CN110776325B - 一种沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料及其制备方法 - Google Patents

一种沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110776325B
CN110776325B CN201911154448.8A CN201911154448A CN110776325B CN 110776325 B CN110776325 B CN 110776325B CN 201911154448 A CN201911154448 A CN 201911154448A CN 110776325 B CN110776325 B CN 110776325B
Authority
CN
China
Prior art keywords
zeolite
powder
corundum
castable
fine powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911154448.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110776325A (zh
Inventor
李亚伟
徐腾腾
廖宁
桑绍柏
徐义彪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Original Assignee
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Science and Engineering WUSE filed Critical Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority to CN201911154448.8A priority Critical patent/CN110776325B/zh
Publication of CN110776325A publication Critical patent/CN110776325A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110776325B publication Critical patent/CN110776325B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C04B2235/3222—Aluminates other than alumino-silicates, e.g. spinel (MgAl2O4)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3241—Chromium oxides, chromates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3463—Alumino-silicates other than clay, e.g. mullite

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

一种沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料及其制备方法，涉及一种浇注料及其制备方法。目的是解决现有以铝酸钙水泥为结合剂的含Cr2O3耐火浇注料易造成环境污染的问题。浇注料由板状刚玉细粉、活性α‑Al2O3微粉、氧化铬细粉、铝酸钙水泥、沸石粉、聚羧酸盐类分散剂和板状刚玉颗粒制备而成。制备方法：称取原料并混合得到预混料，加入水搅拌得到湿混料，将湿混料进行浇注和振动成型，最后依次进行养护、干燥和热处理。本发明中沸石粉可以控制金属离子的迁移扩散，并抑制Cr(VI)化合物的生成和浸出，实现绿色环保生产；同时促进了浇注料的烧结致密化，显著提高了含铬浇注料的力学性能和抗渣侵蚀性能。本发明适用于制备含铬浇注料。

Description

一种沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种浇注料及其制备方法。
背景技术
无铬(Cr2O3)耐火材料在服役温度高和熔渣成分复杂多变的情况下，使用寿命会显著降低，因此使用成本增加，适应性较差。由于Cr2O3具有熔点高、化学稳定性好和在液态熔渣中的溶解度低的优点，并且少量的Cr2O3溶解于熔渣中能显著提高熔渣粘度，所以耐火材料中引入Cr2O3能显著改善材料的抗渣侵蚀性能。此外，Cr2O3在高温下与Al2O3反应形成较低膨胀系数的(Al,Cr)2O3固溶体，提高了耐火材料的高温力学性能和热震稳定性。因此，含铬耐火材料被广泛应用于危废焚烧炉、水煤浆气化炉、玻璃熔炉、有色金属冶炼炉等高温工业窑炉的炉衬或渣线部位。
