CN107298587B - 一种应用于有色行业的低气孔镁铬砖及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于有色行业的低气孔镁铬砖及其生产方法，镁铬砖使用时产生的六价铬低于50ppm，镁铬砖显气孔率≤12.0；其原料包含以下重量份组分：1‑3mm的97高纯镁砂1‑5份，小于0.074mm的97电熔镁砂5‑15份，1‑3mm的97电熔镁砂5‑15份，0‑1mm的铬20砂20‑40份，1‑3mm的铬20砂10‑30份，3‑5mm的铬20砂10‑30份，小于0.074mm的巴基斯坦铬5‑20份，铬20废砖5‑20份，结合剂1‑5份，Al₂O₃微粉1‑3份，ZrO₂1‑3份。镁铬砖气孔率低于12％，减少对耐火砖的侵蚀，从而提高耐火砖的使用寿命。导热系数减小，直接降低了炉体的温度，从而减少了能源的消耗，并且延长了炉体的使用寿命。

Description

一种应用于有色行业的低气孔镁铬砖及其生产方法

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，特别涉及一种应用于有色行业的低气孔镁铬砖及其生产方法。

背景技术

镁铬砖是无机非金属材料、碱性耐火制品，具有耐火度高、耐侵蚀和抗剥落等优良性能，是全球钢铁精炼和有色冶金不可替代的关键性基础材料。在有色行业中应用的新工艺主要设备包括氧气底吹熔炼炉，多元套管结构氧枪，铅氧化渣铸渣机，带膜式壁垂直上升段的余热锅炉，新型结构鼓风炉等。新工艺的核心设备是氧气底吹熔炼炉。氧气底吹熔炼—鼓风炉还原炼铅新工艺是我国自主开发的炼铅新技术，具有自主知识产权。其核心是将氧化和还原分别在不同的熔炼中反应。该工艺能很好地解决铅冶炼烟气SO₂制酸和铅烟尘的污染问题，具有工艺流程简单、环境好，能实现清洁生产的特点。

随着技术的发展和生活需求的扩大，高附加值产品的需要不断提升，氧气底吹熔炼炉的生产负荷一直处于增加状态，由于设备的功能在不断提高，因此对耐火材料的性能也有了更高的要求。氧气底吹熔炼炉的耐火材料，由于使用中要经受高温的熔损侵蚀和强烈的热震损毁过程，因此要求材料具有优良的抗侵蚀性能、良好的高温强度，同时，还要求材料具有足够的热震稳定性。超高温烧成的镁铬砖，因具有所需要的优良性能，在过去一直被世界各地选为氧气底吹熔炼炉设备的最合适的炉衬耐火材料，时至今日仍然是氧气底吹熔炼炉设备应用最普遍的耐火材料。

但目前生产的镁铬砖显气孔率都高于12％，这就会导致在使用时炉渣会进入耐火砖的裂纹、空隙、基质中，从而影响砖的使用寿命，进而降低窑的使用性能。我公司多年来始终坚持研制开发高新耐火材料，服务国际国内冶金与建材行业，公司的技术创新能力与新产品的市场拓展能力也得到用户的一致认可。针对镁铬砖高显气孔率问题，海城市中兴高档镁质砖有限公司提出一种应用于有色行业的低气孔镁铬砖及其生产方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于有色行业的低气孔镁铬砖及其生产方法，通过降低镁铬砖的显气孔率，进而延长耐火砖的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种应用于有色行业的低气孔镁铬砖及其生产方法，镁铬砖产生的六价铬低于50ppm，镁铬砖显气孔率≤12.0；其原料包含以下重量份组分：1-3mm(指大于1mm小于等于3mm)的97高纯镁砂1-5份，小于0.074mm的97电熔镁砂5-15份，1-3mm(指大于1mm小于等于3mm)的97电熔镁砂5-15份，0-1mm(指大于0mm小于等于1mm)的铬20砂20-40份，1-3mm(指大于1mm小于等于3mm)的铬20砂10-30份，3-5mm(指大于3小于等于5mm)的铬20砂10-30份，小于0.074mm的巴基斯坦铬5-20份，铬20废砖5-20份，结合剂1-5份，Al₂O₃微粉1-3份，ZrO₂1-3份。

理化指标：MgO≥65％；Al₂O₃≤4％；SiO₂≤1.0；CaO≤1.5；Fe₂O₃≤6.5；Cr₂O₃≥20；耐压强度≥80MPa；体积密度≥3.30g/cm³；1100℃水冷热震稳定性≥13；

