CN1027973C

CN1027973C - 铬渣耐火材料制造方法

Info

Publication number: CN1027973C
Application number: CN 91106202
Authority: CN
Inventors: 李殷泰; 高育军; 方觉
Original assignee: Yan Wengong Feng Sufan
Current assignee: Yan Wengong Feng Sufan
Priority date: 1991-07-12
Filing date: 1991-07-12
Publication date: 1995-03-22
Anticipated expiration: 2006-07-12
Also published as: CN1068560A

Abstract

一种碱性耐火材料及其制造方法，该种碱性耐火材料的主要特征是含有Cr₂O₃，制造方法的主要特征是以-80目的铬渣和-180目轻烧镁为主要原料，铬渣与轻烧镁之比为20～50∶50～80，外加上述两原料总重量2-5%的矿化剂混匀，然后经过造球、煅烧、冷却破碎制得成品。该种碱性耐火材料能消耗大量有毒铬渣，且制成品耐火度高，体密度大，可广泛用于工业炉窑的内衬砌筑和喷补及耐火砖的制造上。

Description

本发明为一种碱性耐火材料及其制造方法。

碱性耐火材料具有耐火度高、颗粒体密度大等特点，在冶金炉窑内衬修补上得到了广泛的应用，例如合成镁铁砂等，是目前平炉炼钢补炉底用的一种主要耐火材料。

铬盐生产厂在其生产过程中产生了大量的含有六价铬离子的有毒废渣，目前全国已积累了200万吨，是一种十分危险的污染源，为了防止其对周围环境的危害，采用保护堆放的方式，需耗资17元/吨渣;若对其处理，则普遍使用的方法是制取炼铁用的烧结矿，铬渣与铁精矿之比为2∶8，生产中由于铬渣、铁精矿及铁厂并不在同一地区而造成的运输量大，而且铬渣的处理量也比较低。

本发明的目的在于以铬渣为主要原料，加入适量的其他物质，以便制成一种碱性耐火材料，以此消除环境污染源，同时为耐火材料又增加了一个新品种。

为了实现前述的发明目的，科研人员进行了长期的研究工作，经过多次探索、改进，最终试验出了新型碱性耐火材料-铬渣耐火材料，并摸索出了制造铬渣耐火材料的具体方法。

本项发明所说的铬渣耐火材料的化学成份包括有SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O等物质，其特征在于还含有Cr₂O₃其具体的成份如表1所示：

表1

化学成份重量百分数

I、L 0.2～0.7

SiO₂1.2～3.0

Al₂O₃0.2～2.5

Fe₂O₃4～10

CaO 5～10

MgO 68～84

Cr₂O₃1～4

Na₂O ＜1

K₂O ＜1

该种耐火材料是用铬盐厂生产中产生的浸出铬渣与轻烧镁粉或菱镁石依适当配比，外加适量矿化剂，经混合、造球、高温煅烧等工序精制而成。这里所说的浸出铬渣是指铬盐厂及铁合金厂在其生产过程中产生的一种工业废渣，其化学成份如表2所示：

表2

化学成份重量百分数

IL 15-20

SiO₂4-10

Al₂O₃3-6

Fe₂O₃4-8

CaO 24-35

MgO 24-32

Cr₂O₃4-6

Na₂O 1-2.5

K₂O 0.5-1

Cr⁺⁶0.8-1.2

所说的菱镁石其主要成分为MgCO₃，轻烧镁粉是菱镁石经900～1200℃煅烧后制得的一种耐火原料，化学成份为如表3所列：

表3

化学成份重量百分数

I、L 3～5

MgO 90～97

SiO₂2～4

Ca₂O 2～3

注：I、L代表灼减

所说的矿化剂指的是FeS≥60%的硫化亚铁。

本项申请的附图是铬渣耐火材料的生产工艺流程图。

依附图所示，制造铬渣耐火材料时，主要要经过混料、造球、煅烧、冷却破碎，成品包装等工序。

这里所说的混料是指将-180目（小于0.141mm）的轻烧镁或菱镁石和-80目（小于0.318mm）的铬渣，按表4所给的配比

表4

原料名称铬渣轻烧镁

重量百分数 20～50 50～80

外加上述两种原料重量总数2～5%的矿化剂，搅拌混匀;

造球工序是指将混匀后的原料利用湿法成球，球的粒度为φ15～20mm，或利用干法压球，球的粒度为15×20×30mm;湿法成球后，需干燥到水份含量小于球重的10%方为合格，干法压出的成球可直接进入到下道工序;

煅烧工序是指将水含量合格的成球置入到高温炉窑之中，在1600～1650℃温度下煅烧2～3小时。

冷却破碎是指将煅烧后的成品球空冷，并破碎成0～5mm的颗粒。

接着前述的方法制出的铬渣耐火材料除用作补炉材料而外，还可以作为一种普通的耐火原料，制成喷补料或耐火砖等，如果按下列配方配制则能获得更好的效果。

原料名称铬渣轻烧镁

重量百分数 25～35 65～76

外加按上述配方配制混和料总重量2-3%的矿化剂。

加入矿化剂的主要目的是在高温条件下起到还原剂的作用，即促使Cr⁺⁶转变成Cr⁺³并使Cr⁺³和MgO形成高熔点的镁铬尖晶石矿相，提高制品的耐火度和热震稳定性。

下面给出本项发明的实施例：

实施举例：（表见文后）

用这些原料，我们研制了四种配方的铬渣耐火材料：

浸出渣∶轻烧镁（%）矿化剂（外加）（%）

1. 20∶80 2

2. 30∶70 2.5

3. 40∶60 3

4. 50∶50 3

按以上四种配方，配料、混合、压棒，然后在高温电炉中煅烧，1600℃×2h，制得的铬渣耐火材料，经检验得如下指标。

1.耐火度≥1700℃

2.颗粒体积密度≥3.10g/cm³

3.制品中Cr⁺⁶残留2～8ppm

I、L SiO₂Al₂O₃Fe₂O₃CaO MgO Cr₂O₃Na₂O K₂O Cr⁺⁶FeS

浸出渣 15.13 8 6 8 27.5 30.5 3 2.27 1 1

轻烧镁 3.87 0.95 0.16 0.84 0.77 93.41

硫化铁＞80

Claims

1、一种铬渣耐火材料的制造方法，其特征在于：以浸出铬渣，轻烧镁及矿化剂为原料，铬渣的主要化学组成，按重百分比计算，SiO₂4-10、Al₂O₃3-6、Fe₂O₃4-8、CaO24-35、MgO24-32等，并按下述工序配比进行：

(1)混料，将一180目的轻烧镁石和一80目的铬渣混合在一起，其混合比例按重量的百分数计算：铬渣20-50，轻烧镁50-80、外加上述两种原料重量总数的2-5%的矿化剂FeS₂等搅拌混匀；

(2)造球，将混匀后的原料选用湿法制成粒度为∮15-20mm的湿球；并干燥到水分含量小于球重的10%，或利用干法一次压制成粒度为15×20×30mm的成球；

(3)煅烧，将水份含量合格的成球置于高温炉窑之中1600-1650℃温度下煅烧2-3小时；

(4)冷却破碎，将煅烧后的成品球空冷，破碎成小于5mm的颗粒。