電熔再結合鉻剛玉磚的製備方法
2023-09-10 17:57:00 2
專利名稱：電熔再結合鉻剛玉磚的製備方法
技術領域：
本發明涉及耐火材料，尤其是涉及一種用於有色金屬冶煉爐內襯的電熔再結合鉻剛玉磚的製備方法。
背景技術：
隨著有色冶金工業的快速發展，我國銅、鎳、鉛、鋅、鋁等有色金屬產量已經突破 1900萬噸，連續五年居世界首位。由於世界有色金屬價格的猛增(銅已達到6000美元/噸)， 我國有色金屬工業也進入了快速發展時期。目前有色金屬冶煉爐的熔渣成分多為狗203 -SiO2 - CaO渣系，主要作為內襯應用的優質電熔再結合鎂鉻磚損毀的主要原因是雖然這些產品屬於多晶複合尖晶石相，具有較好的韌性和抗衝刷性能，但在高溫條件下，表面沒有高熔點化合物保護層，抗侵蝕能力較差，從而大大縮短了冶煉爐內襯磚的使用壽命。
發明內容
本發明的目的在於提供一種使用耐火度高、強度大、抗侵蝕能力強、使用壽命長的電熔再結合鉻剛玉磚的製備方法。為實現上述目的，本發明可採取下述技術方案
本發明所述的電熔再結合鉻剛玉磚的製備方法，它包括下述步驟 第一步，物料製備
a、合成電熔鉻剛玉物料按照Al2O3:Cr203=75-90:8-15的重量份配比稱取原料Al2O3和 Cr2O3，將其混合後破碎成粒度< 3mm的顆粒料備用；
b、製備鉻礦物料將鉻礦原料粉碎成粒度<1. 5mm的粉料備用，所用鉻礦原料中Cr2O3 含量為40-60%，Fe2O3含量為13_30%，SiO2含量為2. 3-3. 5%，其他為雜質；
c、製備剛玉物料將Al2O3含量為90-99%的剛玉原料破碎成粒度彡5mm的顆粒料備用；
d、製備氧化鉻物料取Cr2O3含量為97-99.5%的氧化鉻原料粉碎成粒度< 0. 088mm的粉料備用；
第二步，物料配比
按重量份分別從第一步中製備好的物料中稱取剛玉物料40-70份，鉻礦物料8-20份， 合成電熔鉻剛玉物料15-30份，氧化鉻物料1-3份； 第三步，磚體成型
將第二步稱取的四種物料放入混碾機中，加入磷酸二氫鋁溶液2-5重量份進行混碾， 混碾後的物料置於壓力機內壓製成體積密度3. 3-3. 7g/cm3的半成品磚坯； 第四步，乾燥及燒成
將第三步壓製成型的磚坯置於乾燥器內，70-130°C溫度乾燥後，在1600-1800°C溫度下燒結60-120小時即得成品。燒制而成的成品磚的理化指標為
Al2O3 (%)≥ 75% ； Cr2O3 (%) 8-14% ；顯氣孔率10-15% ；體積密度3. 2-3. 6 g/cm3 ；荷軟(Ta6)彡 1700°C ；強度彡 120MPa ； 熱震穩定性(1100°C水冷)彡2次；耐磨係數(1100°C，cm3) ( 2。本發明的優點在於耐火度高、強度大，具有熱震穩定性好，抗侵蝕能力強的特點， 使用時耐衝刷、耐磨損、抗侵蝕、抗結構剝落，可以有效延長產品的使用壽命。本發明電熔再結合鉻剛玉磚採用自主合成、配方獨特的物料，以磷酸二氫鋁為添加劑，根據熱力學原理，使磚體中含有大量獨立存在的Al203、Cr203以及鉻剛玉，在高溫下熔渣中的FeO就會與襯磚中的Cr2O3及Al2O3發生下列反應
(FeO)渣+ Cr2O3固一FeO · Cr2O3 (鉻鐵尖晶石，熔點為2150°C，固) (FeO)渣+ Al2O3固一FeO .Al2O3 (鐵鋁尖晶石，熔點為1750°C，固) 由於在爐襯表面可以生成高熔點的鉻鐵尖晶石與鐵鋁尖晶石，粘附在爐襯上形成保護層，保護層的形成不僅提高了爐襯的抗衝刷侵蝕，還能阻止熔體滲入磚內，從而大大延長該磚體的使用壽命。
具體實施例方式本發明所述的電熔再結合鉻剛玉磚的製備方法，它包括下述步驟 第一步，物料製備
a、合成電熔鉻剛玉物料按照Al2O3:Cr203=75-90:8-15的重量份配比稱取原料Al2O3和 Cr2O3，將其混合後破碎成粒度< 3mm的顆粒料備用；實際配製時，二者之間的重量份配比可以為 Al2O3 Cr203=75 8，也可以為 Al2O3 Cr203=83:12,還可以為 Al2O3 Cr203=90:15 ；
