CN1197828C - 一种铝铬钛耐火材料 - Google Patents

Abstract

一种铝铬钛耐火材料，它是按照下述配方制成的(按重量百分比计)：铝铬渣：5～95%，钛质材料：5～95%，以及上述材料总重量0.5～12%的结合剂，优点在于，将铝铬渣与钛质材料结合在一起，不仅保持了铝铬渣原有的一些优点，还使其综合耐火性能有了很大的提高，由于其中含有Al₂O₃和TiO₂，因而具有很好的抗热震性能，又由于含有Cr₂O₃而与其他成份形成高熔点化合物，提高了熔体粘度，因此，能阻止各种熔渣往耐火材料中渗透，提高了耐火材料的耐磨、抗渗透和抗冲击性能，大大减轻了耐火材料因温度变化而造成的大面积结构剥落，而且，其热膨胀系数小，导热率低，可用作输送液态金属管道的内衬，以及温度高、温度变化大、腐蚀冲刷大等工作条件苛刻的环境。

Description

一种铝铬钛耐火材料

技术领域

本发明属于耐火材料生产领域，特别涉及一种铝铬钛耐火材料。

背景技术

铝铬渣是冶炼金属铬的副产品，因其富含AL₂O₃和Cr₂O₃这两种物质而具备了许多耐火材料的优良性能，这两种物质在经过高温烧结后，能够生成无限固溶体，它具有较好的高温化学稳定性和耐磨性，较高的荷软温度，耐高温氧化，且硬度大，并在酸性熔渣和中性熔渣中有着较好的使用效果。但铝铬渣的抗热震性能较差，在急冷、急热条件下使用易形成裂纹，常有剥落和开裂现象，使用寿命短，其耐火性能在总体上还不够理想。

钛质耐火材料含有较多的TiO₂，也含有AL₂O₃，如钛酸铝、钛渣或钛矿。钛酸铝是AL₂O₃和TiO₂的二元化合物，它的熔点较高，热膨胀系数小，导热率低，抗热震性能好，但钛酸铝也有一个缺点，就是在高温下易发生分解，这在一定程度上限制了钛酸铝的应用。钛渣是生产钛合金时产生的副产品，也是一种工业废渣，它的耐火度也比较高，酸耗值为30左右，属于碱性耐火材料，其抗碱性渣的能力较强，但在酸性熔渣中使用效果较差。钛矿主要由FeO和TiO₂构成，因含有SiO₂、MgO、CaO和MnO等杂质而降低其熔点，由于熔点较低，故适用于作铸铁用原砂。上述钛质耐火材料因其在耐火性能上存在的缺陷而限制了其应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服上述现有技术存在的不足，提高耐火材料的综合性能，提供一种抗热震性能好、抗冲击性、抗渗透性好、不易剥落的铝铬钛耐火材料。

本发明是按照下述配方制成的(按重量百分比计)：

铝铬渣：  5～95％；

钛质材料：5～95％；

结合剂：上述材料总重量的0.5～12％；

其中，铝铬渣是高温冶炼金属铬产出的副产品，要求成分为：

AL₂O₃≥65％、Cr₂O₃≥6％、MgO 1～3％；

钛质材料要求成份为：

TiO₂≥11％；

上述成份均按重量百分比计。

上述所说的钛质材料为钛酸铝、钛矿或钛渣。

上述所说的结合剂为磷酸、磷酸二氢铝、磷酸铝铬、硼酸、纸浆、糊精或淀粉。

将成份符合要求的铝铬渣和钛质材料分别进行粉碎与磨细，再对其分别进行跳钛或磁选处理，去除其中的钛铁或铁磁性物质，按照上述比例与结合剂混合均匀，即成为散状的铝铬钛耐火材料，该散状耐火材料经成型、干燥后，再经过高温烧结，即成为铝铬钛成型制品。

本发明的优点在于，将铝铬渣与钛质材料结合在一起，不仅保持了铝铬渣原有的一些优点，还使其综合耐火性能有了很大的提高，由于其中含有AL₂O₃和TiO₂，因而具有很好的抗热震性能，又由于含有Cr₂O₃而与其他成份形成高熔点化合物，还提高了熔体粘度，因此，能阻止各种熔渣往耐火材料中渗透，提高了耐火材料的耐磨、抗渗透和抗冲击性能，大大减轻了耐火材料因温度变化而造成的大面积结构剥落，而且，其热膨胀系数小，导热率低，可用作输送液态金属管道的内衬，以及温度高、温度变化大、腐蚀冲刷大等工作条件苛刻的环境。

