本发明属于窑衬耐高温材料领域，具体涉及一种水泥回转窑烧成带用电熔镁橄榄石质耐火砖。
背景技术：
回转窑分为预热带、烧成带和冷却带三个部分，其中烧成带温度高达1450℃，使用条件相对于回转窑其它工作带来说是最苛刻的，需承受最剧烈的热、机械及化学损伤。因此，耐火材料的使用性能直接影响到回转窑系统的安全运转周期，尤其是烧成带窑内耐火砖的使用周期。
目前，回转窑烧成带用耐火材料主要以下两种：第一种是镁铬砖，虽然其具有良好的荷重软化温度、高温强度和抗侵蚀性能，但是其中含有的三氧化二铬会和窑气中的碱金属氧化物反应生成有毒的六价铬化合物，将对人类及动物造成严重影响，从而限制镁铬砖使用。第二种是方镁石尖晶石砖，该砖属于方镁石和尖晶石的复合砖，尖晶石可以是以镁铝尖晶石、镁铁尖晶石、镁铁铝尖晶石方式存在。如申请公布号为“cn103467121a”的专利文件公开的“水泥回转窑烧成带用方镁石-含钙尖晶石砖及其制备方法”，其使用镁砂与含钙尖晶石为原料混合的方法来制备方镁石-含钙尖晶石砖，目的是减轻对烧成带用耐火材料的侵蚀，使其具有优异的粘挂窑皮的性能，从而提高耐火材料的寿命，但其工艺流程操作繁琐、成本高和热导率高，大大限制了方镁石尖晶石砖在回转窑烧成带应用。
因此，水泥行业迫切需要一种具有无污染、耐高温、易挂窑皮、低成本的回转窑烧成带用耐火材料。
技术实现要素：
发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种水泥回转窑烧成带用电熔镁橄榄石质耐火砖。本发明方法制备的电熔镁橄榄石质耐火材料，强度高、耐高温性能良好；易形成具有一定厚度的窑皮，降低耐火砖温度进而降低烧成带筒体的温度，延长回转窑的使用寿命；充分利用菱镁矿尾矿资源，实现镁资源综合利用，对解决菱镁矿尾矿占用大量土地的问题具有重要的实际应用价值。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种水泥回转窑烧成带用电熔镁橄榄石质耐火砖，具体操作步骤如下：
1）预混，以质量百分比计，将15-25%粒径为5-3m的电熔镁橄榄石砂、20-30%粒径为3-1mm的电熔镁橄榄石砂、20-30%粒径为1-0mm的电熔镁橄榄石砂、15-25%粒径为200目的电熔镁橄榄石细粉和5-10%粒径为200目的烧结镁砂细粉一同置于搅拌机中搅拌10-30min，得预混物料；
2）混合，外加预混物料总质量1-5%的纸浆废液作为结合剂，加入步骤（1）所得的预混物料中，置于混合机中继续混合10-30min，得混合物料；
3）成型，将混合物料放入成型磨具中以600-750t压力机压成型为电熔镁橄榄石质耐火砖生坯，随后将电熔镁橄榄石质耐火砖生坯在干燥窑中110-150℃干燥15-25小时，得干燥的电熔镁橄榄石质耐火砖生坯；
4）烧成，将干燥的电熔镁橄榄石质耐火砖生坯于1500-1800℃隧道窑中煅烧5-12小时，得电熔镁橄榄石质耐火砖。
所述步骤（1）中电熔镁橄榄石砂和电熔镁橄榄石细粉是以高硅菱镁矿或低品位菱镁矿浮选尾矿为原料，通过电熔法制备的。
所述步骤（1）中电熔镁橄榄石砂和电熔镁橄榄石细粉中mgo含量为55-67%；烧结镁砂细粉中mgo含量为87-92%。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）本发明用电熔菱镁矿尾矿制备电熔镁橄榄石质耐火砖，可以缓解菱镁矿尾矿对土地资源占用，利于菱镁矿资源循环再利用；2）采用电熔镁橄榄石砂质耐火砖作为回转窑烧成带耐火材料，具有强度高、耐高温性能良好的特点，且易粘结一层具有一定厚度的窑皮，延长窑衬使用的时间，对于保证回转窑的优质、高产、安全、稳定长期运转具有很重要的作用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述。
实施例1
将15kg粒径为5-3m的电熔镁橄榄石砂（mgo=60%）、25kg粒径为3-1mm的电熔镁橄榄石砂（mgo=60%）、30kg粒径为1-0mm的电熔镁橄榄石砂（mgo=60%）、20kg粒径为200目的电熔镁橄榄石细粉（mgo=60%）和10kg粒径为200目的烧结镁砂细粉（mgo=87%）一同置于搅拌机中搅拌30min，得预混物料；外加4kg纸浆废液作为结合剂，加入上述预混物料中，置于混合机中继续混合30min，得混合物料；将混合物料放入成型磨具中以620t压力机压成型为电熔镁橄榄石质耐火砖生坯，随后将电熔镁橄榄石质耐火砖生坯在干燥窑中120℃干燥17小时，得干燥的电熔镁橄榄石质耐火砖生坯；将干燥的电熔镁橄榄石质耐火砖生坯于1500℃隧道窑中煅烧5小时，得电熔镁橄榄石质耐火砖。