含铬耐火浇注料通常以铝酸钙水泥(CA、CA2相)作为结合剂，具有施工方便和节能降耗的特点，并且满足了对抗侵蚀性能的要求。但在含铬浇注料的制备和使用过程中，Cr2O3(III)与铝酸钙水泥中的CaO、Na2O和K2O等碱性氧化物接触后会被氧化为有毒的水溶性Cr(VI)化合物如Na2CrO4、K2CrO4、CaCrO4或Ca4Al6CrO16等，严重污染环境。因此，开发一种绿色环保、并且力学性能良好和抗渣侵蚀性能优异的含铬耐火浇注料具有重大意义。
发明内容
本发明为了解决现有的铝酸钙水泥结合含铬耐火浇注料易造成环境污染的问题，提出一种沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料及其制备方法。
本发明沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料由10-20wt％的板状刚玉细粉、5-9wt％的活性α-Al2O3微粉、3-12wt％的氧化铬细粉、2-6wt％的铝酸钙水泥、0.5-3wt％的沸石粉、 0.05-0.2wt％的聚羧酸盐类分散剂和余量的板状刚玉颗粒制备而成。
上述沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料的制备方法按照以下步骤进行：
一、称取原料；
称取10-20wt％的板状刚玉细粉、5-9wt％的活性α-Al2O3微粉、3-12wt％的氧化铬细粉、 2-6wt％的铝酸钙水泥、0.5-3wt％的沸石粉、0.05-0.2wt％的聚羧酸盐类分散剂和余量的板状刚玉颗粒作为原料；
二、将步骤一称取的铝酸钙水泥和沸石粉混合均匀，得到复合结合剂；
三、将步骤一称取的聚羧酸盐类分散剂、板状刚玉颗粒、板状刚玉细粉、活性α-Al2O3微粉和氧化铬细粉、以及步骤二得到的复合结合剂混合均匀，得到预混料；
四、向步骤三得到的预混料中加入3-6wt％的水并混合均匀，得到湿混料，最后将湿混料进行浇注和振动成型，得到浇注料；
五、对步骤四振动成型后的浇注料依次进行养护、干燥和热处理，即完成。
本发明原理及有益效果为：
一、本发明以板状刚玉颗粒为骨料，以板状刚玉细粉和氧化铬细粉为基质，以铝酸钙水泥和沸石粉为复合结合剂，以聚羧酸盐为分散剂，制备得到含铬耐火浇注料。制备工艺简单、生产和使用过程绿色环保。沸石是一种廉价的、呈架状结构和多孔性的含水铝硅酸盐晶体，具有较高的比表面积，使得沸石具有较强的吸附性能。通过离子交换和表面吸附作用，沸石可以控制金属离子的迁移扩散，从而抑制Cr(VI)化合物的生成和浸出，其中：
1、在含铬浇注料的养护过程中，沸石可以吸附原料中的Ca2+和Cr6+离子，降低Cr(VI) 的浸出毒性。此外，沸石对Ca2+离子的消耗既降低了Ca2+与Cr(III)的接触几率，又通过离子交换作用脱出(AlO4)5-离子，形成絮状的CaO-SiO2-H2O化合物并抑制了高钙水化相C3AH6 (Ca3Al2(OH)12)的形成，提高了浇注料的早期强度。
2、在含铬浇注料热处理过程的中温阶段(500-1100℃时)，浇注料中Cr(VI)含量达到峰值，沸石的多孔结构可以很好的吸附浇注料中的Cr6+离子，降低Cr(VI)的浸出毒性。
3、在含铬浇注料热处理过程的高温阶段(1300-1600℃时)，沸石中的SiO2和Al2O3一方面与水泥中的CaO反应形成稳定的CaO-Al2O3-SiO2三元化合物，例如钙黄长石或六铝酸钙；另一方面，沸石中SiO2的引入促进了微区液相的形成，有利于Cr(III)固溶体(Al,Cr)2O3和Ca(Al,Cr)12O19的形成，显著抑制Cr(VI)化合物CaCrO4和Ca4Al6CrO16的形成。
4、在含铬浇注料的高温使用过程中，Cr(III)固溶体(Al,Cr)2O3和Ca(Al,Cr)12O19具有较高的稳定性，即使接触熔渣中的碱性氧化物，仍能保持Cr(III)价态。
二、本发明所制备的沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料具有良好的力学性能和优异的抗渣侵蚀性能。高温烧成过程中，沸石的引入使得浇注料基质中形成少量的液相，液相加速了固体之间的离子扩散，提高了Cr3+向Al2O3和CaAl12O19中的扩散速率，促进了浇注料的烧结致密化，改善了含铬浇注料的力学性能。CaAl12O19的晶体结构属于六方晶系， Al3+分布于晶体结构中的(AlO4)5-四面体和(AlO6)9-八面体中。Cr3+扩散进入CaAl12O19中并等量取代Al3+形成Ca(Al,Cr)12O19固溶体，Ca(Al,Cr)12O19中固溶了Cr2O3，降低了氧化钙和氧化铝等氧化物向熔渣中的溶蚀速率，提高了含铬浇注料的抗渣侵蚀性能。
具体实施方式：
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。
