低烧结温度镁锆砖.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103964873 A (43)申请公布日 2014.08.06 CN 103964873 A (21)申请号 201410188239.6 (22)申请日 2014.05.06 C04B 35/66(2006.01) (71)申请人 浙江立鑫高温耐火材料有限公司 地址 313112 浙江省湖州市长兴县林城镇工 业集中区浙江立鑫高温耐火材料有限 公司 (72)发明人 高寿林 (74)专利代理机构 杭州华鼎知识产权代理事务 所 ( 普通合伙 ) 33217 代理人 胡根良 (54) 发明名称 低烧结温度镁锆砖 (57) 摘要 本发明提供了一种低烧结温度镁锆砖， 包括 以

2、下原料 ： 电熔镁砂、 锆英砂、 活性氧化铝、 氧化 钇、 木质素磺酸钙、 草酸、 石墨粉， 所述电熔镁砂 中氧化镁的质量分数 99， 所述锆英砂中氧化 锆的质量分数 77， 所述电熔镁砂的细度在 0.1mm 以下， 所述锆英砂的细度在 0.08mm 以下， 所述电熔镁砂、 锆英砂、 活性氧化铝、 氧化钇、 木 质素磺酸钙、 草酸、 石墨粉的质量比为 8-12 ： 2-4 ： 1.5-2.5 ： 0.8-1 ： 1-2 ： 1-1.5 ： 0.5-1。产品的耐高 温和抗侵蚀能力较强， 产品使用寿命较长， 在保证 产品质量的前提下， 降低了烧结温度， 节省了能源 消耗。 (51)Int.Cl.

3、权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 (10)申请公布号 CN 103964873 A CN 103964873 A 1/1 页 2 1. 低烧结温度镁锆砖， 其特征在于， 包括以下原料 ： 电熔镁砂、 锆英砂、 活性氧化铝、 氧 化钇、 木质素磺酸钙、 草酸、 石墨粉， 所述电熔镁砂中氧化镁的质量分数 99， 所述锆英 砂中氧化锆的质量分数 77， 所述电熔镁砂的细度在 0.1mm 以下， 所述锆英砂的细度在 0.08mm 以下， 所述电熔镁砂、 锆英砂、 活性氧化铝、 氧化钇、 木质素磺酸钙、 草酸、 石

4、墨粉的质 量比为 8-12 ： 2-4 ： 1.5-2.5 ： 0.8-1 ： 1-2 ： 1-1.5 ： 0.5-1 ； 所述低烧结温度镁锆砖的制备过程 包括以下步骤 ： 1)、 先将电熔镁砂、 活性氧化铝、 氧化钇在混砂机中混炼 5-8 分钟， 再加锆英 砂、 木质素磺酸钙、 草酸、 石墨粉混炼 18-20 分钟后制得混合料 ； 2)、 混合料在不小于 1000KN 的压力下压制成形并风干后制得待烧砖 ； 3)、 待烧砖在烧结窑中在 1500-1600 的温度下并 在还原气氛下烧结 8-12 小时制得低烧结温度镁锆砖。 2. 根据权利要求 1 所述的低烧结温度镁锆砖， 其特征在于 ： 所述

5、低烧结温度镁锆砖的 体积密度在 2.95g/cm3以上。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的低烧结温度镁锆砖， 其特征在于 ： 所述电熔镁砂、 锆英 砂、 活性氧化铝、 氧化钇、 木质素磺酸钙、 草酸、 石墨粉的质量比为 8 ： 2 ： 1.5 ： 0.8 ： 1 ： 1 ： 0.5。 4. 根据权利要求 1 或 2 所述的低烧结温度镁锆砖， 其特征在于 ： 所述电熔镁砂、 锆英 砂、 活性氧化铝、 氧化钇、 木质素磺酸钙、 草酸、 石墨粉的质量比为 12 ： 4 ： 2.5 ： 1 ： 2 ： 1.5 ： 1。 5. 根据权利要求 1 或 2 所述的低烧结温度镁锆砖， 其特征在于 ： 所

6、述电熔镁砂、 锆 英砂、 活性氧化铝、 氧化钇、 木质素磺酸钙、 草酸、 石墨粉的质量比为 10 ： 3 ： 2 ： 1 ： 1-2 ： 1.5 ： 0.8。 权 利 要 求 书 CN 103964873 A 2 1/3 页 3 低烧结温度镁锆砖 技术领域 0001 本发明涉及一种低烧结温度镁锆砖。 背景技术 0002 现有的玻璃窑蓄热室格子体中使用的耐火砖一般存在耐高温和抗侵蚀能力较低、 产品使用寿命较短的问题， 造成玻璃窑蓄热室格子体中的耐火砖需要频繁更换， 影响玻璃 窑的正常运行 ； 而且耐火砖在制造过程中， 烧结温度一般在 1700以上， 能源消耗较大。 发明内容 0003 本发明所要

