第9期
利用橄榄石废弃粉矿制备轻质耐火材料
作者:
作者机构:
分类号:
卷号:
期号 : 2011 年, 第9期
内容简介

    镁橄榄石具有耐高温性,其热导率也较低,通常制备轻质耐火材料时采用较多的细粉。而橄榄石废弃粉矿粒度较小,不需要加工破碎,中钢洛耐院的研发人员利用镁橄榄石这一特性制备了轻质耐火材料,并研究了其性能。
    试验的主要原料为河南西峡橄榄石粉矿,其矿物相组成为镁橄榄石,含少量蛇纹石、滑石、绿泥石和磁铁矿;其化学组成(W/%)为MgO 44.25、SiO2 41.91、Fe2O3 7.80、CaO 0.94、Al2O3 0.65,灼减2.61,粒度约0~1 mm。其他原料有轻烧镁粉(MgO 97.6%、粒度<0.044 mm),烧失剂为无烟煤(灰分为27%、粒度0~1 mm),结合剂为亚硫酸纸浆废液。
    试验分两部分。第一部分试验研究轻烧镁粉的加入量和煅烧温度对镁橄榄石材料相组成的影响。经过试验后用X射线衍射仪观测试样的相组成可以看出,当煅烧温度达到1 300 ℃时,磁铁矿相消失,说明此温度下磁铁矿已完全与MgO反应转化为镁铁尖晶石。当煅烧温度达到1 300 ℃及以上时,试样的矿物相基本相同,由镁橄榄石和少量镁铁尖晶石组成,表明1 300 ℃煅烧后的试样矿物相基本稳定。因此,制备镁橄榄石轻质材料合适的烧成温度为1 300 ℃以上。
    在此研究基础上进行制备镁橄榄石轻质耐火材料的试验。试样配比见表1,表中试样的MgO/SiO2质量比均为1.4/1。
表1 制备轻质材料的配方/(wt)%
试样编号 L1 L2 L3 L4
橄榄石粉矿 62 55 48.5 42
轻烧镁粉 14 15 15.5 16
无烟煤 24 30 36 42
    按表1的配比将橄榄石粉矿、烧失剂和结合剂在湿碾机中混合均匀后,加入轻烧镁粉继续混练,混好料后在80 MPa的压力下成型成Φ 50 mm×50 mm的圆柱试样。在110 ℃下干燥24 h后,放入1 480 ℃的电炉中烧成3 h。检测其显气孔率、体积密度、常温耐压强度、加热线变化、热导率。用烧失法制备轻质耐火材料的体积密度为1.3~1.6g•cm-3、永久线收缩率为0.1%~0.3%(1 450 ℃ 2 h)、导热率可达到0.3W•m-1•K-1左右。各项性能指标与高铝质或莫来石轻质材料接近,有可能在一定的工作条件下替代高铝质或莫来石质轻质耐火材料。                           (摘编自《非金属矿》2011,№2)

热点排行