[发明专利]合成镁铝尖晶石及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐火材料，特别是涉及一种合成镁铝尖晶石及其制备方法。

目前，用于制造钢包浇注料等耐火材料的镁铝砖、富铝、富镁、镁铝材料，在用做平炉、高炉、转炉、钢包、电炉内衬材料时，突出存在寿命短的缺点，仅能使用14-15次。

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺点，提供一种熔点高、热臌胀系数低、导热性能好、抗化学侵蚀能力强，寿命长的合成镁铝尖晶石。

本发明的目的还在于提供该合成镁铝尖晶石的制备方法。

为实现上述目的，本发明合成镁铝尖晶石主要由下列重量配比的原料：25-40％的轻烧镁粉和60-75％的矾土，依次经过分别粉碎脱水、混磨，加入纸浆液混碾、成型、煅烧而成。

为了制备富镁型产品，所述的轻烧镁粉的重量配比是38-40％，所述矾土的重量配比是60-62％。

为了制备富铝型产品，所述的轻烧镁粉的重量配比是25-33％，所述矾土的重量配比是67-75％。

为确保产品质量，所述的轻烧镁粉的MgO含量＞90％；所述的矾土是生矾土，其Al₂O₃＞74％、SiO₂＜4％、TiO₂＜4％、Fe₂O₃＜1.3％，矾土也可以是轻烧矾土熟料，其Al₂O₃＞85％、Fe₂O₃＜2％。

为实现上述目的，本发明合成镁铝尖晶石的制备方法包括如下步骤：

A、将规定量的原料分别破碎干燥，使含水量＜1％；

B、将上述原料充分混合后混磨、使粒度＞160目；

C、将含纸浆2-3％的纸浆液加入到上述混合粉中，并在混碾机中混研；

D、将上述混碾料堆困后成型；

E、将上述成型坯在1430-1600℃锻烧100-138小时，自然冷却。

作为优化，所述的C步骤中加水量为4-10％，混研时间为8-10分钟。

为使物料均匀吸水，所述的D步骤的堆困料时间是8小时，为保证成型坯的质量，成型坯的密度为2.5-2.65g/cm³。

为顺利排出自由水和结合水，避免砖坯炸裂，所述的E步骤中0-550℃C的升温过程应控制升温速度，特别是0-200℃阶段升温速度应缓慢均衡。

采用上述技术方案后，本发明合成镁铝尖晶石可达到如下理化指标：

富镁尖晶石：MgO+Al₂O₃＝87-92％

MgO       Al₂O₃   CaO      Fe₂O₃  密度

37-40％   50-53％  ＜1.5％   ＜2.0％  ＞2.3g/cm³

富铝尖晶石：MgO+Al₂O₃＝87-92％

MgO      Al₂O₃  CaO      Fe₂O₃  密度        吸水率   气孔率

23-30％  60-67％  ＜2.0％  ＜1.5％  ＜2.9g/cm³ ＜1.0％  ＜2.0％

本发明合成镁铝尖晶石具有熔点系数高，热膨胀系数低，导热性能好，抗化学侵蚀能力强，寿命长的优点，用于钢包烧注料，使用次数可达140次以上。可作为理想材料用于制造镁石-尖晶石砖，刚玉-尖晶石上水口，生产尖晶石质钢包浇注料等，将其加入到制品中，可降低烧成温度，提高荷重软化点、增强热震稳定性，并且具有一定活性，能增加体积密度。

本发明合成镁铝尖晶石的制备方法具有工艺简单，成本低廉，可操作性强的优点。

下面结合实施例作进一步的说明：

富镁产品：

1、由38公斤轻烧镁粉和62公斤生矾土，依次经过分别粉碎脱水、混磨，加入4％料量的纸浆液混碾、成型、煅烧而成。

2、由40公斤轻烧镁粉和60公斤矾土熟料，依次经过分别粉碎脱水、混磨，加入10％料量的纸浆液混碾、成型、煅烧而成。

富铝产品：

1、由25公斤轻烧镁粉和75公斤生矾土，依次经过分别粉碎脱水、混磨，加入4％料量的纸浆液混碾、成型、煅烧而成。