一种镁橄榄石‑方镁石‑尖晶石复相轻质耐火材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106946558A(43)申请公布日2017.07.14(21)申请号201710258401.0(22)申请日2017.04.19(71)申请人郑州大学地址450001河南省郑州市高新技术产业开发区科学大道100号(72)发明人赵飞葛铁柱刘新红贾全利任桢陈留刚(74)专利代理机构郑州中民专利代理有限公司41110代理人郭中民许延丽(51)Int.Cl.C04B35/20(2006.01)C04B35/66(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料及其制备方法。该方法包括如下步骤：将10～70%的氧化镁质原料、1～60%的镁硅质原料、1～30%的二氧化硅质原料和5～30%的铝硅质增孔剂混合均匀，再外加上述原料质量百分比之和的2～10%的结合剂混炼，得到混合泥料；将泥料机压成型得到坯体，坯体干燥后放入高温窑炉中在1500～1650℃的条件下煅烧2～8小时，即得到镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料。本发明采用铝硅质无机轻质材料为增孔剂，生产过程中无气体从材料内部排放，未形成大量贯通气孔；所制得的镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料具有耐压强度高、隔热性能好、高温性能优良的特点。CN106946558ACN106946558A权利要求书1/1页1.一种镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料，其特征在于：它包括下述重量百分比的原料:其中10～70%的氧化镁质原料、1～60%的镁硅质原料、1～30%的二氧化硅质原料和5～30%的铝硅质增孔剂，以及上述原料重量百分比之和的2～10%的结合剂。2.根据权利要求1所述的镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料，其特征在于：所述的氧化镁质原料取自高纯镁砂、烧结镁砂、电熔镁砂、海水镁砂和卤水镁砂中的一种或几种的组合，原料粒径≤0.088mm。3.根据权利要求1所述的镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料，其特征在于：所述的镁硅质原料取自高硅镁砂、镁硅砂、镁橄榄石、蛇纹石、滑石中的一种或几种的组合，原料粒径≤0.088mm。4.根据权利要求1所述的镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料，其特征在于：所述的二氧化硅质原料取自熔融石英、硅质熟料或天然石英中的一种或几种的组合，原料中SiO2质量百分含量≥98.0%。5.根据权利要求1所述的镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料，其特征在于：所述的铝硅质增孔剂取自玻化微珠、粉煤灰漂珠或闭孔珍珠岩中的一种或几种的组合。6.根据权利要求1所述的镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料，其特征在于：所述的结合剂取自纸浆废液、糊精、氯化镁、聚乙二醇或二氧化硅溶胶中的一种或几种的组合。7.一种用于制备权利要求1所述镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：（1）将氧化镁质原料、镁硅质原料、二氧化硅质原料和铝硅质增孔剂混合均匀，再加入结合剂混炼，得到泥料；（2）将上述泥料机压成型得到坯体；（3）将坯体干燥后放入高温窑炉中在1500～1650℃条件下煅烧2～8小时，即得到镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料以无机轻质材料为增孔剂，利用了无机材料在烧结过程中反应扩散的机理，通过反应扩散达到成份的均化；所制备的镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料以橄榄石为主晶相，方镁石和尖晶石为次晶相；材料孔壁结构致密，未形成大量连续的贯通气孔；所制备的镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料的常温耐压强度为15～80MPa，体积密度为1.2～2.0g/cm3，荷重软化温度在0.2MPa条件下≥1500℃。2CN106946558A说明书1/3页一种镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及耐火材料领域所用的一种轻质隔热耐火材料，尤其涉及一种镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相轻质耐火材料及其制备方法。背景技术[0002]在高温窑炉中采用性能优良的轻质隔热耐火材料，可有效的提高窑炉热效率，降低热消耗。然而，传统的多孔耐火材料由于结构疏松，晶体间结合弱，贯通的开口气孔率高导致材料的抗压强度差，使用温度低，隔热效果一般，因此加快开发高性能的轻质隔热耐火材料是当前最为重要的发展方向之一。[0003]目前复相多孔材料以刚玉-莫来石质和方镁石-镁橄榄石质为主，镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相耐火材料的应用相对较少。文献研究表明镁橄榄石-方镁石-尖晶石复相耐火材料具有很优良的常温和高温性能。（Othma