具体实施方式一：本实施方式沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料由10-20wt％的板状刚玉细粉、5-9wt％的活性α-Al2O3微粉、3-12wt％的氧化铬细粉、2-6wt％的铝酸钙水泥、 0.5-3wt％的沸石粉、0.05-0.2wt％的聚羧酸盐类分散剂和余量的板状刚玉颗粒制备而成。
本实施方式具备以下有益效果：
一、本实施方式以板状刚玉颗粒为骨料，以板状刚玉细粉和氧化铬细粉为基质，以铝酸钙水泥和沸石粉为复合结合剂，以聚羧酸盐作为分散剂，制备得到含铬耐火浇注料。制备工艺简单、生产和使用过程绿色环保。沸石是一种廉价的、呈架状结构和多孔性的含水铝硅酸盐晶体，具有较高的比表面积，使得沸石具有较强的吸附性能。通过离子交换和表面吸附作用，沸石可以控制金属离子的迁移扩散，从而抑制Cr(VI)化合物的生成和浸出。
二、本实施方式所制备的沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料具有良好的力学性能和优异的抗渣侵蚀性能。高温烧成过程中，沸石的引入使得浇注料基质中形成少量的液相，液相加速了固体之间的离子扩散，提高了Cr3+向Al2O3和CaAl12O19中的扩散速率，促进了浇注料的烧结致密化，改善了含铬浇注料的力学性能。CaAl12O19的晶体结构属于六方晶系，Al3+分布于晶体结构中的(AlO4)5-四面体和(AlO6)9-八面体中。Cr3+扩散进入CaAl12O19中并等量取代Al3+形成Ca(Al,Cr)12O19固溶体，Ca(Al,Cr)12O19中固溶了Cr2O3，降低了氧化钙和氧化铝等氧化物向熔渣中的溶蚀速率，提高了含铬浇注料的抗渣侵蚀性能。
具体实施方式二：本实施方式沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料的制备方法按照以下步骤进行：
一、称取原料；
称取10-20wt％的板状刚玉细粉、5-9wt％的活性α-Al2O3微粉、3-12wt％的氧化铬细粉、 2-6wt％的铝酸钙水泥、0.5-3wt％的沸石粉、0.05-0.2wt％的聚羧酸盐类分散剂和余量的板状刚玉颗粒作为原料；
二、将步骤一称取的铝酸钙水泥和沸石粉混合均匀，得到复合结合剂；
三、将步骤一称取的聚羧酸盐类分散剂、板状刚玉颗粒、板状刚玉细粉、活性α-Al2O3微粉和氧化铬细粉、以及步骤二得到的复合结合剂混合均匀，得到预混料；
四、向步骤三得到的预混料中加入3-6wt％的水并混合均匀，得到湿混料，最后将湿混料进行浇注和振动成型，得到浇注料；
五、对步骤四振动成型后的浇注料依次进行养护、干燥和热处理，即完成。
3、根据权利要求2所述的沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料的制备方法，其特征在于：步骤一所述板状刚玉颗粒中的Al2O3的含量>99wt％；板状刚玉颗粒中粒径d的分布为：d＜1mm的板状刚玉颗粒的含量为20-30wt％，1≤d＜3mm的板状刚玉颗粒的含量为35-45wt％，3≤d＜5mm的板状刚玉颗粒为余量。
本实施方式具备以下有益效果：
一、本实施方式以板状刚玉颗粒为骨料，以板状刚玉细粉和氧化铬细粉为基质，以铝酸钙水泥和沸石粉为复合结合剂，以聚羧酸盐为分散剂，制备得到含铬耐火浇注料。制备工艺简单、生产和使用过程绿色环保。沸石是一种廉价的、呈架状结构和多孔性的含水铝硅酸盐晶体，具有较高的比表面积，使得沸石具有较强的吸附性能。通过离子交换和表面吸附作用，沸石可以控制金属离子的迁移扩散，从而抑制Cr(VI)化合物的生成和浸出。
二、本实施方式所制备的沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料具有良好的力学性能和优异的抗渣侵蚀性能。高温烧成过程中，沸石的引入使得浇注料基质中形成少量的液相，液相加速了固体之间的离子扩散，提高了Cr3+向Al2O3和CaAl12O19中的扩散速率，促进了浇注料的烧结致密化，改善了含铬浇注料的力学性能。CaAl12O19的晶体结构属于六方晶系，Al3+分布于晶体结构中的(AlO4)5-四面体和(AlO6)9-八面体中。Cr3+扩散进入CaAl12O19中并等量取代Al3+形成Ca(Al,Cr)12O19固溶体，Ca(Al,Cr)12O19中固溶了Cr2O3，降低了氧化钙和氧化铝等氧化物向熔渣中的溶蚀速率，提高了含铬浇注料的抗渣侵蚀性能。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是：步骤一所述板状刚玉颗粒中的Al2O3的含量>99wt％；板状刚玉颗粒中粒径d的分布为：d＜1mm的板状刚玉颗粒的含量为20-30wt％，1≤d＜3mm的板状刚玉颗粒的含量为35-45wt％，3≤d＜5mm的板状刚玉颗粒为余量。其他步骤和参数与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二或三不同的是：步骤一所述板状刚玉细粉中的Al2O3含量>99wt％；板状刚玉细粉的粒径<75μm。