CN104261848A - 一种含氧化铬的莫来石砖及其制备方法 - Google Patents

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郑建立
宋文娟
曹伟
白楷选
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本发明属于耐火材料技术领域,公开一种含氧化铬的莫来石砖及其制备方法。由骨料、粉料外加结合剂制成,其中以质量百分比计,骨料和粉料之和为100%,骨料为:粒度3-5mm的烧结莫来石10-15%、粒度1-3mm的烧结莫来石28-33%、粒度0.088-1mm的烧结莫来石8-12%、粒度0-3mm的铬精矿7-10%,粉料为:<0.088mm的南非铬矿10-13%、粒度<0.088mm的棕刚玉20-28%;结合剂为:固体磷酸二氢铝和水,并且固体磷酸二氢铝、水分别占骨料和粉料之和的2-4%、1-2%。按配比将骨料、结合剂混匀,然后加入粉料继续混匀,然后成型、烘干、烧结即得成品。本发明产品依靠高温下生成铝铬尖晶石及重新结晶的莫来石相,使材料有耐高温、耐侵蚀、高抗热震性和优良的力学性能,适用于多种有色金属行业及化工行业。

Description

一种含氧化铬的莫来石砖及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于耐火材料技术领域,具体涉及一种含氧化铬的莫来石砖及其制备方法。
背景技术
[0002] 随着近些年有色冶炼技术和化工工业的快速发展,我国相继建成大型现代化的有色金属冶炼窑炉和大型化工生产基地,对满足冶炼窑炉和化工生产用耐火材料也提出了苛刻的要求。由于高温物料会和作为内衬的耐火材料直接接触,对耐火材料的耐高温、耐侵蚀和抗热震性能都有较高的要求。铝铬砖的出现及发展对传统材料镁铬砖是更新换代的革命,能最大限度地满足现代化有色金属冶炼和化工生产苛刻使用环境。一般,传统的铝铬砖采用铬渣为主要原料,原料成分波动大,原料的分级混料工序复杂,且产品质量稳定性不能保证。
发明内容
[0003] 为解决有色冶炼和化工生产的耐火材料砖衬使用问题,本发明的目的在于提供一种含氧化铬的莫来石砖及其制备方法。
[0004] 为实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:
一种含氧化铬的莫来石砖,由骨料、粉料外加结合剂制成,其中以质量百分比计,骨料和粉料之和为100%,骨料为:粒度3 - 5mm的烧结莫来石10 — 15%、粒度l_3mm的烧结莫来石28-33%、粒度0.088 一 Imm的烧结莫来石8 — 12%、粒度0_3mm的铬精矿7 — 10%,粉料为:< 0.088mm的南非铬矿10 — 13%、粒度< 0.088mm的棕刚玉20 — 28% ;结合剂为:固体磷酸二氢招和水,并且固体磷酸二氢招、水分别占骨料和粉料之和的2 — 4%、I — 2%。
[0005] 较好地,以质量百分含量计,三种粒度规格的烧结莫来石中:莫来石相70 - 85%、Fe2O3 < 1.0%,铬精矿中:Cr2O3 彡 50%,Fe2O3 < 16%,南非铬矿中:Cr2O3 彡 45%,S12 ( 1.5%,棕刚玉中a -Al2O3相> 94.5%且棕刚玉体积密度彡3.85g/cm3,固体磷酸二氢铝中=P2O5 63 一67%、Al2O3 16 — 18%。
[0006] 含氧化铬的莫来石砖的制备方法:按配比将骨料、结合剂混匀,然后加入粉料继续混匀,然后成型、烘干、烧结即得成品。
[0007]较好地,在 90-11 (TC 烘干 15-24h,在 1480 — 1490°C 烧结 5_8h。
[0008] 在常温状态下加入磷酸二氢铝使所有物料能更好地结合在一起便于成型及干燥后保持砖坯有一定的强度,但在高温烧结的过程中并不参与分解反应。而高温下氧化铝和氧化铬处于较高的活性状态下能够很充分地反应生成铝铬尖晶石且直接程度比较高,且杂质很少,另一方面,烧结莫来石的加入是因为莫来石含量比较高且高温下晶形发育良好的莫来石更能抵御含S12渣的侵蚀,比传统加入高铝矾土骨料制造的莫来石抗侵蚀能力明显增强,且发挥了优质莫来石材料的高抗热震性能。
[0009] 在应用中有色金属冶炼渣中的FeO与耐火材料中的氧化铝和氧化铬生成高熔点的铁络尖晶石和铁招尖晶石堵塞气孔,提闻耐火材料的抗侵蚀性。
[0010] 本发明产品依靠高温下生成铝铬尖晶石及重新结晶的莫来石相,使材料有耐高温、耐侵蚀、高抗热震性和优良的力学性能,适用于多种有色金属行业及化工行业。
具体实施方式
[0011] 以下实施例中,以质量百分含量计,三种粒度规格的烧结莫来石中:莫来石相70 — 85%、Fe2O3 < 1.0%,铬精矿中:Cr2O3 彡 50%、Fe2O3 < 16%,南非铬矿中:Cr2O3 彡 45%、S12 ( 1.5%,棕刚玉中a -Al2O3相> 94.5%且棕刚玉体积密度彡3.85g/cm3,固体磷酸二氢铝中=P2O5 63 — 67%、Al2O3 16 — 18%。
[0012] 实施例1
原料配伍(质量百分比)为骨料:粒度3 - 5mm的烧结莫来石颗粒12%、粒度I 一 3_的烧结莫来石颗粒33%、粒度0.088 -1mm的烧结莫来石颗粒10%、0_3mm的铬精矿颗粒10%,粉料:粒度< 0.088mm的南非铬矿细粉12%、粒度< 0.088mm的棕刚玉细粉23%,结合剂:固体磷酸二氢铝和水,固体磷酸二氢铝、水分别占骨料和粉料之和的2%、1%。
[0013] 制备方法:将骨料加结合剂混匀5分钟后,加入粉料继续混碾10分钟,混碾均匀的泥料经1250T程控螺旋压力机冲压成型,将成型后的砖坯取出后经90°C烘干24小时后,装高温隧道窑于1480°C保温8个小时后冷却,出窑检验后制成合格的含氧化铬莫来石质耐火材料。其具有137MPa的耐压强度、荷重软化温度T0.6 > 1500°C、1100°C水冷> 20次的热震稳定性能。
[0014] 实施例2
原料配伍(质量百分比)为骨料:粒度3 - 5mm的烧结莫来石颗粒15%、粒度l_3mm的烧结莫来石颗粒28%、粒度0.088 -1mm的烧结莫来石颗粒12%、0_3mm的铬精矿颗粒10%,粉料:粒度< 0.088mm的南非铬矿细粉10%、粒度< 0.088mm的棕刚玉细粉25%,结合剂:固体磷酸二氢铝和水,固体磷酸二氢铝、水分别占骨料和粉料之和的4%、2%。
[0015] 制备方法:将骨料加结合剂混匀5分钟后,加入粉料继续混碾10分钟,混碾均匀的泥料经1250T程控螺旋压力机冲压成型,将成型后的砖坯取出后经110°C烘干15小时后,装高温隧道窑于1490°C保温5个小时后冷却,出窑检验后制成合格的含氧化铬莫来石质耐火材料。其具有145MPa的耐压强度、荷重软化温度T0.6 > 1500°C、1100°C水冷> 20次的热震稳定性能。
[0016] 从上述实施例1、实施例2可以看出本发明产品具有优异的耐高温性能。

