一种高铁镁铁尖晶石砖的制造方法 技术领域
本发明涉及耐火材料，特别是用于水泥回转窑的碱性耐火材料的设计与制造技术领域。
背景技术
镁铁尖晶石砖是一种专门用于水泥回转窑，特别是大型新型干法水泥窑烧成带的专用碱性耐火材料，它不但具有优良的使用性能，而且具有明显的环保功能。根据目前水泥工业的发展趋势，这种耐火材料将在水泥工业的发展中占据重要地位。国内水泥回转窑用耐火材料，尤其是烧成带用耐火材料主要使用含Cr2O3 6～10％各种镁铬砖。根据水泥窑的使用环境与工作状况，目前市场上的镁铬砖均未能取得理想的使用结果。平均使用寿命仅6个月左右。而且6～10％的Cr2O3含量偏高，会加重环境污染。水泥窑用镁铬砖使用后造成环境污染的问题在于：
镁铬砖中的含铬组分虽然在制砖过程中是以Cr3+的形式存在。但是镁铬砖在水泥窑中的使用过程中，由于Cr3+在高温下与窑气、窑料中的碱(Na2O及K2O)相结合，形成剧毒地六价铬化合物-K2CrO4或Na2CrO4；在硫、氯、碱都存在的条件下，形成K2(Cr，S)O4或Na2(Cr，S)O4。这些六价铬化合物都是剧毒的水熔性物质，一部分随着废气、粉尘外逸。一部分残留于拆除的废砖中污染水源，造成对环境的危害。这种产品，在烟气、可吸收粉尘、饮用水、水泥工业废水、水泥窑含铬废料等排放方面极易超标，需下大力气去解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种高铁镁铁尖晶石砖的生产方法，其技术方案在原料制造及制砖的过程中，引入氧化铁成分，并通过工艺手段，使Fe2+/Fe3+的的比例达到最佳，使氧化铁成分在方镁石尖晶石及硅酸盐相当中得到最佳配置。加入含ZrO2微量组分，最终制得高铁镁铁尖晶石砖。解决的办法就是使用低铬甚至无铬的耐火材料，该方法能够根据水泥回转窑的工作环境，利用其独有的性能，专门解决水泥窑烧成带的问题，大幅度延长使用寿命，减轻直至消灭铬污染公害，是我们研制镁铁尖晶石的目的。镁铁尖晶石砖即是一种低铬碱性耐火材料。本发明的优点是，高铁镁铁尖晶石砖具有比常规镁铬砖偏高的三氧化二铁Fe2O3含量，很低的三氧化二铬Cr2O3含量。由于水泥生料对砖中的三氧化二铁Fe2O3有很好的亲和力，因此，镁铁尖晶石砖能使水泥窑烧成带挂好、挂牢窑皮，从而保护耐火砖本体，减轻其所受热应力、化学侵蚀、机械应力的破坏作用，大大延长使用寿命，降低耐火材料消耗。
本发明无图
具体实施方式
本制备工艺由高温烧成、粉碎筛分、配料混料、成型干燥、烧成5道工序组成，现分述如下：
高温烧成，用轻烧氧化镁和含铁原料(如氧化铁等)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℃温度条件下烧成镁铁砂。
粉碎筛粉，将镁铁砂、含三氧化二铬Cr2O3矿物原料和含氧化锆ZrO2的原料分别粉碎成0～0.5mm的颗粒，及＜0.088mm的细粉，待用。
配料与混料，原料名称及其间重量份比为镁铁砂100。铬铁矿5～20，氧化锆原料1～3。将各种粒度骨料投入混料机中干混，混合均匀后，加入临时结合剂，如纸浆等，再加入氧化锆原料及适量＜0.08mm的细粉搅拌均匀，使粉料形成对骨料的充分包裹。
成型干燥，根据砖型及尺寸要求，将混合物料加至相应模具中，加压成型。在100～200℃温度中干燥至砖坯含水量＜0.5。
烧成，将干燥后的砖坯送至烧成窑内按通用的烧成条件烧成，即为成品。成品组份重量比必须是：
氧化镁 MgO 100
二氧化二铁 Fe2O3 1.2～12
二氧化硅 SiO2 0.5～2.4
二氧化锆 ZrO2 1.0～2.0
铁铬比 Fe2O3/Cr2O3＝1.8～3.0