7、解决的技术问题在于提供一种低烧结温度镁锆砖， 产品的耐高温和抗 侵蚀能力较强， 产品使用寿命较长， 在保证产品质量的前提下， 降低了烧结温度， 节省了能 源消耗。 0004 为解决上述现有的技术问题， 本发明采用如下方案 ： 低烧结温度镁锆砖， 其特征在 于， 包括以下原料 ： 电熔镁砂、 锆英砂、 活性氧化铝、 氧化钇、 木质素磺酸钙、 草酸、 石墨粉， 所述电熔镁砂中氧化镁的质量分数 99， 所述锆英砂中氧化锆的质量分数 77， 所述 电熔镁砂的细度在 0.1mm 以下， 所述锆英砂的细度在 0.08mm 以下， 所述电熔镁砂、 锆英砂、 活性氧化铝、 氧化钇、 木质素磺酸钙、 草酸、 石

8、墨粉的质量比为 8-12 ： 2-4 ： 1.5-2.5 ： 0.8-1 ： 1-2 ： 1-1.5 ： 0.5-1 ； 所述低烧结温度镁锆砖的制备过程包括以下步骤 ： 1)、 先将电熔镁砂、 活性氧化铝、 氧化钇在混砂机中混炼 5-8 分钟， 再加锆英砂、 木质素磺酸钙、 草酸、 石墨粉混 炼 18-20 分钟后制得混合料 ； 2)、 混合料在不小于 1000KN 的压力下压制成形并风干后制得 待烧砖 ； 3)、 待烧砖在烧结窑中在 1500-1600 的温度下并在还原气氛下烧结 8-12 小时制得 低烧结温度镁锆砖。 0005 作为优选， 所述低烧结温度镁锆砖的体积密度在 2.95g/cm

9、3以上。 0006 作为优选， 所述电熔镁砂、 锆英砂、 活性氧化铝、 氧化钇、 木质素磺酸钙、 草酸、 石墨 粉的质量比为 8 ： 2 ： 1.5 ： 0.8 ： 1 ： 1 ： 0.5。 0007 作为优选， 所述电熔镁砂、 锆英砂、 活性氧化铝、 氧化钇、 木质素磺酸钙、 草酸、 石墨 粉的质量比为 12 ： 4 ： 2.5 ： 1 ： 2 ： 1.5 ： 1。 0008 作为优选， 所述电熔镁砂、 锆英砂、 活性氧化铝、 氧化钇、 木质素磺酸钙、 草酸、 石墨 粉的质量比为 10 ： 3 ： 2 ： 1 ： 1-2 ： 1.5 ： 0.8。 0009 有益效果 ： 0010 本发明采用

10、上述技术方案提供的低烧结温度镁锆砖， 采用优质高纯电熔镁砂和合 成镁锆砂为原料， 经特定高压、 温度和工艺烧结成型， 其显微结构中， 主矿物相为方镁石、 镁 橄榄石和斜锆石， 对碱金属、 氧化物和硫化物等具有极好的抗侵蚀性。 镁橄榄石和斜锆石两 种矿物相覆盖和填充在方镁石表面形成稳定的保护层， 使得砖体具有良好的抗渗透性。由 于方镁石被氧化锆包裹中存在氧化锆相变 , 相变微裂纹吸收断裂能起增韧的作用。同时， 方镁石晶粒内的微气孔能缓解热应力， 使镁锆材料的抗热震性能和高温强度均得以改善。 说 明 书 CN 103964873 A 3 2/3 页 4 方镁石晶粒内的细小氧化锆晶粒具有钉扎效应 ,

11、 能减少和阻止镁锆砖的高温蠕变滑移， 提 高了材料的高温抗折性能。同时， 反应过程中， 部分镁橄榄石与石墨粉反应生成碳化硅， 与 方镁石结合良好， 有利于提高整体性能， 如耐高温性能、 扛渣性能、 热膨胀性能等， 还可防止 在使用过程中由于反复加热冷却产生内应力过大而引起炉衬材料的开裂和剥落。而且， 在 使用过程中， 碳化硅会氧化迁移至砖体表面最终形成氧化硅， 填塞住砖体的表面孔隙， 使砖 体的表面致密化， 可减少本发明低烧结温度镁锆砖的腐蚀， 使其使用寿命明显延长。 0011 与传统的烧结镁锆砖相比， 本发明具有以下优点 ： 0012 1、 通过原料和工艺的改进， 在产品质量保证的前提下，

