CN101172873A - 一种制备耐磨预制件的铝铬锆质耐火材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备耐磨预制件的铝铬锆质耐火材料，其制备原料括如下重量百分比的原料：粒度0.044～8mm的电熔刚玉55～75％、0.21～0.044mm的部分稳定氧化锆5～20％、0.030～0.040mm的氧化铬3～8％、Al2O3≥70％的纯铝酸钙水泥3～10％、ρ－氧化铝微粉1～8％。该耐火材料具有很强的抗热震性能，抗渣性能增强，耐磨和抗冲击性能增强，大大减轻了耐火材料因温度变化而造成的大面积结构剥落，而且其热膨胀系数小，导热率低，使用寿命延长。

Description

一种制备耐磨预制件的铝铬锆质耐火材料
技术领域
本发明涉及一种耐火材料，尤其涉及一种制备耐磨预制件的铝铬锆质耐火材料。
背景技术
耐磨预制件多由铝铬质耐火材料制备而成，铝铬质耐火材料主要由Al2O3和Cr2O3两种成分构成，此两种物质在经由高温烧结后，可生成无限固溶体，具有较好的化学稳定性、耐磨性及较高的荷软温度，可抗高温燃气冲蚀，且硬度高，耐高温氧化，其在中性、酸性熔渣中有较好的使用效果。因铝铬质耐火材料具备许多优良性能，所以其在冶金及工业窑炉上得到了广泛的应用。然而，铝铬质耐火材料的抗热震性能较差，其在温度变化剧烈(急冷、急热)的环境条件下使用极易形成裂纹、产生剥落，导致使用寿命大为缩短。这些不利因素限制着铝铬质耐火材料的应用范围：只能用于温度变化不剧烈的地方，如加热炉出钢平台砖。中国专利文献CN1136164C公开一种铝铬质耐火材料，但其耐火强度、耐磨度及抗震性能等指标均不能达到制备用于热炉的耐磨预制件的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种抗震性能强，热膨胀系数小，导热率低、使用寿命长的铝铬锆质耐磨预制件的耐火材料。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种制备耐磨预制件的铝铬锆质耐火材料，它由包括如下原料组分的原料制成：
原材料                      粒度            重量百分比
电熔刚玉                    0.044～8mm      55～75％
部分稳定氧化锆              0.21～0.044mm   5～20％
氧化铬                      0.030～0.040mm  3～8％
Al2O3≥70％的纯铝酸钙水泥   0.088～0.044mm  3～10％
ρ-氧化铝微粉               0.001～0.01mm   1～8％
所述的铝铬锆质耐火材料，其特制备原料中还进一步包括减水剂0.01％～0.4％。
所述减水剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、FDN中的至少一种。
所述耐火材料含有如下原料组分：
原材料                     粒度            重量百分比
电熔刚玉                   0.044～8mm      60～70％
部分稳定氧化锆             0.21～0.044mm   10～18％
氧化铬                     0.030～0.040mm  5～8％
Al2O3≥70％的纯铝酸钙水泥  0.088～0.044mm  4～8％
ρ-氧化铝微粉              0.001～0.01mm   3～6％
减水剂                                     0.1～0.3％
所述耐火材料含有如下原料组分：
原材料                     粒度            重量百分比
电熔刚玉                   0.044～8mm      60～75％
部分稳定氧化锆             0.21～0.044mm   10～20％
氧化铬                     0.030～0.040mm  5～8％
Al2O3≥70％的纯铝酸钙水泥  0.088～0.044mm  5～10％
ρ-氧化铝微粉              0.001～0.01mm   1～5％
减水剂                                      0.1～0.4％。
所述耐火材料含有如下原料组分：
原材料                      粒度            重量百分比
电熔刚玉                    0.044～8mm      56～66％
部分稳定氧化锆              0.21～0.044mm   5～18％
氧化铬                      0.030～0.040mm  3～8％
Al2O3≥70％的纯铝酸钙水泥   0.088～0.044mm  3～10％
ρ-氧化铝微粉               0.001～0.01mm   4～8％
减水剂                                      0.01～0.2％。
本发明具有积极有益的效果：
配方原料中的电熔刚玉、铬绿、氧化锆(由于这种材料只使一部分氧化锆稳定，所以称部分稳定氧化锆(PSZ)，其导热率低，绝热性好；热膨胀系数大，接近于发动机中使用的金属，抗弯强度与断裂韧性高)等材料经高温烧结形成了高刚玉、铬刚玉等高熔点的物质，因而具有了很强的抗热震性能，同时也提高了熔体粘度，抗渣性能增强，提高了耐火材料的耐磨和抗冲击性能，大大减轻了耐火材料因温度变化而造成的大面积结构剥落，而且其热膨胀系数小，导热率低，使用寿命延长。该材料使用方法简单，根据需要浇注成型即可，不需要复杂的压制机器设备。
该耐火材料的主要性能指标如下：
                    AL2O3             ≥85
化学成分            ZrO2              ≥5
                    Cr2O3             ≥3
体积密度(g/cm3)     (1600℃×3h)      ≥3.40
重烧线变化率(％)    (1600℃×3h)      0～0.5
冷态抗折强度 (MPa) (1600℃×3h)   ≥25
热态抗折强度 (MPa) (1450℃×3h)   ≥6
冷态耐压强度 (MPa) (1600℃×3h)   ≥130
具体实施方式
实施例1一种制备耐磨预制件的铝铬锆质耐火材料，其原料配方见表1，
捡选成分符合要求的各原料，粉碎、筛分，再按所述配比进行原料混合，加水混合搅拌均匀后，注入模具中振动成型，再经烘烤、高温成型。
实施例2至实施例10铝铬锆质耐火材料的原料配方见表1，用其制备耐磨预制件的方法同实施例1。
实施例11至实施例20铝铬锆质耐火材料的原料配方见表2，用其制备耐磨预制件的方法同实施例1。
表1实施例1～6的原料配方表
单位：重量百分比(％)
Figure S2007101897353D00051
表2实施例11～20的原料配方表
单位：重量百分比(％)
Figure S2007101897353D00052