具体实施方式

实施例1：

将成份符合要求的铝铬渣和钛渣分别进行粉碎与磨细，其粒度为0.042～20毫米；对粉碎后的钛渣进行跳钛水选处理，清除钛渣中残留的钛铁，并将跳钛水选后的钛渣烘干；再对其分别进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；然后，再根据需要分别对铝铬渣和钛渣进行筛选，筛选出所需粒度级别的铝铬渣和钛渣；取铝铬渣250kg、钛渣750kg、结合剂磷酸100kg进行混合，搅拌均匀，即成为散状的铝铬钛耐火材料。

实施例2：

将成份符合要求的铝铬渣和钛渣分别进行粉碎与磨细，其粒度为0.042～20毫米；对粉碎后的钛渣进行跳钛水选处理，清除钛渣中残留的钛铁，并将跳钛水选后的钛渣烘干；再对其分别进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；然后，再根据需要分别对铝铬渣和钛渣进行筛选，筛选出所需粒度级别的铝铬渣和钛渣；取铝铬渣50kg、钛渣950kg、结合剂磷酸二氢铝120kg进行混合，搅拌均匀，即成为散状的铝铬钛耐火材料。

实施例3：

将成份符合要求的铝铬渣和钛矿分别进行粉碎与磨细，其粒度为0.042～20毫米；再对其分别进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；然后，再根据需要分别对铝铬渣和钛矿进行筛选，筛选出所需粒度级别的铝铬渣和钛矿；取铝铬渣950kg、钛矿50kg、结合剂磷酸铝铬20kg进行混合，搅拌均匀，即成为散状的铝铬钛耐火材料。

实施例4：

将成份符合要求的铝铬渣和钛矿分别进行粉碎与磨细，其粒度为0.042～20毫米；再对其分别进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；然后，再根据需要分别对铝铬渣和钛矿进行筛选，筛选出所需粒度级别的铝铬渣和钛矿；取铝铬渣600kg、钛矿400kg、结合剂纸浆40kg进行混合，搅拌均匀，即成为散状的铝铬钛耐火材料。

实施例5：

将成份符合要求的铝铬渣和钛酸铝分别进行粉碎与磨细，其粒度为0.042～20毫米；再对铝铬渣进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；然后，再根据需要分别对铝铬渣和钛酸铝进行筛选，筛选出所需粒度级别的铝铬渣和钛酸铝；取铝铬渣700kg、钛酸铝300kg、结合剂硼酸80kg进行混合，搅拌均匀，即成为散状的铝铬钛耐火材料。

实施例6：

将成份符合要求的铝铬渣和钛酸铝分别进行粉碎与磨细，其粒度为0.042～20毫米；再对铝铬渣进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；然后，再根据需要分别对铝铬渣和钛酸铝进行筛选，筛选出所需粒度级别的铝铬渣和钛酸铝；取铝铬渣550kg、钛酸铝450kg、结合剂淀粉或糊精5kg进行混合，搅拌均匀，即成为散状的铝铬钛耐火材料。

上述铝铬钛散状耐火材料经成型、干燥后，再经过1300℃高温烧结，即成为铝铬钛成型制品。

Claims (3)

1、一种铝铬钛耐火材料，其特征在于，它是按照下述配方制成的(按重量百分比计)：

铝铬渣：  5～95％；

钛质材料：5～95％；

结合剂：  上述材料总重量的0.5～12％；

其中，铝铬渣是高温冶炼金属铬产出的副产品，要求成分为：

AL₂O₃≥65％、Cr₂O₃≥6％、MgO 1～3％；

钛质材料要求成份为：

TiO₂≥11％；

上述成份均按重量百分比计。

2、根据权利要求1所述的铝铬钛耐火材料，其特征在于，上述所说的钛质材料为钛酸铝、钛矿或钛渣。

3、根据权利要求1所述的铝铬钛耐火材料，其特征在于，上述所说的结合剂为磷酸、磷酸二氢铝、磷酸铝铬、硼酸、纸浆、糊精或淀粉。