其他步骤和参数与具体实施方式二或三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式二至四之一不同的是：步骤一所述活性α-Al2O3微粉中的Al2O3含量>99wt％；活性α-Al2O3微粉的粒径<5μm。其他步骤和参数与具体实施方式二至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式二至五之一不同的是：步骤一所述氧化铬细粉中的Cr2O3含量>95wt％；氧化铬细粉的粒径<75μm。其他步骤和参数与具体实施方式二至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式二至六之一不同的是：步骤一所述铝酸钙水泥中的Al2O3含量>70wt％；铝酸钙水泥的粒径<75μm。其他步骤和参数与具体实施方式二至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式二至七之一不同的是：步骤一所述沸石粉为天然沸石粉或人工沸石粉中的一种或两种任意比例的混合物；沸石粉中的SiO2含量>60wt％；沸石粉的粒径<75μm。其他步骤和参数与具体实施方式二至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式二至八之一不同的是：步骤五所述养护工艺为：在温度为20-30℃和湿度为70-80％的条件下养护24-48h。其他步骤和参数与具体实施方式二至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式二至九之一不同的是：步骤五所述干燥工艺为：在100-200℃下干燥24-48h。其他步骤和参数与具体实施方式二至九之一相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式二至十之一不同的是：步骤五所述热处理的工艺为：在1300-1600℃条件下保温2-8h。其他步骤和参数与具体实施方式二至十之一相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例1：
本实施例沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料的制备方法按照以下步骤进行：
一、称取原料；
称取17wt％的板状刚玉细粉、8wt％的活性α-Al2O3微粉、5wt％的氧化铬细粉、3wt％的铝酸钙水泥、1wt％的沸石粉、0.1wt％的聚羧酸钠和余量的板状刚玉颗粒作为原料；
所述板状刚玉细粉中的Al2O3含量>99wt％；板状刚玉细粉的粒径<75μm；
所述活性α-Al2O3微粉中的Al2O3含量>99wt％；活性α-Al2O3微粉的粒径<5μm；
所述氧化铬细粉中的Cr2O3含量>95wt％；氧化铬细粉的粒径<75μm；
所述铝酸钙水泥中的Al2O3含量>70wt％；铝酸钙水泥的粒径<75μm；
所述沸石粉为天然或人工沸石中的一种或两种任意比例的混合物；沸石粉中的SiO2含量>60wt％；沸石粉的粒径<75μm；
所述板状刚玉颗粒中的Al2O3的含量>99wt％；板状刚玉颗粒中粒径d的分布为：d＜1mm的板状刚玉颗粒的含量为24wt％，1≤d＜3mm的板状刚玉颗粒的含量为38wt％，3≤d ＜5mm的板状刚玉颗粒的含量为38wt％；
二、将步骤一称取的铝酸钙水泥和沸石粉混合均匀，得到复合结合剂；
三、将步骤一称取的聚羧酸钠盐、板状刚玉颗粒、板状刚玉细粉、活性α-Al2O3微粉和氧化铬细粉、以及步骤二得到的复合结合剂混合均匀，得到预混料；
四、向步骤三得到的预混料中加入为4.5wt％的水并混合均匀，得到湿混料，最后将湿混料进行浇注和振动成型，得到浇注料；
五、对步骤四振动成型后的浇注料依次进行养护、干燥和热处理，即完成。
所述养护工艺为：在温度为25℃和湿度为75％的条件下养护24h；
所述干燥工艺为：在110℃下干燥24h；
所述热处理的工艺为：在1300℃条件下保温6h；
一、对实施例1制备过程中的不同阶段的浇注料进行浸出测试和强度测试：
1、养护阶段，在25℃条件下24h时，浇注料的抗折强度为6MPa，耐压强度30MPa， Cr(VI)含量为0.8mg/L；
2、烘干阶段，在110℃条件下24h时，浇注料的抗折强度为22MPa，耐压强度70MPa，Cr(VI)含量为0.7mg/L；
3、热处理阶段，1300℃条件下6h时，浇注料的抗折强度为45MPa，耐压强度200MPa，Cr(VI)含量为1.6mg/L；
二、在垃圾焚烧炉中进行抗渣性试验：
于1300℃下处理6h后，浇注料无明显侵蚀，对侵蚀后浇注料破碎，其Cr(VI)含量为1.9mg/L。抗渣性试验后Cr(VI)含量均低于国家环保标准《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》、标准号为GB 5085.3-2007的限值5mg/L。
