CN1191210C - 一种氧化铬材料的烧结方法 - Google Patents

一种氧化铬材料的烧结方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1191210C
CN1191210C CN 01128362 CN01128362A CN1191210C CN 1191210 C CN1191210 C CN 1191210C CN 01128362 CN01128362 CN 01128362 CN 01128362 A CN01128362 A CN 01128362A CN 1191210 C CN1191210 C CN 1191210C
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
chromium oxide
sintering
layer
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 01128362
Other languages
English (en)
Other versions
CN1332130A (zh
Inventor
梁永和
孙承绪
李楠
钱新伟
吴芸芸
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 CN 01128362 priority Critical patent/CN1191210C/zh
Publication of CN1332130A publication Critical patent/CN1332130A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1191210C publication Critical patent/CN1191210C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

本发明涉及一种采用复合覆盖剂低温合成无反应层纯Cr2O3和高Cr2O3材料的烧结方法。该方法是在氧化铬材料试样表面埋覆一层氧化物细粉，然后在氧化物细粉层外埋覆炭粉，将它们一起装于匣钵或类似箱体中，于1500℃-1650℃温度下进行烧结，保温1-3小时即成。本发明能在不使用外加剂的条件下使氧化铬材料达到充分的烧结，并带来以下的积极效果：1.氧化物细粉层的存在使得制品试样与外层炭粉完全隔离，可以避免二者直接接触而形成反应层，这样，不仅烧结的制品表面质量好，而且相对密度高，能适于大规模工业生产；2.采用低温烧成可以节约能耗，降低对烧成设备的要求，并使烧成设备的使用寿命延长；3.工艺控制简便，便于实施和应用。