按gb/t2997-2000测试样的体积密度、气孔率；按gb/t3002-2004测试样的高温抗折强度；抗热震性试验是将试样直接放入1100℃炉膛内保温20min，取出放在常温循环水中保持3min后取出自然放置5min，上述过程重复直至试样断裂或出现大的掉块。本实施例方法合成的电熔镁橄榄石质耐火砖，体积密度为2.75g/cm3，气孔率为15.4%，高温抗折强度为2.2mpa，抗热震次数为10次；将本发明方法制备的电熔镁橄榄石质耐火砖用于水泥回转窑烧成带耐火材料，其使用寿命为5.5个月。
实施例2
将20kg粒径为5-3m的电熔镁橄榄石砂（mgo=58%）、20kg粒径为3-1mm的电熔镁橄榄石砂（mgo=58%）、28kg粒径为1-0mm的电熔镁橄榄石砂（mgo=58%）、25kg粒径为200目的电熔镁橄榄石细粉（mgo=58%）和7kg粒径为200目的烧结镁砂细粉（mgo=90%）一同置于搅拌机中搅拌30min，得预混物料；外加2kg纸浆废液作为结合剂，加入上述预混物料中，置于混合机中继续混合30min，得混合物料；将混合物料放入成型磨具中以650t压力机压成型为电熔镁橄榄石质耐火砖生坯，随后将电熔镁橄榄石质耐火砖生坯在干燥窑中110℃干燥20小时，得干燥的电熔镁橄榄石质耐火砖生坯；将干燥的电熔镁橄榄石质耐火砖生坯于1600℃隧道窑中煅烧8小时，得电熔镁橄榄石质耐火砖。
按gb/t2997-2000测试样的体积密度、气孔率；按gb/t3002-2004测试样的高温抗折强度；抗热震性试验是将试样直接放入1100℃炉膛内保温20min，取出放在常温循环水中保持3min后取出自然放置5min，上述过程重复直至试样断裂或出现大的掉块。本实施例方法合成的电熔镁橄榄石质耐火砖，体积密度为2.86g/cm3，气孔率为13.4%，高温抗折强度为2.6mpa，抗热震次数为8次；将本发明方法制备的电熔镁橄榄石质耐火砖用于水泥回转窑烧成带耐火材料，其使用寿命为6.5个月。
实施例3
将25kg粒径为5-3m的电熔镁橄榄石砂（mgo=60%）、25kg粒径为3-1mm的电熔镁橄榄石砂（mgo=60%）、25kg粒径为1-0mm的电熔镁橄榄石砂（mgo=60%）、20kg粒径为200目的电熔镁橄榄石细粉（mgo=60%）和5kg粒径为200目的烧结镁砂细粉（mgo=90%）一同置于搅拌机中搅拌30min，得预混物料；外加1kg纸浆废液作为结合剂，加入上述预混物料中，置于混合机中继续混合30min，得混合物料；将混合物料放入成型磨具中以670t压力机压成型为电熔镁橄榄石质耐火砖生坯，随后将电熔镁橄榄石质耐火砖生坯在干燥窑中140℃干燥15小时，得干燥的电熔镁橄榄石质耐火砖生坯；将干燥的电熔镁橄榄石质耐火砖生坯于1700℃隧道窑中煅烧8小时，得电熔镁橄榄石质耐火砖。
按gb/t2997-2000测试样的体积密度、气孔率；按gb/t3002-2004测试样的高温抗折强度；抗热震性试验是将试样直接放入1100℃炉膛内保温20min，取出放在常温循环水中保持3min后取出自然放置5min，上述过程重复直至试样断裂或出现大的掉块。本实施例方法合成的电熔镁橄榄石质耐火砖，体积密度为2.94g/cm3，气孔率为9.7%，高温抗折强度为2.7mpa，抗热震次数为6次；将本发明方法制备的电熔镁橄榄石质耐火砖用于水泥回转窑烧成带耐火材料，其使用寿命为6个月。
1.一种水泥回转窑烧成带用电熔镁橄榄石质耐火砖，其特征在于，具体操作步骤如下：
预混，以质量百分比计，将15-25%粒径为5-3m的电熔镁橄榄石砂、20-30%粒径为3-1mm的电熔镁橄榄石砂、20-30%粒径为1-0mm的电熔镁橄榄石砂、15-25%粒径为200目的电熔镁橄榄石细粉和5-10%粒径为200目的烧结镁砂细粉一同置于搅拌机中搅拌10-30min，得预混物料；
混合，外加预混物料总质量1-5%的纸浆废液作为结合剂，加入步骤（1）所得的预混物料中，置于混合机中继续混合10-30min，得混合物料；
成型，将混合物料放入成型磨具中以600-750t压力机压成型为电熔镁橄榄石质耐火砖生坯，随后将电熔镁橄榄石质耐火砖生坯在干燥窑中110-150℃干燥15-25小时，得干燥的电熔镁橄榄石质耐火砖生坯；
烧成，将干燥的电熔镁橄榄石质耐火砖生坯于1500-1800℃隧道窑中煅烧5-12小时，得电熔镁橄榄石质耐火砖。
2.根据权利要求1所述一种水泥回转窑烧成带用电熔镁橄榄石质耐火砖，其特征在于，所述步骤（1）中电熔镁橄榄石砂和电熔镁橄榄石细粉是以高硅菱镁矿或低品位菱镁矿浮选尾矿为原料，通过电熔法制备的。
3.根据权利要求1所述一种水泥回转窑烧成带用电熔镁橄榄石质耐火砖，其特征在于，所述步骤（1）中电熔镁橄榄石砂和电熔镁橄榄石细粉中mgo含量为55-67%；烧结镁砂细粉中mgo含量为87-92%。
技术总结