其中上述六价铬Cr(VI)标准浸出测试方法按照名称为《固体废物六价铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法》，标准号为GB/T 15555.4-1995进行；抗渣性试验方法按照名称为《耐火材料抗渣性试验方法》、标准号为GB/T 8931-2007进行。
实施例2：
本实施例沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料的制备方法按照以下步骤进行：
一、称取原料；
称取12wt％的板状刚玉细粉、6wt％的活性α-Al2O3微粉、10wt％的氧化铬细粉、2wt％的铝酸钙水泥、2wt％的沸石粉、0.15wt％的聚羧酸钠和余量的板状刚玉颗粒作为原料；
所述板状刚玉细粉中的Al2O3含量>99wt％；板状刚玉细粉的粒径<75μm；
所述活性α-Al2O3微粉中的Al2O3含量>99wt％；活性α-Al2O3微粉的粒径<5μm；
所述氧化铬细粉中的Cr2O3含量>95wt％；氧化铬细粉的粒径<75μm；
所述铝酸钙水泥中的Al2O3含量>70wt％；铝酸钙水泥的粒径<75μm；
所述沸石粉为天然或人工沸石中的一种或两种任意比例的混合物；沸石粉中的SiO2含量>60wt％；沸石粉的粒径<75μm；
所述板状刚玉颗粒中的Al2O3的含量>99wt％；板状刚玉颗粒中粒径d的分布为：d＜1mm的板状刚玉颗粒的含量为28wt％，1≤d＜3mm的板状刚玉颗粒的含量为40wt％，3≤d ＜5mm的板状刚玉颗粒的含量为32wt％；
二、将步骤一称取的铝酸钙水泥和沸石粉混合均匀，得到复合结合剂；
三、将步骤一称取的聚羧酸钠盐、板状刚玉颗粒、板状刚玉细粉、活性α-Al2O3微粉和氧化铬细粉、以及步骤二得到的复合结合剂混合均匀，得到预混料；
四、向步骤三得到的预混料中加入为5wt％的水并混合均匀，得到湿混料，最后将湿混料进行浇注和振动成型，得到浇注料；
五、对步骤四振动成型后的浇注料依次进行养护、干燥和热处理，即完成；
所述养护工艺为：在温度为25℃和湿度为75％的条件下养护24h；
所述干燥工艺为：在110℃下干燥24h；
所述热处理的工艺为：在1500℃条件下保温6h。
一、对实施例2制备过程中的不同阶段的浇注料进行浸出测试和强度测试：
1、养护阶段，在25℃条件下24h时，浇注料的抗折强度为8MPa，耐压强度20MPa， Cr(VI)含量为1.0mg/L；
2、烘干阶段，在110℃条件下24h时，浇注料的抗折强度为18MPa，耐压强度60MPa，Cr(VI)含量为0.9mg/L；
4、热处理阶段，1500℃条件下6h时，浇注料的抗折强度为70MPa，耐压强度220MPa，Cr(VI)含量为1.5mg/L。
二、在垃圾焚烧炉中进行抗渣性试验：
于1500℃下处理6h后，浇注料无明显侵蚀，对侵蚀后浇注料破碎，其Cr(VI)含量为1.9mg/L，抗渣性试验后Cr(VI)含量均低于国家环保标准《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》、标准号为GB 5085.3-2007的限值5mg/L。
其中上述六价铬Cr(VI)标准浸出测试方法按照名称为《固体废物六价铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法》，标准号为GBT 15555.4-1995进行；抗渣性试验方法按照名称为《耐火材料抗渣性试验方法》、标准号为GB/T 8931-2007进行。

Claims (10)

1.一种沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料，其特征在于：浇注料由10-20wt％的板状刚玉细粉、5-9wt％的活性α-Al2O3微粉、3-12wt％的氧化铬细粉、2-6wt％的铝酸钙水泥、0.5-3wt％的沸石粉、0.05-0.2wt％的聚羧酸盐类分散剂和余量的板状刚玉颗粒制备而成。
2.如权利要求1所述的沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料的制备方法，其特征在于：该方法按照以下步骤进行：
一、称取原料；
称取10-20wt％的板状刚玉细粉、5-9wt％的活性α-Al2O3微粉、3-12wt％的氧化铬细粉、2-6wt％的铝酸钙水泥、0.5-3wt％的沸石粉、0.05-0.2wt％的聚羧酸盐类分散剂和余量的板状刚玉颗粒作为原料；
二、将步骤一称取的铝酸钙水泥和沸石粉混合均匀，得到复合结合剂；
三、将步骤一称取的聚羧酸盐类分散剂、板状刚玉颗粒、板状刚玉细粉、活性α-Al2O3微粉和氧化铬细粉、以及步骤二得到的复合结合剂混合均匀，得到预混料；
四、向步骤三得到的预混料中加入3-6wt％的水并混合均匀，得到湿混料，最后将湿混料进行浇注和振动成型，得到浇注料；
五、对步骤四振动成型后的浇注料依次进行养护、干燥和热处理，即完成。