应用于有色行业的低气孔镁铬砖的生产方法，包括1)原料破碎、筛分、细磨；2)配料；3)混炼；4)成型；5)干燥、烧成；6)真空浸盐；7)验收及包装；其中：

步骤4中，出料后压机成型，3-5次轻打，砖坯成型体积密度为3.30～3.40g/cm3；

步骤5中，将砖坯先放入干燥窑内干燥10-12小时排出水分，再通过窑车进入隧道窑中烧成；推车制度为每车120min，烧成制度为最高烧成1780℃，3个高温点，油枪均为对枪；

步骤6中，先将浸盐罐和盐溶罐加热到工作温度，等盐溶罐中的盐溶液达到要求时，将装有镁铬砖的托盘放入浸盐罐中盖上盖，然后抽真空排出里面的所有气体，抽真空后输入工业盐溶液，使镁铬砖完成浸没，再利用加压装置进行加压0.6-1.2MPa，20分钟后使盐溶液充满耐火砖内部的裂纹、气孔空间，最后卸压，将装有耐火砖的托盘吊出后，再利用加压装置将盐溶液输送回盐溶罐；耐火砖取出后再放入干燥窑内，干燥3-4小时，使镁铬砖内的盐溶液结晶，并使其结晶体充满砖内的所有裂纹、气孔空间。

所述的工业盐溶液中NaCl≥96％。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1.高纯镁砂膨胀系数低、易于烧结，可以更好的使砖坯烧结在一起。

2.电熔镁砂纯度高、致密度密高、抗侵蚀性能好、热震稳定性好，可以提高耐火砖的体密，从而减小气孔率。

3.巴基斯坦铬：在不影响其他指标的情况下，其价格相对于便宜。

4.铬20砂纯度高、高温骨质稳定、抗渣性能好，可以更好的适用于有色行业。

5.生产的镁铬砖在使用时，产生的六价铬低于50ppm，达到发达国家对镁铬砖中六价铬含量的控制，达到国际先进水平；

6.原料的合理选择及生产工艺使生产的镁铬砖气孔率低于12％，减少对耐火砖的侵蚀，从而提高耐火砖的使用寿命。

7.由于镁铬砖气孔率低于12％，因此导热系数减小，直接降低了炉体的温度，从而减少了能源的消耗，并且延长了炉体的使用寿命。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明：

以下实施例对本发明进行详细描述。这些实施例仅是对本发明的最佳实施方案进行描述，并不对本发明的范围进行限制。

表1实施例1-3为低气孔镁铬砖的配方

配料	实施例1	实施例2	实施例3
				1-3mm的97高纯镁砂	2份	3份	5份
小于0.074mm的97电熔镁砂	10份	12份	5份
				1-3mm的97电熔镁砂	15份	5份	10份
0-1mm的铬20砂	27份	35份	24份
				1-3mm的铬20砂	10份	16份	20份
3-5mm的铬20砂	10份	20份	15份
				小于0.074mm的巴基斯坦铬	8份	15份	18份
铬20废砖	14份	8份	10份
				Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>微粉	1	3	2
ZrO<sub>2</sub>微粉	3	2	1
				结合剂(外加)	3	4	4

主要原料指标见表2：

表2主要原料指标

上述实施例1-3的应用于有色行业的低气孔镁铬砖生产方法，包括以下步骤：

1)原料破碎、筛分、细磨：

将97高纯镁砂在破碎机中破碎，制成粒度为1mm＜粒度≤3mm粒径的原料，将97电熔镁砂在破碎机中破碎，制成小于0.074mm、1mm＜粒度≤3mm粒径的原料，将铬20砂在破碎机中破碎制成0＜粒度≤1mm、1mm＜粒度≤3mm、3mm＜粒度≤5mm粒径的原料，将废铬砖破碎成1mm＜粒度≤3mm粒径的原料；

