088mm的97高纯镁砂颗粒,混8~12min,然后出料;4)机压成型:采用630吨压砖机成型,砖坯体密≥3.05g/cm3。5)干燥:干燥温度为100~120℃,干燥10h以上;6)烧成:弱氧化气氛烧成,烧成温度1400~1600℃,烧成时间2~4h。7)验收及包装:1验收:1.1料的取样、验收按yb367-75《耐火制品取样、验收、保管和运输规则》进行。1.2随机取样做化学成分分析。2包装、运输、贮存及质量证明书:2.1料的包装、运输和贮存按yb367-75《耐火制品取样、验收、保管和运输规则》进行。2.2料出厂时必须附有技术监督部门签发的质量证明书、标明供方名称或厂标、需方名称、发货日期、合同号、标准编号、产品名称、牌号、批号及理化指标,等结果报告。当前第1页12
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