Claims (6)

1.一种制备耐磨预制件的铝铬锆质耐火材料，其特征在于，它由包括如下原料组分的原料制成：
原材料                     粒度                重量百分比
电熔刚玉                   0.044～8mm          55～75％
部分稳定氧化锆             0.21～0.044mm       5～20％
氧化铬                     0.030～0.040mm      3～8％
Al2O3≥70％的纯铝酸钙水泥  0.088～0.044mm      3～10％
ρ-氧化铝微粉              0.001～0.01mm       1～8％。
2.根据权利要求1所述的铝铬锆质耐火材料，其特征在于，还进一步包括减水剂0.01％～0.4％。
3.根据权利要求2所述的铝铬锆质耐火材料，其特征在于，所述减水剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、FDN中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的铝铬锆质耐火材料，其特征在于，所述耐火材料含有如下原料组分：
原材料                     粒度            重量百分比
电熔刚玉                   0.044～8mm      60～70％
部分稳定氧化锆             0.21～0.044mm   10～18％
氧化铬                     0.030～0.040mm  5～8％
Al2O3≥70％的纯铝酸钙水泥  0.088～0.044mm  4～8％
ρ-氧化铝微粉              0.001～0.01mm   3～6％
减水剂                                     0.1～0.3％。
5.根据权利要求1或2所述的铝铬锆质耐火材料，其特征在于，所述耐火材料含有如下原料组分：
原材料                    粒度            重量百分比
电熔刚玉                  0.044～8mm      60～75％
部分稳定氧化锆            0.21～0.044mm   10～20％
氧化铬                    0.030～0.040mm  5～8％
Al2O3≥70％的纯铝酸钙水泥 0.088～0.044mm  5～10％
ρ-氧化铝微粉             0.001～0.01mm   1～5％
减水剂                                    0.1～0.4％。
6.根据权利要求1或2所述的铝铬锆质耐火材料，其特征在于，所述耐火材料含有如下原料组分：
原材料                      粒度            重量百分比
电熔刚玉                    0.044～8mm      56～66％
部分稳定氧化锆              0.21～0.044mm   5～18％
氧化铬                      0.030～0.040mm  3～8％
Al2O3≥70％的纯铝酸钙水泥   0.088～0.044mm  3～10％
ρ-氧化铝微粉               0.001～0.01mm   4～8％
减水剂                                      0.01～0.2％。
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