3.根据权利要求2所述的沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料的制备方法，其特征在于：步骤一所述板状刚玉颗粒中的Al2O3的含量>99wt％；板状刚玉颗粒中粒径d的分布为：d＜1mm的板状刚玉颗粒的含量为20-30wt％，1≤d＜3mm的板状刚玉颗粒的含量为35-45wt％，3≤d＜5mm的板状刚玉颗粒为余量。
4.根据权利要求2所述的沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料的制备方法，其特征在于：步骤一所述板状刚玉细粉中的Al2O3含量>99wt％；板状刚玉细粉的粒径<75μm。
5.根据权利要求2所述的沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料的制备方法，其特征在于：步骤一所述活性α-Al2O3微粉中的Al2O3含量>99wt％；活性α-Al2O3微粉的粒径<5μm。
6.根据权利要求2所述的沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料的制备方法，其特征在于：步骤一所述氧化铬细粉中的Cr2O3含量>95wt％；氧化铬细粉的粒径<75μm。
7.根据权利要求2所述的沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料的制备方法，其特征在于：步骤一所述铝酸钙水泥中的Al2O3含量>70wt％；铝酸钙水泥的粒径<75μm。
8.根据权利要求2所述的沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料的制备方法，其特征在于：步骤一所述沸石粉为天然沸石粉或人工沸石粉中的一种或两种任意比例的混合物；沸石粉中的SiO2含量>60wt％；沸石粉的粒径<75μm。
9.根据权利要求2所述的沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料的制备方法，其特征在于：步骤五所述养护工艺为：在温度为20-30℃和湿度为70-80％的条件下养护24-48h。
10.根据权利要求2所述的沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料的制备方法，其特征在于：步骤五所述热处理的工艺为：在1300-1600℃条件下保温2-8h。
CN201911154448.8A 2019-11-21 2019-11-21 一种沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料及其制备方法 Active CN110776325B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911154448.8A CN110776325B (zh) 2019-11-21 2019-11-21 一种沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911154448.8A CN110776325B (zh) 2019-11-21 2019-11-21 一种沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110776325A CN110776325A (zh) 2020-02-11
CN110776325B true CN110776325B (zh) 2021-08-17

Family

ID=69392868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911154448.8A Active CN110776325B (zh) 2019-11-21 2019-11-21 一种沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110776325B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114538903B (zh) * 2022-04-25 2022-07-19 湖南立达高新材料有限公司 一种高强度铬刚玉捣打料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105084915A (zh) * 2015-07-09 2015-11-25 长兴泓矿炉料有限公司 一种复合耐火材料及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1031142C2 (nl) * 2006-02-14 2007-08-16 Mega Tech Holding Bv Bindmiddelsamenstelling, constructiesamenstelling omvattende deze bindmiddelsamenstelling evenals werkwijze voor de bereiding van de constructiesamenstelling en toepassing hiervan.