Description

一种氧化铬材料的烧结方法
技术领域
本发明涉及一种采用复合覆盖剂低温合成无反应层纯Cr2O3和高Cr2O3材料的烧结方法。
背景技术
高铬耐火材料种类很多，应用非常广泛。在这类材料中，Cr2O3-ZrO2-Al2O3材料的研究与发展备受瞩目。纯Cr2O3和高Cr2O3材料主要用于玻璃行业无碱玻璃窑和化工行业的水煤浆气化炉中。作为其内衬的热面材料。由于煤的气化属高温高压下的反应，因而这种材料不但要耐高温，而且要求能够抵抗熔渣(含SiO2、Al2O3、MgO等)的侵蚀。经理论分析与实验证明，高Cr2O3含量是无碱玻璃窑和气化炉炉衬材料所必须的。因此，目前普遍采用以纯氧化铬或氧化铬为主、添加少量其它氧化物的复合耐火材料。
对于纯氧化铬或高Cr2O3复合材料的烧结，目前主要有以下几种方法：
(a)电熔法生产Cr2O3砂、高温烧成制品；
(b)控制气氛烧结；
(c)埋炭烧结；
(d)碳与Cr2O3混合制样烧结；
方法(a)[煤炭化工，1991(2)14～18，“水煤浆加压气化炉炉衬耐火材料国产化前景”]是当前国内生产高Cr2O3材料的主要方法。在此工艺过程中，电熔合成原料时生成的铬碳化合物与金属Cr始终存在于高Cr2O3砂中，导致产品性能下降、成品率不高。而且，高温烧成过程中的能耗也十分严重。
方法(b)[美国陶瓷协会誌Journal of the American CeremicSociety1972，55(9)：433-436.1974，57(3)：150，57(6)：274-275]是大多数国外学者研究Cr2O3烧结时采用的方法。Ownby与Junquist以CO/CO2混合气体控制烧结气氛中的氧分压，使Cr2O3的烧后密度达到理论密度的98％以上。此外，Halloran与Anderson的等温烧结实验、Neve与Coble的Cr2O3烧结实验，也都采用控制气氛的烧结方法。由于在实际生产过程中，烧结气氛中的氧分压难以精确控制，因而这种方法目前仅能用于实验室研究，而不能应用于工业生产。
日本学者山口明良采用埋炭烧结法(c)[日本窑业协会誌，1980，88(4)：184-190]，给高铬材料的烧结开辟了新途径。将由Cr2O3细粉制成的试样埋在炭粉里，于给定温度下进行烧结，可以达到很高的烧后密度。但是，该方法有一个重大缺陷。在烧结过程中由于材料表面与炭接触，使得烧后的材料表面产生了难以去除的反应层。反应层的存在不仅在材料中引入了杂质，而且使得定型制品的尺寸控制变得困难，并影响制品外观。
方法(d)是一项日本专利[JP63319251]，将Cr2O3细粉与炭粉按一定比例配料，均匀混合后制样，然后经高温烧成。利用碳在高温下发生氧化反应生成二氧化碳，可以在试样内部形成还原性气氛，从而使Cr2O3烧结致密。从原理可知，这种方法要求烧成过程处于绝对密封的高温炉中，否则就难以成功，所以，工艺控制困难，设备要求高，制作成本也较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要克服上述现有技术存在的不足而提供一种工艺控制简便、设备要求较低、能耗小、适于大规模工业生产的氧化铬材料的烧结方法。
本发明为解决上述问题而提出的技术方案如下：在氧化铬材料试样表面埋覆一层氧化物细粉，然后在氧化物细粉层外埋覆炭粉，将它们一起装于匣钵或类似箱体中，于1500-1650℃温度下进行烧结，保温1-3小时即成。
按上述方案，所述的氧化铬材料主要由Cr2O3组成，其原料组分含量按重量计为：
Cr2O3 80-99.5％    ZrO2 0-10％    Al2O3 0-10％。
材料试样通常先在150Mpa以下压力下成型，然后按上述方法进行烧结；所覆盖的氧化物细粉为氧化铬细粉或氧化铝细粉或矾土熟料细粉，厚度为0.5-3cm；所述的最外层覆盖的炭粉可为石墨或焦炭细粉，或者为二者的混合物。
采用上述技术方案，本发明能在不使用外加剂的条件下，于1500-1650℃之间使氧化铬材料达到充分的烧结，并带来以下的积极效果：1、氧化物细粉层的存在使得制品试样与外层炭粉完全隔离，可以避免二者直接接触而形成反应层，这样，不仅烧结的制品表面质量好，而且相对密度高，使本发明能适于大规模工业生产；2、采用低温烧成可以节约能耗，降低对烧成设备的要求，并使烧成设备的使用寿命延长；3、工艺控制简便，便于实施和应用。
附图说明
图1为本发明烧结时覆盖层的结构图示。
具体实施方式
以下结合附图进一步详细说明本发明的实施例。
实施例1：试样4由纯Cr2O3材料压制成型，在其表面覆盖厚度为1cm的氧化铬细粉层3，在氧化铬细粉层外覆埋由石墨粉和焦炭粉相混合的炭粉2，其石墨和焦炭粉的含量按重量计各占50％，装入刚玉质匣钵1中，在1550℃下保温1小时即成。比较例1为在氧化性气氛(空气)条件下1800℃保温3小时烧成的同种试样，它们间的相对密度和显气孔率比较见表1。
表1
  相对密度(％)   显气孔率(％)
    比较例1   80.0   20
    实施例1   96.2   1
实施例2：试样由高Cr2O3复合材料压制而成，其原料组分按重量计为：Cr2O3 86％，ZrO2 6％，Al2O3 8％，在试样外覆盖厚度为1cm的氧化铬层，再覆盖石墨粉，装于匣钵中，在1550℃下保温1小时即成。比较例2为同样的试样在空气条件下1650℃保温3小时烧成，它们间的相对密度比较见表2。
表2
    相对密度(％)
    比较例2     55
    实施例2     95.6
实施例3：试样由纯Cr2O3压制成型，在其表面覆盖厚度为1cm的白刚玉层，在白刚玉层外覆埋炭粉，装入匣钵中于1550℃下保温1小时烧成，其相对密度可达92％。
实施例4：试样由Cr2O3 93％-ZrO2 7％(wt)压制成型，在其表面覆盖厚度为1cm的氧化铬细粉层，在氧化铬细粉层外覆埋由石墨粉和焦炭粉相混合的炭粉，装入匣钵中于1550℃下保温1小时烧成，其相对密度可达97％。

Claims (5)