12、降低了烧结温度， 节省能源 消耗。 0013 2、 本产品增加了氧化锆及氧化钛原料使产品在耐高温、 抗碱性侵蚀上有了明显的 提高。 0014 3、 增加了体积密度， 随着体积密度的增加明显提高了抗碱性侵蚀能力， 产品使用 年限延长了， 可以使寿命达到八年以上。 0015 4、 通过新工艺使产品的结构及外观有了明显的提升， 随着砖体的使用， 其表面更 加致密化， 更加平整光滑， 延长了窑炉窑炉的使用年限， 提高了经济效益。 具体实施方式 0016 实施例一 ： 0017 低烧结温度镁锆砖， 其特征在于， 包括以下原料 ： 电熔镁砂、 锆英砂、 活性氧化铝、 氧化钇、 木质素磺酸钙、 草酸、 石墨

13、粉， 所述电熔镁砂中氧化镁的质量分数 99， 所述锆英 砂中氧化锆的质量分数 77， 所述电熔镁砂的细度在 0.1mm 以下， 所述锆英砂的细度在 0.08mm 以下， 所述电熔镁砂、 锆英砂、 活性氧化铝、 氧化钇、 木质素磺酸钙、 草酸、 石墨粉的质 量比为 8 ： 2 ： 1.5 ： 0.8 ： 1 ： 1 ： 0.5 ； 所述低烧结温度镁锆砖的制备过程包括以下步骤 ： 1)、 先 将电熔镁砂、 活性氧化铝、 氧化钇在混砂机中混炼 5-8 分钟， 再加锆英砂、 木质素磺酸钙、 草 酸、 石墨粉混炼 18-20 分钟后制得混合料 ； 2)、 混合料在不小于 1000KN 的压力下压制成形

14、并风干后制得待烧砖 ； 3)、 待烧砖在烧结窑中在 1500-1600 的温度下并在还原气氛下烧结 8-12 小时制得低烧结温度镁锆砖。所述低烧结温度镁锆砖的体积密度在 2.95g/cm3以上。 0018 实施例二 ： 0019 与实施例一的不同之处在于 ： 电熔镁砂、 锆英砂、 活性氧化铝、 氧化钇、 木质素磺酸 钙、 草酸、 石墨粉的质量比为 12 ： 4 ： 2.5 ： 1 ： 2 ： 1.5 ： 1。 0020 实施例三 ： 0021 与实施例一的不同之处在于 ： 电熔镁砂、 锆英砂、 活性氧化铝、 氧化钇、 木质素磺酸 钙、 草酸、 石墨粉的质量比为 10 ： 3 ： 2 ： 1 ：

15、 1-2 ： 1.5 ： 0.8。 0022 本发明是采用优质高纯电熔镁砂和合成镁锆砂为原料， 经特定高压、 温度和工艺 烧结成型， 具有主矿物相为方镁石、 镁橄榄石和斜锆石的显微结构， 该矿物相是一种非常稳 定的矿物相， 具有较强的抗腐蚀性， 在此微观结构中， 镁橄榄石和斜锆石两种矿物相覆盖和 填充在氧化镁表面形成稳定的保护层， 两相邻方镁石晶粒被镁橄榄石和斜锆石间隔， 使得 砖体具有良好的抗渗透性 ； 由于方镁石晶内存在封闭小气孔和氧化锆晶粒， 由于方镁石被 氧化锆包裹中存在氧化锆相变， 相变微裂纹吸收断裂能起增韧的作用 ； 同时， 方镁石晶粒内 说 明 书 CN 103964873 A

16、4 3/3 页 5 的微气孔能缓解热应力， 使镁锆材料的抗热震性能和高温强度均得以改善。方镁石晶粒内 的细小氧化锆晶粒具有钉扎效应， 能减少和阻止镁锆砖的高温蠕变滑移， 提高了材料的高 温抗折性能。经测试， 本发明的常温耐压强度 MPQ 80MPa、 荷重软化温度 1600、 体积 密度 2.95g/cm3。本产品用在玻璃窑蓄热室格子体的中上部后， 对碱金属、 氧化物和硫化物 等具有极好的抗侵蚀性， 无堵塞和坍塌现象， 通过工艺和配方的改进， 极大提高了产品的耐 高温和抗侵蚀能力， 延长了产品使用寿命， 通过客户使用， 已取得良好反映， 市场前景很好。 说 明 书 CN 103964873 A 5