Claims (4)

1.一种含氧化铬的莫来石砖,其特征在于由骨料、粉料外加结合剂制成,其中以质量百分比计,骨料和粉料之和为100%,骨料为:粒度3 - 5mm的烧结莫来石10 — 15%、粒度l_3mm的烧结莫来石28-33%、粒度0.088 一 Imm的烧结莫来石8 一 12%、粒度0-3謹的铬精矿7 —10%,粉料为..< 0.088mm的南非铬矿10 — 13%、粒度< 0.088mm的棕刚玉20 — 28% ;结合剂为:固体磷酸二氢招和水,并且固体磷酸二氢招、水分别占骨料和粉料之和的2 — 4%、I —2%。
2.如权利要求1所述的含氧化铬的莫来石砖,其特征在于:以质量百分含量计,三种粒度规格的烧结莫来石中:莫来石相70 — 85%、Fe2O3 < 1.0%,铬精矿中=Cr2O3彡50%、Fe2O3< 16%,南非铬矿中=Cr2O3彡45%、S12 ( 1.5%,棕刚玉中a -Al2O3相> 94.5%且棕刚玉体积密度彡 3.85g/cm3,固体磷酸二氢铝中:P205 63 — 67%、Al2O3 16 — 18%。
3.一种制备如权利要求1或2所述的含氧化铬的莫来石砖的方法,其特征在于:按配比将骨料、结合剂混匀,然后加入粉料继续混匀,然后成型、烘干、烧结即得成品。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于:在90-110°C烘干15-24h,在1480 —1490°C烧结 5-8h。
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