CN1117045C - 一种铬铝尖晶石耐火材料 - Google Patents

Abstract

一种铬铝尖晶石耐火材料，它是按照下述配方制成的(按重量百分比计)：刚玉：20～98%，铬铁矿：2～80%，以及上述材料总重量0.5～14%的结合剂，本发明的优点在于，在刚玉中加入铬铁矿，促进了AL₂O₃与Cr₂O₃间结合的致密性，形成致密的连续固熔体和高熔点化合物，增加了液相粘度，减少了结构剥落的现象，提高了AL₂O₃在高温下出现液相的温度，并使原物料在高温下的收缩现象得到改善，提高了材料的热震稳定性，且来源广泛，不受资源限制。

Description

一种铬铝尖晶石耐火材料

本发明属于耐火材料生产领域，特别涉及一种铬铝尖晶石耐火材料。

现有技术中的耐火材料有许多种，其中以AL₂O₃为主要成份的刚玉在冶炼和一些互业窑炉上应用非常广泛，它包括电熔刚玉、烧结刚玉及各种刚玉。这些刚玉耐火材料具有耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨性好、抗冲击能力强、常温耐压强度高、荷重软化温度高等优点，而且，AL₂O₃晶体结构稳定，抗渣侵能力较强，其绝缘性、气密性也比较好，制成的耐火材料制品十分致密。但上述刚玉耐火材料同时又具有以下的缺点，1、由于刚玉物料颗粒表面光滑，且必需在超高温下烧结，否则，颗粒与基质之间很难牢固的结合在一起，因此，刚玉耐火材料在高温下的强度反而较低。2、与其他耐火材料相比刚玉制品的弹性模量较大，故而其抗热震稳定性相对较差。3、在高温状态下，刚玉中的AL₂O₃在强碱性熔渣中形成低熔点物质，又因其AL₂O₃含量高，高温时会产生收缩，碱性熔渣又极易浸透，致使在温度变化情况下，形成变质层，故其抗碱性熔渣侵蚀的性能较差。

铝铬渣是冶炼金属铬产出的副产品，因其富含AL₂O₃和Cr₂O₃故具备了许多耐火材料的优良性能，该物质耐高温，具有较好的高温化学稳定性，在酸性熔渣和中性熔渣中使用效果较好。但在碱性与低碱性熔渣中使用易分解形成低熔点物质，其抗渣侵性能下降，使用效果不理想，而且，铝铬渣本身的密度不如刚玉，其制品的致密性比刚玉差，另外铝铬渣的热震稳定性更差，在温度波动的部位使用，常有剥落和开裂现象，还有，由于铝铬渣是冶炼金属铬的副产品，其资源也受到很大的限制。

本发明的目的是克服上述耐火材料存在的不足，解决上述耐火材料在使用中存在的问题，改善耐火材料的技术性能，扩大铬铝质耐火材料的原料来源，降低生产成本，提供一种铬铝尖晶石耐火材料。

本发明是按照下述配方制成的(按重量百分比计)：

刚玉：20～98％；

铬铁矿：2～80％；

结合剂：上述材料总重量的0.5～14％；其中，刚玉要求成份为：

AL₂O₂≥78％；铬铁矿要求成份为：

Cr₂O₃≥35％；

上述所说的结合剂包括有机结合剂和无机结合剂。

将粒度符合要求的刚玉和铬铁矿分别进行磁选处理后，再分别筛选出所需的粒度，按照上述配比与结合剂混合均匀，即成为散状铬铝尖晶石耐火材料，该散状耐火材料经成型、干燥后，再经过高温烧结，即成为铬铝尖晶石成型制品。

本发明的优点在于：

1、本发明以刚玉作为主要成份，在其中加入铬铁矿和结合剂，再经过磁选、粒度分筛、混料等制作互艺后，便成为一种新的铬铝尖晶石耐火材料，其中，铬铁矿中的Cr₂O₃与刚玉中的AL₂O₃在高温烧结的过程中产生物质迁移，促进了AL₂O₃与Cr₂O₃间结合的致密性，形成致密的连续固熔体和高熔点化合物，增加了液相粘度，使熔渣仅仅渗入材料的浅表，从而减少了结构剥落的现象，所以，它比单质的刚玉和铝铬渣具有更为明显的优越性，提高了抗渣侵蚀和抗渗透性能。

2、在刚玉中加入铬铁矿后，提高了AL₂O₃在高温下出现液相的温度，并使液相浓度增大，使形成的铬铝质耐火材料具有很好的抗渣熔蚀的能力和很强的抗玻璃熔体侵蚀的能力。

3、在刚玉中加入铬铁矿后，在高温下能促使铝铬结合强度增大，提高原物质在高温下的抗折强度，降低烧结温度，而且，使原物料在高温下的收缩现象得到改善，提高了材料的热震稳定性。

4.刚玉和铬铁矿来源广泛，不受资源限制，为冶炼金属铬的副产品——铝铬渣找到了一种性能更为优越的替代产品。

下面提供本发明的实施例：

实施例1：

将成份符合要求、粒度为0～15毫米的刚玉，以及成份符合要求、粒度为0～8毫米的铬铁矿分另进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；然后，再根据需要分别进行筛选，筛选出所需粒度级别的刚玉和铬铁矿；取刚玉200kg、铬铁矿800kg、有机结合剂树脂140kg进行混合，搅拌均匀即成为铬铝尖晶石耐火材料。

实施例2：

将成份符合要求、粒度为0～15毫米的刚玉，以及成份符合要求、粒度为0～8毫米的铬铁矿分别进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；然后，再根据需要分别进行筛选，筛选出所需粒度级别的刚玉和铬铁矿；取刚玉980kg、铬铁矿20kg、有机结合剂纸浆5kg进行混合，搅拌均匀即成为铬铝尖晶石耐火材料。

实施例3：

将成份符合要求、粒度为0～15毫米的刚玉，以及成份符合要求、粒度为0～8毫米的铬铁矿分别进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；然后，再根据需要分别进行筛选，筛选出所需粒度级另的刚玉和铬铁矿；取刚玉550kg、铬铁矿450kg、无机结合剂硼酸65kg进行混合，搅拌均匀即成为铬铝尖晶石耐火材料。

实施例4：

将成份符合要求、粒度为0～15毫米的刚玉，以及成份符合要求、粒度为0～8毫米的铬铁矿分别进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；然后，再根据需要分别进行筛选，筛选出所需粒度级另的刚玉和铬铁矿；取刚玉800kg、铬铁矿200kg、无机结合剂磷酸或磷酸铝90kg进行混合，搅拌均匀即成为铬铝尖晶石耐火材料。

上述铬铝尖晶石耐火材料经成型、干燥后，再经过高温烧结。即可得到铬铝尖晶石耐火材料的各种成型制品。

Claims (1)

1、一种铬铝尖晶石耐火材料，其特征在于，它是按照下述配方制成的(按重量百分比计)：

刚玉：20～98％；

铬铁矿：2～80％；

结合剂：上述材料总重量的0.5～14％；其中，刚玉要求成份为：

AL₂O₃≥78％；铬铁矿要求成份为：

Cr₂O₃≥35％；

上述所说的结合剂为磷酸、磷酸铝、硼酸、树脂或纸浆。