1、一种氧化铬材料的烧结方法，其特征在于在氧化铬材料试样表面埋覆一层氧化物细粉，所覆盖的氧化物细粉为氧化铬细粉或氧化铝细粉或矾土熟料细粉，然后在氧化物细粉层外埋覆炭粉，将它们一起装于匣钵中，于1500-1650℃温度下进行烧结，保温1-3小时，即成。
2、按权利要求1所述的一种氧化铬材料的烧结方法，其特征在于所述的氧化铬材料主要由Cr2O3组成，其原料组分含量按重量计为：
Cr2O3  80-99.5％   ZrO2  0-10％   Al2O3  0-10％。
3、按权利要求1或2所述的一种氧化铬材料的烧结方法，其特征在于所述的氧化物细粉层厚度为0.5-3cm；所述的最外层覆盖的炭粉为石墨或焦炭细粉，或者为二者的混合物。
4、按权利要求1所述的一种氧化铬材料的烧结方法，其特征在于试样由纯Cr2O3材料压制成型，在其表面覆盖厚度为1cm的氧化铬细粉层，在氧化铬细粉层后覆埋由石墨粉和焦炭粉相混合的炭粉中，其石墨和焦炭粉的含量按重量计各占50％，装入刚玉质匣钵中，在1550℃下保温1小时即成。
5、按权利要求1或2所述的一种氧化铬材料的烧结方法，其特征在于试样由高Cr2O3材料压制而成，其原料的组分按重量计为：Cr2O386％，ZrO26％，Al2O38％，在制品试样外覆盖厚度为1cm的氧化铬层，再覆盖石墨粉，装于匣钵中，在1550℃下保温1小时即成。
CN 01128362 2001-08-22 2001-08-22 一种氧化铬材料的烧结方法 Expired - Fee Related CN1191210C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 01128362 CN1191210C (zh) 2001-08-22 2001-08-22 一种氧化铬材料的烧结方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 01128362 CN1191210C (zh) 2001-08-22 2001-08-22 一种氧化铬材料的烧结方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1332130A CN1332130A (zh) 2002-01-23
CN1191210C true CN1191210C (zh) 2005-03-02

Family

ID=4668229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 01128362 Expired - Fee Related CN1191210C (zh) 2001-08-22 2001-08-22 一种氧化铬材料的烧结方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1191210C (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101643362A (zh) * 2009-09-01 2010-02-10 西安建筑科技大学 一种氧化铬骨料致密烧结方法
CN108911721B (zh) * 2018-08-31 2021-07-16 广州市石基耐火材料厂 骨料型氧化铬耐火材料及其制备方法
CN112028651A (zh) * 2020-09-09 2020-12-04 登封市阳光炉料有限公司 一种铬刚玉料及其生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1332130A (zh) 2002-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1762895A (zh) 一种合成铁铝尖晶石及其制备方法
CN106747367B (zh) 一种高热震稳定性致密氧化铬制品的制备方法
CN111925204B (zh) 镁铝尖晶石耐火材料的制备方法
CN112897992B (zh) 一种rh浸渍管与环流管用高温处理镁碳砖及其制备方法
US7232780B2 (en) Yttria containing high-density chrome based refractory composites
CN110818437A (zh) 一种碳化硅-氧化物复合耐火制品的制备方法
CN115947588B (zh) 一种镁基复合耐火材料及其制备方法和应用
Cui et al. Microstructure and corrosion behavior of Al2O3–Cr2O3 composites with various Cr2O3 content in Al2O3–SiO2–CaO–FeO slag
CN109579525A (zh) 制备高纯净高锰钢的系统
CN109487037A (zh) 高纯净锰13高锰钢
CN102219530B (zh) 一种硅莫砖及其制备方法
CN113087504A (zh) 一种高导热致密硅砖及其制备方法
CN107540391B (zh) 一种高强致密氧化锆-镁橄榄石复合材料的制备方法
CN115073191A (zh) 一种抗高温氧化还原气氛交替耐火材料的制备方法
CN1191210C (zh) 一种氧化铬材料的烧结方法
CN114230316A (zh) 一种用于高炉炉衬的复合材料及其制备方法
CN102912113A (zh) 生产富钛料用的连续微波窑及其制备富钛料的方法
CN104649691B (zh) 一种抗热震镁尖晶石砖及其制备方法
CN1690012A (zh) 电炉炉底干式捣打料及其制备方法
CN112897994A (zh) 一种刚玉尖晶石复相材料制备方法
CN106830906B (zh) 一种低梯度差氧化铬制品的致密化方法
CN109487038A (zh) 高锰钢纯净化处理用造渣材料
CN114853489A (zh) 低结合相含量的β-SiC结合SiC耐火材料及其制备方法与制品
CN1766131A (zh) 一种生产直接还原铁和生铁的方法
CN1762896A (zh) 一种合成锰铝尖晶石及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20050302

Termination date: 20140822

EXPY Termination of patent right or utility model