b、製備鉻礦物料將鉻礦原料粉碎成粒度<1. 5mm的粉料備用，所用鉻礦原料中Cr2O3 含量為40-60%，Fe2O3含量為13_30%，SiO2含量為2. 3-3. 5%，其他為雜質；
c、製備剛玉物料取Al2O3含量為90-99%的剛玉原料破碎成粒度<5mm的顆粒料備用；
d、製備氧化鉻物料取Cr2O3含量為97-99.5%的氧化鉻原料粉碎成粒度< 0. 088mm的粉料備用；
第二步，物料配比
按重量份分別從第一步中製備好的物料中稱取剛玉物料40-70份，鉻礦物料8-20份， 合成電熔鉻剛玉物料15-30份，氧化鉻物料1-3份；實際配製時，四種物料之間的配比可以為剛玉物料鉻礦物料合成電熔鉻剛玉物料氧化鉻物料=40:8:15:1，也可以為剛玉物料鉻礦物料合成電熔鉻剛玉物料氧化鉻物料=55:15:23:2，還可以為剛玉物料 鉻礦物料合成電熔鉻剛玉物料氧化鉻物料=70: 20: 30: 3 ； 第三步，磚體成型
將第二步稱取的四種物料放入混碾機中，加入比重1. 15-1. 50g/cm3的磷酸二氫鋁溶液 2-5重量份進行混碾，混碾時間8-15分鐘；然後將混碾後的物料置於壓力大於5000KN的壓力機內壓製成體積密度3. 3-3. 7g/cm3的半成品磚坯； 第四步，乾燥及燒成
將第三步壓製成型的磚坯置於乾燥器內，70-130°C溫度乾燥15小時以上，然後將其送入隧道窯進行燒制，燒成溫度1600-1800°C，燒結60-120小時即得電熔再結合鉻剛玉磚成
P
ΡΠ O本發明成品磚具有耐火度高、強度大、熱震穩定性好、抗侵蝕能力強的特點。用於有色金屬冶煉爐爐襯中，耐衝刷、耐磨損、抗侵蝕、抗結構剝落，已在冶金、有色冶煉行業取得了良好的使用效果。
權利要求
1. 一種電熔再結合鉻剛玉磚的製備方法，其特徵在於它包括下述步驟 第一步，物料製備a、合成電熔鉻剛玉物料按照Al2O3Cr203=75-90 8-15的重量份配比稱取原料Al2O3和 Cr2O3，將其混合後破碎成粒度< 3mm的顆粒料備用；b、製備鉻礦物料將鉻礦原料粉碎成粒度<1. 5mm的粉料備用；c、製備剛玉物料將Al2O3含量為90-99%的剛玉原料破碎成粒度彡5mm的顆粒料備用；d、製備氧化鉻物料取Cr2O3含量為97-99.5%的氧化鉻原料粉碎成粒度< 0. 088mm的粉料備用；第二步，物料配比按重量份分別從第一步中製備好的物料中稱取剛玉物料40-70份，鉻礦物料8-20份， 合成電熔鉻剛玉物料15-30份，氧化鉻物料1-3份； 第三步，磚體成型將第二步稱取的四種物料放入混碾機中，加入磷酸二氫鋁溶液2-5重量份進行混碾， 混碾後的物料置於壓力機內壓製成體積密度3. 3-3. 7g/cm3的半成品磚坯； 第四步，乾燥及燒成將第三步壓製成型的磚坯置於乾燥器內，70-130°C溫度乾燥後，在1600-1800°C溫度下燒結60-120小時即得成品。
全文摘要
本發明公開了一種電熔再結合鉻剛玉磚的製備方法，首先製備剛玉顆粒料、鉻礦粉料和氧化鉻粉料，並按照一定比例合成電熔鉻剛玉顆粒料，並將上述物料按照剛玉物料40-70份，鉻礦物料8-20份，合成電熔鉻剛玉物料15-30份，氧化鉻物料1-3份稱取，放入混碾機中，加入磷酸二氫鋁溶液，混碾、壓製成半成品磚坯；經乾燥、燒結，即得成品。本發明的優點在於耐火度高、強度大，具有熱震穩定性好，抗侵蝕能力強的特點，由於在爐襯表面可以生成高熔點的鉻鐵尖晶石與鐵鋁尖晶石，粘附在爐襯上形成保護層，保護層的形成不僅提高了爐襯的抗衝刷侵蝕，還能阻止熔體滲入磚內，從而大大延長該磚體的使用壽命。
文檔編號C04B35/622GK102531651SQ20121000688
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者劉俊傑, 姚峰, 師素環, 李愛功, 楊懷斌, 王慧洲, 聶紅強, 趙曉科, 鄭鎧鋒, 郭炎峰, 黃昕, 黃耀軍 申請人:鄭州華威耐火材料股份有限公司