2)配料：

按上述配方称取原料；

3)混炼：

先加入0-1、1-3、3-5粒度的原料，混炼1-2min，然后加入结合剂再混2-3min，再加入细粉混炼8-10分钟后出料。

4)成型：

出料后采用630t压机成型，布料均匀，保证3-5次轻打，砖坯成型体积密度为3.30～3.40g/cm3。

5)干燥、烧成：

将砖坯先放入干燥窑内干燥10-12小时排出水分，再通过窑车进入隧道窑中烧成。推车制度为每车120min，烧成制度为最高烧成1780℃，3个高温点，油枪均为对枪。

6)真空浸盐：

真空浸盐工艺中，先将浸盐罐和盐溶罐加热到工作温度，等盐溶罐中的盐溶液达到要求时，将装有镁铬砖的托盘放入浸盐罐中盖上盖，然后抽真空排出里面的所有气体，抽真空后输入工业盐溶液，使镁铬砖完成浸没，再利用加压装置进行加压0.6-1.2MPa，20分钟后使盐溶液充满耐火砖内部的裂纹、气孔空间，最后卸压，将装有耐火砖的托盘吊出后，再利用加压装置将盐溶液输送回盐溶罐；耐火砖取出后再放入干燥窑内，干燥3-4小时，使镁铬砖内的盐溶液结晶，并使其结晶体充满砖内的所有裂纹、气孔空间。

浸盐完成后，取砖进行检测，结果见表3：

表3浸盐镁铬砖的理化指标

项目	实施例1	实施例2	实施例3
				体积密度g/cm<sup>3</sup>	≥3.25	≥3.25	≥3.26
显气孔率/％	≤12	≤12	≤12
				耐压强度/Mpa	≥55	≥55	≥60
MgO/％	≥60	≥64	≥60
				CaO/％	≤1.8	≤1.8	≤1.8
SiO<sub>2</sub>/％	≤1.2	≤1.2	≤1.2
				Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/％	≤7.0	≤7.0	≤7.0
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/％	≤6.2	≤6.2	≤6.2
				Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/％	≥20	≥20	≥20
Cr<sup>6+</sup>/PPM	≤50	≤50	≤50

7)验收及包装：

1验收：

1.1料的取样、验收按YB 367-75《耐火制品取样、验收、保管和运输规则》进行。

1.2随机取样做化学成分分析。

2包装、运输、贮存及质量证明书：

2.1料的包装、运输和贮存按YB 367-75《耐火制品取样、验收、保管和运输规则》进行。

2.2料出厂时必须附有技术监督部门签发的质量证明书、标明供方名称或厂标、需方名称、发货日期、合同号、标准编号、产品名称、牌号、批号及理化指标，等结果报告。

Claims (2)

1.一种应用于有色行业的低气孔镁铬砖的生产方法，其原料由以下重量份组分组成：1-3mm的97高纯镁砂5份，

小于0.074mm的97电熔镁砂5份，

1-3mm的97电熔镁砂10份，

0-1mm的铬20砂24份，

1-3mm的铬20砂20份，

3-5mm的铬20砂15份，

小于0.074mm的巴基斯坦铬18份，

铬20废砖10份，

结合剂4份，

Al₂O₃微粉2份，

ZrO₂微粉1份,

巴基斯坦铬的化学组成包括：SiO₂ 1.30%；Fe₂O₃ 19.45%；Al₂O₃ 8.41%；CaO 0.46%；MgO0.40%；Cr₂O₃ 56.89%；

制备步骤包括：1）原料破碎、筛分、细磨；2）配料；3）混炼；4）成型；5）干燥、烧成；6）真空浸盐；7）验收及包装；其中：

步骤4）中，出料后压机成型，3-5次轻打，砖坯成型体积密度为3.30~3.40g/cm3；

步骤5）中，将砖坯先放入干燥窑内干燥10-12小时排出水分，再通过窑车进入隧道窑中烧成；推车制度为每车120min，烧成制度为最高烧成温度1780℃， 3个高温点，油枪均为对枪；

步骤6）中，先将浸盐罐和盐溶罐加热到工作温度，等盐溶罐中的盐溶液达到要求时，将装有镁铬砖的托盘放入浸盐罐中盖上盖，然后抽真空排出里面的所有气体，抽真空后输入工业盐溶液，使镁铬砖完成浸没，再利用加压装置进行加压0.6-1.2MPa，20分钟后使盐溶液充满耐火砖内部的裂纹、气孔空间，最后卸压，将装有耐火砖的托盘吊出后，再利用加压装置将盐溶液输送回盐溶罐；耐火砖取出后再放入干燥窑内，干燥3-4小时，使镁铬砖内的盐溶液结晶，并使其结晶体充满砖内的所有裂纹、气孔空间。

2.根据权利要求1所述的生产方法制备的应用于有色行业的低气孔镁铬砖。