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热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料及其生产方法

  • 专利名称
    热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料及其生产方法
  • 发明者
    刘海啸, 张国栋, 游杰刚, 罗旭东, 袁政和
  • 公开日
    2012年4月11日
  • 申请日期
    2010年9月23日
  • 优先权日
    2010年9月23日
  • 申请人
    辽宁科技大学
  • 文档编号
    C04B35/66GK102408241SQ20101029687
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料,其特征在于该材料的组成与重量百分比含量如下MgO 70 90%、Al2O3 5 20%、Cr2O3 0 10% ; 热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料的物理性能指标如下 高温蠕变率1500°C X50h < 0. 5%;热震稳定性(1100°C,循环水冷)彡15次;体积密度彡 3. Og/cm32.权利要求1所述热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料的生产方法,其特征在于该方法包括以下步骤a.配料,原料各组分重量百分比含量如下 电熔镁砂或高纯镁砂 70 90 %镁铝尖晶石5 20%铬绿1 10%活性Ei-Al2O3微粉O 10%亚白刚玉粉O 10%其中的电熔镁砂或高纯镁砂的MgO重量百分比含量97 99%,粒度为O 8mm ; 其中的镁铝尖晶石中MgO的重量百分比含量10 30%,Al2O3的重量百分比含量为 70 90%,粒度为3 Imm ;其中的铬绿中Cr2O3的含量彡98,粒度小于0. 074mm ; 其中的活性a-Al203的含量彡99,中位粒径0. 044mm ; 其中的亚白刚玉粉Al2O3的含量彡98,粒度小于0. 074mm ;b.混料,按照上述组分含量及粒度,先将所配原料中<0. 074mm的细粉在筒磨机中混合,制成混合粉,再将所有的物料在湿碾机中混合,在湿碾机中混合时,先加> 0. 074mm的颗粒料混合1 2分钟,然后加结合剂并混合2 3分钟后再加混合粉,最后一起混合的时间为15 25分钟,制成混合料,混合过程中加入的结合剂为亚硫酸纸浆废液,常温下为液态,密度为1. 20 1. 32g/cm3 ;c.成型,将上述混合料在630吨的摩擦压砖机中压制成型,压制制度为3轻4重;d.干燥,将上述压制成型的蓄热材料放入隧道式干燥器中进行干燥,干燥制度为干燥温度Iio 150°C,干燥时间12 24h ;e.烧成,将上述干燥后的蓄热材料放入IlOm的高温隧道窑中进行烧成,烧成制度为 1650 1800°C,烧成时间为12 Mh
  • 技术领域
    本发明涉及无机非金属材料及其生产方法,特别是一种热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料及其生产方法
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    实施例1热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料其组分与重量百分比含量如下MgO 85%, Al2O3 12%, Cr2O3 3%其物理指标为高温蠕变率1500°C X50h<0. 5% ;热震稳定性(1100°C,循环水冷)彡15次;体积密度彡3. Og/cm3热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料的生产方法1.配料,以重量百分比计电熔镁砂或高纯镁砂 82%镁铝尖晶石10%铬绿3%活性a-Al203 微粉5%电熔镁砂或高纯镁砂MgO含量> 97%,临界颗粒为3mm ;其中各粒度的重量百分比含量为3 Imm为,彡Imm为30%,< 0. 088mm为;镁铝尖晶石为MgO含量彡^KAl2O3含量彡72%,粒度为3 Imm;铬绿中Cr2O3的含量彡98 ;活性a_Al203的含量彡99,铬绿和活性a_Al203微粉粒度均为小于0. 074mm ;2.混料,按照上述组分含量及粒度,将电熔镁砂或高纯镁砂< 0. 074mm的细粉、铬绿粉、活性B-Al2O3粉在筒磨机中混合,制成混合粉,然后所有的物料在湿碾机中混合,在湿碾机中混合时,先加> 0. 074mm颗粒料混合1 2分钟,然后加结合剂并混合2 3分钟后再加混合粉,最后一起混合的时间为15 25分钟;混合过程中采用的结合剂为亚硫酸纸浆废液,常温下为液态,密度为1. 20g/cm3 ;3.成型,将上述混合料在630吨的摩擦压砖机中压制成型,压制制度为3轻4重;4.干燥,将上述压制成型的蓄热材料放入隧道式干燥器中进行干燥;干燥制度为干燥温度110 150°C,干燥时间12 24h ;5.烧成,将上述干燥后的蓄热材料放入IlOm的高温隧道窑中进行烧成,烧成制度为1650 1800°C,烧成时间为12 Mh实施例2热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料其组分与重量百分比含量如下MgO 84%, Al2O3 14%, Cr2O3 2% 0其物理指标同实施例1热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料的生产方法1.配料,以重量百分比计电熔镁砂或高纯镁砂 81%镁铝尖晶石10%铬绿2%活性a-Al2037%电熔镁砂或高纯镁砂MgO含量> 97%,临界颗粒为3mm,其中各粒度的重量百分比含量为3 Imm为,彡Imm为30%,< 0. 088mm为23% ;镁铝尖晶石为MgO含量彡^KAl2O3含量彡72%,粒度为3 Imm;铬绿中Cr2O3的含量彡98 ;活性a_Al203的含量彡99,铬绿和活性a_Al203微粉粒度均为小于0. 074mm ;2.混料,按照上述组分含量及粒度,将电熔镁砂或高纯镁砂< 0. 074mm的细粉、铬绿、活性a-Al203粉在筒磨机中混合,制成混合粉,然后所有的物料在湿碾机中混合,在湿碾机中混合时,先加> 0. 074mm颗粒料混合1 2分钟,然后加结合剂并混合2 3分钟后再加混合粉,最后一起混合的时间为15 25分钟;混合过程中采用的结合剂为亚硫酸纸浆废液,常温下为液态,密度为1. 20g/cm3 ;3.成型,将上述混合料在630吨的摩擦压砖机中压制成型,压制制度为3轻4重;4.干燥,将上述压制成型的蓄热材料放入隧道式干燥器中进行干燥;干燥制度为干燥温度110 150°C,干燥时间12 24h ;5.烧成,将上述干燥后的蓄热材料放入IlOm的高温隧道窑中进行烧成,烧成制度为1650 1800°C,烧成时间为12 Mh实施例3热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料其组分与重量百分比含量如下MgO 84%, Al2O3 13%, Cr2O3 3%其物理指标同实施例1热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料的生产方法
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  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料及其生产方法目前大型高炉热风炉蓄热材料,一般选用Al2O-S^2质材料中Al2O3含量在粘土质到高铝质范围内的硬质粘土熟料、优质矾土、各类刚玉及合成莫来石一类的物质为原料,所要选用的天然原料要求纯度高且致密,由于该类原料资源的枯竭,来源困难,使热风炉蓄热材料的原料越来越紧张。唯有跳出原有框框,在材质上走出新路才是必然选择。查阅近年专利文献资料,查到名称为“氧化镁蓄热材料的制造方法”中国申请专利,公开(公告)号为CN1468932。该专利介绍的镁质蓄热材料,采用氧化镁混合配方,模具浇注成型,自然干燥固化脱模。该申请没有说明适用于高炉热风炉的蓄热材料,也没有提及材料的热震稳定性。
本发明提供了一种热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料及其生产方法。生产抗热震稳定性高、抗高温蠕变好的热风炉用方镁石-尖晶石蓄热材料。本发明提供的热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料,其组成与重量百分比含量如下MgO 70 90 %、Al2O3 5 20 %、Cr2O3 0 10 % ;热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料的物理性能指标如下高温蠕变率1500°C X50h < 0. 5%;热震稳定性(1100°C,循环水冷)彡15次;体积密度彡3. Og/cm3。本发明提供的热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料的生产方法,包括以下步骤a.配料,原料各组分重量百分比含量如下电熔镁砂或高纯镁砂 70 90%镁铝尖晶石5 20%铬绿1 10%活性a-Al203 微粉 O 10 %亚白刚玉粉O 10%所述的电熔镁砂或高纯镁砂的MgO重量百分比含量97 99%,粒度彡8mm ;所述的镁铝尖晶石中MgO的重量百分比含量10 30%,Al2O3的重量百分比含量为70 90%,粒度为3 Imm ;所述的铬绿中Cr2O3的含量彡98 ;粒度< 0. 074mm ;所述的活性Ei-Al2O3的含量彡99 ;中位粒径0. 044mm ;所述的亚白刚玉粉Al2O3的含量彡98 ;粒度小于0. 074mm ;b.混料,按照上述组分含量及粒度,先将所配原料中< 0. 074mm的细粉在筒磨机中混合,制成混合粉,再将所有的物料在湿碾机中混合,在湿碾机中混合时,先加> 0. 074mm 的颗粒料混合1 2分钟,然后加结合剂并混合2 3分钟后再加混合粉,最后一起混合的时间为15 25分钟,制成混合料,混合过程中加入的结合剂为亚硫酸纸浆废液,常温下为液态,密度为1. 20 1. 32g/cm3 ;c.成型,将上述混合料在630吨的摩擦压砖机中压制成型,压制制度为3轻4重;d.干燥,将上述压制成型的蓄热材料放入隧道式干燥器中进行干燥,干燥制度为干燥温度110 150°C,干燥时间12 24h ;e.烧成,将上述干燥后的蓄热材料放入IlOm的高温隧道窑中进行烧成,烧成制度为1650 1800°C,烧成时间为12 Mh。本发明提供的热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料与目前高炉热风炉上使用的蓄热材料相比其显著的有益效果体现在以下方面1.方镁石-复合尖晶石蓄热材料具有良好的蓄热性能,其蓄热量是粘土砖的1. 47 倍,是高铝砖(莫来石砖)的1. 27倍,是硅砖的1. 65倍。2.方镁石-复合尖晶石蓄热材料具有良好的热导率,其热导率在1000°C时是粘土砖的3. 18倍,是高铝砖的1. 79倍,是硅砖的2. 33倍。3.方镁石-复合尖晶石蓄热材料因为是高纯镁砂原料为主体原料,其结合相为二次尖晶石,整体具有很强的抗碱金属氧化物的侵蚀性能。4.本发明提供的蓄热材料可以减少热风炉蓄热材料对氧化铝-二氧化硅系材料的依赖;并可以扩大镁质资源的利用。1.配料,以重量百分比计电熔镁砂或高纯镁砂镁铝尖晶石铬绿亚白刚玉粉81% 10% 3% 7%电熔镁砂或高纯镁砂MgO含量> 97%,临界颗粒为3mm ;其中各粒度的重量百分比含量为3 Imm为,彡Imm为30%,小于0. 088mm为23% ;镁铝尖晶石为MgO含量彡^KAl2O3含量彡72%,粒度为3 Imm;铬绿中Cr2O3的含量彡98 ;活性a_Al203的含量彡99,铬绿和亚白刚玉粉粒度均为小于 0. 074mm ;2.混料,按照上述组分含量及粒度,将电熔镁砂或高纯镁砂小于0. 074mm的细粉、 铬绿、亚白刚玉粉在筒磨机中混合,制成混合粉,然后所有的物料在湿碾机中混合,在湿碾机中混合时,先加> 0. 074mm颗粒料混合1 2分钟,然后加结合剂并混合2 3分钟后再加混合粉,最后一起混合的时间为15 25分钟;混合过程中采用的结合剂为亚硫酸纸浆废液,常温下为液态,密度为1. 20g/cm3 ;3.成型,将上述混合料在630吨的摩擦压砖机中压制成型,压制制度为3轻4重;4.干燥,将上述压制成型的蓄热材料放入隧道式干燥器中进行干燥;干燥制度为干燥温度110 150°C,干燥时间12 24h ;5.烧成,将上述干燥后的蓄热材料放入IlOm的高温隧道窑中进行烧成,烧成制度为1650 1800°C,烧成时间为12 Mh。

本发明公开了一种热风炉用低蠕变方镁石-尖晶石蓄热材料及其生产方法。该材料的组成与重量百分比含量如下MgO 70~90%、Al2O3 5~20%、Cr2O3 0~10%;该材料的物理性能指标如下高温蠕变率1500℃×50h<0.5%;热震稳定性(1100℃,循环水冷)≥15次;体积密度≥3.0g/cm3。本发明提供的生产方法包括配料、混料、成型、干燥、烧成步骤。方镁石-复合尖晶石蓄热材料具有良好的蓄热性能;具有良好的热导率;具有很强的抗碱金属氧化物的侵蚀性能。可以减少热风炉蓄热材料对氧化铝-二氧化硅系材料的依赖,并可以扩大镁质资源的利用。



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