CN106187218B - 一种氧化铬耐火材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氧化铬耐火材料,其原料组分包括骨料、基质料和粘合剂，所述骨料为粒径是0‑3mm的烧结氧化铬合成颗粒料，所述基质料包括无钛锆英石微粉和粒径＜20μm的混合粉料，所述烧结氧化铬合成颗粒料中氧化铬含量≥85％，所述无钛锆英石微粉中硅酸锆的含量＞99％，所述混合粉料包括氧化铬、氧化锆、氧化硅或氧化钛粉料。本发明的氧化铬耐火材料在使用过程中不会剥离熔入玻璃液中，同时氧化锆也具有很高的抗玻璃侵蚀性能，进一步提高本发明的产品抗侵蚀性能。

Description

一种氧化铬耐火材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及耐火材料的合成领域，具体涉及一种氧化铬耐火材料及其制备方法。
背景技术
玻璃生产的设备为玻璃窑炉，现有的玻璃熔窑的主要材料为耐火材料，耐火材料在窑炉内长期受到高温、温度急剧变化以及火焰、粉料、玻璃液的物理化学侵蚀和机械冲刷作用，因此随着时间的推移，将会逐渐地被剥离和熔入玻璃液中，并给玻璃液造成气泡、难熔结石等缺陷，严重时使拉丝作业产生困难。当耐火材料被侵蚀到一定程度，便迫使窑炉停产冷修，影响生产效率，提高生产成本，降低窑炉使用寿命。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种氧化铬耐火材料及其制备方法。
本发明的一种氧化铬耐火材料，其原料组分包括骨料、基质料和粘合剂，所述骨料为粒径是0-3mm的烧结氧化铬合成颗粒料，所述基质料包括无钛锆英石微粉和粒径＜20μm的混合粉料，所述烧结氧化铬合成颗粒料中氧化铬含量≥85％，所述无钛锆英石微粉中硅酸锆的含量＞99％，所述混合粉料包括氧化铬、氧化锆、氧化硅或氧化钛粉料。
作为本发明的进一步改进，所述烧结氧化铬合成料的原料组份按照重量比包括氧化铬粉85-95％、氧化硅粉0.2-3％和氧化钛粉2-6％，各组分所取数量之和等于100％。
作为本发明的进一步改进，所述氧化铬粉粒径＜10μm；氧化硅粉粒径＜3μm；氧化钛粉粒径＜10μm。
作为本发明的进一步改进，所述混合粉料的原料组份按照重量比包括氧化铬85-95％、氧化锆含量为1-6％、氧化硅含量为0.5-3％和氧化钛含量为2-6％，各组分所取数量之和等于100％。
作为本发明的进一步改进，氧化铬耐火材料的原料组份按照重量比包含以下组分：
除粘合剂外，其余组分所取数量之和等于100％。
作为本发明的进一步改进，氧化铬耐火材料，其原料组分按照重量比包含以下组分：
除粘合剂外，其余组分所取数量之和等于100％。
作为本发明的进一步改进，氧化铬耐火材料，其原料组分按照重量比包含以下组分：
除粘合剂外，其余组分所取数量之和等于100％。
本发明的氧化铬耐火材料的制备方法,包含以下步骤：
S1：按照重量比取氧化铬粉85-95％、氧化硅粉0.2-3％和氧化钛粉2-6％，各组分所取数量之和等于100％；烧结成型后破碎成0-3mm的烧结氧化铬合成颗粒料，待用。
S2：按照重量比取氧化铬85-95％、氧化锆含量为1-6％、氧化硅含量为0.5-3％和氧化钛含量为2-6％，各组分所取数量之和等于100％，混合烧结后再经过球磨机，制成粒径＜20μm的混合粉料，待用。
S3：按照组分配方，取烧结氧化铬合成颗粒料、无钛锆英石微粉、混合粉料和粘合剂加入混料机，通过混料机混匀，制得半干水分的成型料。
S4：将上述成型料使用压模具压制成型，再经过高温烧制，得到耐火的氧化铬耐火材料。
作为本发明的进一步改进，所述高温烧制的温度为1550-1700℃。
本发明与现有技术相比，具有以下优点。
本发明通过使用超高致密度的烧结氧化铬合成料为骨料，同时用高致密度的氧化铬-氧化锆-氧化硅-氧化钛粒料磨成球粉，并向其中加入无钛锆英石微粉而组成的基质料组合，引入粘合剂制成的氧化铬耐火材料。本发明利用不同尺寸的颗粒骨料合理分布，在骨料颗粒之间用无钛锆英石微粉、混合粉料作填充，达到很高的堆积密度。而无钛锆英石微粉分解出的单斜氧化锆具有很高的抗热震性能从而使得本产品提高了抗热震性能。从而在窑炉使用过程中，可减少前期窑炉烤炉时间和减少能耗，节约了生产成本；同时在玻璃窑炉生产拉丝过程中，高含量氧化铬可高抗玻璃侵蚀性；优良的抗热震性能避免了材料的剥离，提高了玻璃窑池拉丝质量以及生产效率，综上所述本发明的氧化铬耐火材料制备的玻璃窑炉的使用寿命由以往的7-8年提高至9-10年，减少了投资成本，提高了回报率，减少了能耗。
本发明的配方设计合理，通过各个组分之间的相互配合，再根据申请人多次有效实验得到各个组分之间的配比，结合本发明的制备方法，本发明能够应用于高温玻璃窑炉中的流液洞、爬坡砖、加料口、流槽砖、背衬砖等部位，能够抵抗砖材在生产中会受到侵蚀性、热应力。
本发明氧化铬耐火材料是在1550-1700℃烧成，而加入的无钛锆英石微粉在该烧成过程中会发生化学分解反应，分解出的单斜氧化锆分散到材料的主成分氧化铬中。由于单斜晶体的氧化锆在急冷急热的条件下，其体积变化不大，在本发明的产品中能够很好地消除急冷急热所带来的内应力，从而能够很好的保护好本发明的氧化铬耐火材料在使用过程中不会剥离熔入玻璃液中，同时氧化锆也具有很高的抗玻璃侵蚀性能，进一步提高本发明的产品抗侵蚀性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的解释说明。
本发明的氧化铬耐火材料原料中,包括骨料、基质料和粘合剂，骨料为粒径是0-3mm的烧结氧化铬合成颗粒料，基质料包括无钛锆英石微粉和粒径＜20μm的混合粉料，烧结氧化铬合成颗粒料中氧化铬含量≥85％，无钛锆英石微粉中硅酸锆的含量＞99％，混合粉料包括氧化铬、氧化锆、氧化硅或氧化钛粉料。
实施例1
本发明的氧化铬耐火材料,其原料组份按照重量比包含以下组分：
其中，烧结氧化铬合成料中氧化铬粉粒径＜10μm；氧化硅粉粒径＜3μm；氧化钛粉粒径＜10μm。
上述氧化铬耐火材料的制备方法,包含以下步骤：
S1：按照重量比取氧化铬粉85-95％、氧化硅粉0.2-3％和氧化钛粉2-6％，各组分所取数量之和等于100％；烧结成型后破碎成0-3mm的烧结氧化铬合成颗粒料，待用；
S2：按照重量比取氧化铬85-95％、氧化锆含量为1-6％、氧化硅含量为0.5-3％和氧化钛含量为2-6％，各组分所取数量之和等于100％，混合烧结后再经过球磨机，制成粒径＜20μm的混合粉料，待用；
S3：按照组分配方，取烧结氧化铬合成颗粒料、无钛锆英石微粉、混合粉料和粘合剂加入混料机，通过混料机混匀，制得半干水分的成型料；
S4：将上述成型料使用压模具压制成型，再经过高温烧制，得到耐火的氧化铬耐火材料。其中高温烧制的温度为1615℃。
实施例2
本发明的氧化铬耐火材料,其原料组分按照重量比包含以下组分：
其中，烧结氧化铬合成料中氧化铬粉粒径＜10μm；氧化硅粉粒径＜3μm；氧化钛粉粒径＜10μm。
上述氧化铬耐火材料的制备方法,与实施例1一致。其中，高温烧制的温度为1625℃。。
实施例3
本发明的氧化铬耐火材料,其原料组分按照重量比包含以下组分：
其中，烧结氧化铬合成料中氧化铬粉粒径＜10μm；氧化硅粉粒径＜3μm；氧化钛粉粒径＜10μm。
上述氧化铬耐火材料的制备方法,与实施例1一致。其中，高温烧制的温度为1620℃。
实施例4
本发明的氧化铬耐火材料,其原料组分按照重量比包含以下组分：
其中，烧结氧化铬合成料中氧化铬粉粒径＜10μm；氧化硅粉粒径＜3μm；氧化钛粉粒径＜10μm。
上述氧化铬耐火材料的制备方法,与实施例1一致。其中，高温烧制的温度为1618℃。
实施例5
本发明的氧化铬耐火材料,其原料组分按照重量比包含以下组分：
其中，烧结氧化铬合成料中氧化铬粉粒径＜10μm；氧化硅粉粒径＜3μm；氧化钛粉粒径＜10μm。
上述氧化铬耐火材料的制备方法,与实施例1一致。其中，高温烧制的温度为1616℃。
实施例6
本发明的氧化铬耐火材料,其原料组分按照重量比包含以下组分：
其中，烧结氧化铬合成料中氧化铬粉粒径＜10μm；氧化硅粉粒径＜3μm；氧化钛粉粒径＜10μm。
上述氧化铬耐火材料的制备方法,与实施例1一致。其中，高温烧制的温度为1619℃。
实施例7
本发明的氧化铬耐火材料,其原料组分按照重量比包含以下组分：
其中，烧结氧化铬合成料中氧化铬粉粒径＜10μm；氧化硅粉粒径＜3μm；氧化钛粉粒径＜10μm。
上述氧化铬耐火材料的制备方法,与实施例1一致。其中，高温烧制的温度为1620℃。
实施例8
本发明的氧化铬耐火材料,其原料组分按照重量比包含以下组分：
其中，烧结氧化铬合成料中氧化铬粉粒径＜10μm；氧化硅粉粒径＜3μm；氧化钛粉粒径＜10μm。
上述氧化铬耐火材料的制备方法,与实施例1一致。其中，高温烧制的温度为1622℃。
实施例9
本发明的氧化铬耐火材料,其原料组分按照重量比包含以下组分：
其中，烧结氧化铬合成料中氧化铬粉粒径＜10μm；氧化硅粉粒径＜3μm；氧化钛粉粒径＜10μm。
上述氧化铬耐火材料的制备方法,与实施例1一致。其中，高温烧制的温度为1550-1700℃。
实施例10
对实施例1-9所得到的氧化铬耐火材料进行成分检测，其化学成分的重量百分比为：Cr2O3:80-95％、ZrO2:＜10％、TiO2:＜4％、SiO2:＜6％，其他＜1％。
上述内容为本发明的示例及说明，但不意味着本发明可取得的优点受此限制，凡是本发明实践过程中可能对结构的简单变换、和/或一些实施方式中实现的优点的其中一个或多个均在本申请的保护范围内。

Claims (3)

1.一种氧化铬耐火材料的制备方法,其特征在于：其原料组分包括骨料、基质料和粘合剂，所述骨料为粒径是0-3mm的烧结氧化铬合成颗粒料，所述基质料包括无钛锆英石微粉和粒径＜20μm的混合粉料，所述烧结氧化铬合成颗粒料中氧化铬含量≥85％，所述无钛锆英石微粉中硅酸锆的含量＞99％，所述烧结氧化铬合成颗粒料的原料组份按照重量百分比包括氧化铬粉85-95％、氧化硅粉0.2-3％和氧化钛粉2-6％，各组分所取数量之和等于100％；
所述混合粉料的原料组份按照重量百分比包括氧化铬85-95％、氧化锆含量为1-6％、氧化硅含量为0.5-3％和氧化钛含量为2-6％，各组分所取数量之和等于100％；
所述的氧化铬耐火材料,其原料组分按照重量百分比包含以下组分：
除粘合剂外，其余组分所取数量之和等于100％；
所述的氧化铬耐火材料的制备方法,包含以下步骤：
S1：按照重量百分比取氧化铬粉85-95％、氧化硅粉0.2-3％和氧化钛粉2-6％，各组分所取数量之和等于100％；烧结成型后破碎成0-3mm的烧结氧化铬合成颗粒料，待用；
S2：按照重量百分比取氧化铬85-95％、氧化锆含量为1-6％、氧化硅含量为0.5-3％和氧化钛含量为2-6％，各组分所取数量之和等于100％，混合烧结后再经过球磨机，制成粒径＜20μm的混合粉料，待用；
S3：按照组分配方，取烧结氧化铬合成颗粒料、无钛锆英石微粉、混合粉料和粘合剂加入混料机，通过混料机混匀，制得半干水分的成型料；
S4：将上述成型料使用压模具压制成型，再经过高温烧制，得到耐火的氧化铬耐火材料。
2.根据权利要求1所述的氧化铬耐火材料的制备方法,其特征在于：其原料组分按照重量百分比包含以下组分：
除粘合剂外，其余组分所取数量之和等于100％。
3.根据权利要求1所述的氧化铬耐火材料的制备方法,其特征在于：所述高温烧制的温度为1550-1700℃。
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