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105084915A (zh) * 2015-07-09 2015-11-25 长兴泓矿炉料有限公司 一种复合耐火材料及其制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Effective inhibition of Cr(VI) in the Al2O3-CaO-Cr2O3 refractory castables system through silica gel assisted in-situ secondary phase tuning";Nath M 等;《JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION》;20190613;第233卷;第1038-1046页 *
"In situ detoxification and mechanical properties of Al2O3-Cr2O3-CaO castables with zeolite";Tengteng Xu 等;《Journal of the European Ceramic Society》;20200826;第41卷;第978-985页 *
"沸石及膨润土对水泥-铬渣体系中Cr(VI)浸出的影响";阚黎黎 等;《材料科学与工程学报》;20171031;第35卷;第729-733页 *
"高性能超低水泥刚玉质浇注料";宋君祥 等;《硅酸盐通报》;19930302(第1期);第14-18、28页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110776325A (zh) 2020-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107892575B (zh) 一种碳化硅-六铝酸钙复合耐火材料
CN112752736A (zh) 用于能量储存应用的地质聚合物混凝土
CN104909772B (zh) 含复合添加剂的铝酸钙水泥结合刚玉质浇注料及其制备方法
CN107573098A (zh) 一种用于烧结点火炉的轻量化浇注料
CN114213112A (zh) 一种环保型铬刚玉浇注料
CN112079608A (zh) 一种利用废旧电瓷的自流耐热混凝土
CN115340370B (zh) 基于用后耐火材料的高铝质自流浇注料及其制备方法
CN102898168B (zh) 铜冶炼中间包用复合镁铝铬耐火浇注料
CN106977216B (zh) 用于熔铝炉的抗侵蚀内衬及其制备方法
CN110776325B (zh) 一种沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料及其制备方法
CN109400188B (zh) 一种熔铝炉防渗浇注料及制备方法
CN108424129B (zh) 一种隔热耐磨耐火浇注料及其制备方法
SK283722B6 (sk) Ohňovzdorná bázická voľne tečúca odlievacia hmota a/alebo vysokokoncentrovaná vodná suspenzia na báze MgO a jej použitie
CN114763302A (zh) 一种石灰喷枪用耐火浇注料及其制备方法、应用
JP7534658B2 (ja) キャスタブル耐火物及びその製造方法
CN116715491A (zh) 一种钢渣基固碳材料及其制备方法和应用
Roshchupkina et al. Innovative technology developments aimed at structural-chemical modification of lining materials based on nonferrous metalurgy waste and phosphate binders
CN108558362B (zh) 一种无机结合剂结合多固废大掺量环保炮泥
CN103833396B (zh) 一种采用均化矾土制备的电石炉用高强高铝砖及其制备方法
CN106810283B (zh) 一种莫来石-铬轻质浇注料
CN106927700B (zh) 一种含钡长石硅酸钡水泥及其制备方法
CN101747069A (zh) 一种炼钢电炉顶用高铝制品
CN111302814B (zh) 一种铝碳化硅炭质泥浆及其制备方法
CN114573324A (zh) 一种rh真空炉内衬耐火材料及其制备方法
CN113461409A (zh) 一种大型高炉用无水泥铁沟料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant