一種鎂質合成材料的制備方法技術

本發明專利技術公開一種鎂質合成材料的制備方法，包括如下步驟：將輕燒鎂鈣粉充分細磨，得到輕燒鈣鎂粉細粉，另外將鐵紅充分細磨；將得到的細粉與細磨鐵紅粉進行共磨，在共磨過程中均勻添加活性納米碳酸鈣；向共磨細粉加水，放入碾壓機中攪拌輪碾，待攪拌均勻、壓起熱溫度≥40℃；將濕粉加入壓球機壓密、壓球過程制成球坯；將得到的球坯，自然干燥；將得到的干坯放入窯中進行燒制，燒成溫度為1600～1700℃，保溫2～6小時，得到鎂質合成材料。本發明專利技術的制備方法可以在相對較低的燒成溫度、較短的燒成時間內制得鎂質合成料，既有效地降低煤耗、控制生產成本，又保證鎂質合成料的充分燒結，提高鎂質合成料燒結致密性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及耐火材料
，特別涉及一種鎂質合成材料的制備方法。
技術介紹
鎂質合成材料的主要礦物氧化鈣、氧化鎂是熔點極高的物質，化學穩定性高；白云石礦或者菱鎂礦燒結前期主要受到傳熱過程控制，試樣燒結時熱量有一個由外向內的傳熱過程，顆粒表面受熱先分解，同時釋放CO2生成高活性的微晶，熱量經一段時間傳遞到內部顆粒時，表面高活微晶顆粒由于受熱時間過長出現燒結現象，形成具有一定強度保留菱鎂礦結構外形的硬殼，即所謂的“母鹽假象”，大量“母鹽假象”在輕燒粉體中的存在會嚴重影響輕燒粉體的均勻性和試樣后期燒結致密性，假象之間相互獨立呈孤島狀分布。試樣內部還存在大量縫隙及不規則孔洞，廣泛分布在團聚體內部、團聚體之間。氣孔尺寸整體比較大，且相互連通形成超大氣孔。輕燒粉體中假象的普遍存在會導致成型時致密化困難，阻礙試樣的燒結。在生產、存貯以及運輸過程中的水化問題，一直是限制鎂質尤其是鎂鈣質耐火材料普及應用的瓶頸，改善燒結、合成工藝一直是鎂質合成材料研究的中心內容。上述問題要求要提高鎂質合成材料的致密度。為提高鎂質合成材料的致密度，主要通過提高燒結溫度，即采用超高溫窯爐燒成鎂質合成材料；二步煅燒法，即以輕燒石灰石、菱鎂礦或輕燒白云石壓成荒坯，再經1600～1700℃燒成，也在一定程度上提高了鎂質合成材料的抗水化性能；通過添加燒結助劑提高合成鎂質合成材料的致密度也是當前廣泛采用的方法。本專利技術結合添加燒結助劑、活性納米材料技術與機械活化措施旨在探索新的原料處理工藝，以此制備高致密度、抗水化性好的鎂質合成材料，廣泛應用于干式料、搗打料等領域。
技術實現思路
本專利技術提供一種鎂質合成材料的制備方法，解決現有的鎂質合成材料致密度低、抗水化性能不好的問題。為解決上述技術問題，本專利技術的技術方案為：一種鎂質合成材料的制備方法，包括如下步驟：(1)將輕燒鎂鈣粉充分細磨，粉料粒徑達到20微米以下，得到輕燒鈣鎂粉細粉，另外，將鐵紅充分細磨，粉料粒徑達到30～50微米；(2)將步驟(1)得到的細粉與細磨鐵紅粉進行共磨，并在共磨過程中均勻添加活性納米碳酸鈣，所述活性納米碳酸鈣的添加量為細粉和細磨鐵紅粉重量的1％～8％；(3)向步驟(2)得到的共磨細粉加水，放入碾壓機中攪拌輪碾，待攪拌均勻、碾壓起熱溫度≥40℃；(4)將步驟(3)得到的濕粉加入壓球機壓密、壓球過程制成球坯；(5)將步驟(4)得到的球坯，自然干燥；(6)將步驟(5)得到的干坯放入窯中進行燒制，燒成溫度為1600～1700℃，保溫2～6小時，得到鎂質合成材料。其中，優選地，所述步驟(1)得到的輕燒鈣鎂粉細粉中的CaO含量＞8％。其中，優選地，所述步驟(3)中水的添加量為所述共磨細粉重量的15～20％。其中，優選地，所述步驟(5)自然干燥后球坯的水分小于0.4％。本專利技術有益效果：本專利技術的特點在于納米活性碳酸鈣添加劑分散度高，具有極大的比表面積，因而具有很高的表面能，能更好的活化晶格，增加燒結驅動力，另外，納米活性添加劑與鎂鈣砂、鐵紅接觸界面大，增加質點快速擴散面積，提高燒結活性加速燒結進程，降低燒結溫度，提高致密速率，促進微觀結構均勻一致；輕燒鎂鈣粉充分細磨破壞輕燒過程中產生的母鹽假象，同時，利用機械活化提高輕燒鎂鈣粉的燒結活性；充分細磨鐵紅經碾壓機混碾與輕燒鎂鈣粉混合更均勻，有效接觸面積更大且活性更高，有利于提高燒結性能，所以可以在相對較低的燒成溫度、較短的燒成時間內制得鎂質合成料，既有效地降低煤耗、控制生產成本，又保證鎂質合成料的充分燒結，提高鎂質合成料燒結致密性。用本專利技術方法制備的鎂質合成料，游離CaO含量7～50％，體積密度≥3.3g/cm3，顯氣孔率≤0.5％，抗水化性能良好。具體實施方式下面對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。實施例1本實施例提供一種鎂質合成材料的制備方法，包括如下步驟：(1)將輕燒鎂鈣粉充分細磨，粉料粒徑達到小于20um，將鐵紅充分細磨，粉料粒徑達到30～50微米；(2)將步驟(1)得到的細粉與細磨鐵紅粉進行共磨，并在共磨過程中均勻添加活性納米碳酸鈣，所述活性納米碳酸鈣的添加量為細粉和細磨鐵紅粉重量的4％；(3)將步驟(2)得到的細粉置入高速碾壓機中攪拌輪碾，外加原料質量比為20％的水，待攪拌均勻、碾壓起熱溫度≥40℃；水的添加量為所述共磨細粉重量的20％；(4)將步驟(3)得到的濕粉經壓球機壓密、壓球過程制成球坯；(5)將步驟(4)得到的球坯，自然干燥24小時，待球坯水分小于0.4％；(6)將步驟(5)得到的干坯放入窯中進行燒制，燒成溫度為1600℃，保溫6小時，即得鎂質合成材料。本實施例制備的鎂質合成料，游離CaO含量25％，體積密度3.5g/cm3，顯氣孔率0.4％，抗水化性能良好。實施例2：本實施例提供一種鎂質合成材料的制備方法，包括如下步驟：(1)將輕燒鎂鈣粉充分細磨，粉料粒徑達到小于20um，將鐵紅充分細磨，粉料粒徑達到30-50微米；(2)將步驟(1)得到的細粉與細磨鐵紅粉進行共磨，并在共磨過程中均勻添加活性納米碳酸鈣，所述活性納米碳酸鈣的添加量為細粉和細磨鐵紅粉重量的1％；(3)將步驟(2)得到的細粉置入高速碾壓機中攪拌輪碾，外加原料質量比為20％的水，待攪拌均勻、碾壓起熱溫度≥40℃；水的添加量為所述共磨細粉重量的15％；(4)將步驟(3)得到的濕粉經壓球機壓密、壓球過程制成球坯；(5)將步驟(4)得到的球坯，自然干燥24小時，待球坯水分小于0.4％；(6)將步驟(5)得到的干坯放入窯中進行燒制，燒成溫度為1650℃，保溫4小時，即得鎂質合成材料。本實施例制備的鎂質合成料，游離CaO含量7～50％，體積密度≥3.3g/cm3，顯氣孔率≤0.5％，抗水化性能良好。實施例3：本實施例提供一種鎂質合成材料的制備方法，包括如下步驟：(1)將輕燒鎂鈣粉充分細磨，粉料粒徑達到小于20um，將鐵紅充分細磨，粉料粒徑達到30-50微米；(2)將步驟(1)得到的細粉與細磨鐵紅粉進行共磨，并在共磨過程中均勻添加活性納米碳酸鈣，所述活性納米碳酸鈣的添加量為細粉和細磨鐵紅粉重量的8％；(3)將步驟(2)得到的細粉置入高速碾壓機中攪拌輪碾，外加原料質量比為20％的水，待攪拌均勻、碾壓起熱溫度≥40℃；水的添加量為所述共磨細粉重量的16％；(4)將步驟(3)得到的濕粉經壓球機壓密、壓球過程制成球坯；(5)將步驟(4)得到的球坯，自然干燥24小時，待球坯水分小于0.4％；(6)將步驟(5)得到的干坯放入窯中進行燒制，燒成溫度為1700℃，保溫2小時，即得鎂質合成材料。本實施例制備的鎂質合成料，游離CaO含量7％，體積密度3.3g/cm3，顯氣孔率0.5％，抗水化性能良好。實施例4：本實施例提供一種鎂質合成材料的制備方法，包括如下步驟：(1)將輕燒鎂鈣粉充分細磨，粉料粒徑達到小于20um，將鐵紅充分細磨，粉料粒徑達到30-50微米；(2)將步驟(1)得到的細粉與細磨鐵紅粉進行共磨，并在共磨過程中均勻添加活性納米碳酸鈣，所述活性納米碳酸鈣的添加量為細粉和細磨鐵紅粉重量的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鎂質合成材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：(1)將輕燒鎂鈣粉充分細磨，粉料粒徑達到20微米以下，得到輕燒鈣鎂粉細粉，另外，將鐵紅充分細磨，粉料粒徑達到30～50微米；(2)將步驟(1)得到的細粉與細磨鐵紅粉進行共磨，并在共磨過程中均勻添加活性納米碳酸鈣，所述活性納米碳酸鈣的添加量為細粉和細磨鐵紅粉重量的1％～8％；(3)向步驟(2)得到的共磨細粉加水，放入碾壓機中攪拌輪碾，待攪拌均勻、碾壓起熱溫度≥40℃；(4)將步驟(3)得到的濕粉加入壓球機壓密、壓球過程制成球坯；(5)將步驟(4)得到的球坯，自然干燥；(6)將步驟(5)得到的干坯放入窯中進行燒制，燒成溫度為1600～1700℃，保溫2～6小時，得到鎂質合成材料。

【技術特征摘要】
1.一種鎂質合成材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：(1)將輕燒鎂鈣粉充分細磨，粉料粒徑達到20微米以下，得到輕燒鈣鎂粉細粉，另外，將鐵紅充分細磨，粉料粒徑達到30～50微米；(2)將步驟(1)得到的細粉與細磨鐵紅粉進行共磨，并在共磨過程中均勻添加活性納米碳酸鈣，所述活性納米碳酸鈣的添加量為細粉和細磨鐵紅粉重量的1％～8％；(3)向步驟(2)得到的共磨細粉加水，放入碾壓機中攪拌輪碾，待攪拌均勻、碾壓起熱溫度≥40℃；(4)將步驟(3)得到的濕粉加入壓球機壓密、壓球過程制成球坯；(5)將步...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙現華，劉麗，于九利，趙現堂，趙偉，胡玲軍，李朝云，任林，曹仁鋒，車曉梅，劉美榮，張曉波，王團收，郭鈺龍，王次明，
申請(專利權)人：北京利爾高溫材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11