一種含氧化鉻的莫來石磚及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于耐火材料【技術領域】，公開一種含氧化鉻的莫來石磚及其制備方法。由骨料、粉料外加結合劑制成，其中以質量百分比計，骨料和粉料之和為100%，骨料為：粒度3－5mm的燒結莫來石10－15%、粒度1-3mm的燒結莫來石28-33%、粒度0.088－1mm的燒結莫來石8－12%、粒度0-3mm的鉻精礦7－10%，粉料為：＜0.088mm的南非鉻礦10－13%、粒度＜0.088mm的棕剛玉20－28%；結合劑為：固體磷酸二氫鋁和水，并且固體磷酸二氫鋁、水分別占骨料和粉料之和的2－4%、1－2%。按配比將骨料、結合劑混勻，然后加入粉料繼續(xù)混勻，然后成型、烘干、燒結即得成品。本發(fā)明產(chǎn)品依靠高溫下生成鋁鉻尖晶石及重新結晶的莫來石相，使材料有耐高溫、耐侵蝕、高抗熱震性和優(yōu)良的力學性能，適用于多種有色金屬行業(yè)及化工行業(yè)。
【專利說明】
一種含氧化鉻的莫來石磚及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于耐火材料【技術領域】，具體涉及一種含氧化鉻的莫來石磚及其制備方法。

【背景技術】
[0002]隨著近些年有色冶煉技術和化工工業(yè)的快速發(fā)展，我國相繼建成大型現(xiàn)代化的有色金屬冶煉窯爐和大型化工生產(chǎn)基地，對滿足冶煉窯爐和化工生產(chǎn)用耐火材料也提出了苛刻的要求。由于高溫物料會和作為內(nèi)襯的耐火材料直接接觸，對耐火材料的耐高溫、耐侵蝕和抗熱震性能都有較高的要求。鋁鉻磚的出現(xiàn)及發(fā)展對傳統(tǒng)材料鎂鉻磚是更新?lián)Q代的革命，能最大限度地滿足現(xiàn)代化有色金屬冶煉和化工生產(chǎn)苛刻使用環(huán)境。一般，傳統(tǒng)的鋁鉻磚采用鉻渣為主要原料，原料成分波動大，原料的分級混料工序復雜，且產(chǎn)品質量穩(wěn)定性不能保證。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決有色冶煉和化工生產(chǎn)的耐火材料磚襯使用問題，本發(fā)明的目的在于提供一種含氧化鉻的莫來石磚及其制備方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案如下:
一種含氧化鉻的莫來石磚，由骨料、粉料外加結合劑制成，其中以質量百分比計，骨料和粉料之和為100%，骨料為:粒度3 - 5mm的燒結莫來石10 — 15%、粒度l_3mm的燒結莫來石28-33%、粒度0.088 一 Imm的燒結莫來石8 — 12%、粒度0_3mm的鉻精礦7 — 10%，粉料為:< 0.088mm的南非鉻礦10 — 13%、粒度< 0.088mm的棕剛玉20 — 28% ;結合劑為:固體磷酸二氫招和水，并且固體磷酸二氫招、水分別占骨料和粉料之和的2 — 4%、I — 2%。
[0005]較好地，以質量百分含量計，三種粒度規(guī)格的燒結莫來石中:莫來石相70 - 85%、Fe2O3 < 1.0%,鉻精礦中:Cr2O3 彡 50%,Fe2O3 < 16%,南非鉻礦中:Cr2O3 彡 45%,S12 ( 1.5%,棕剛玉中a -Al2O3相> 94.5%且棕剛玉體積密度彡3.85g/cm3,固體磷酸二氫鋁中=P2O5 63 一67%、Al2O3 16 — 18%。
[0006]含氧化鉻的莫來石磚的制備方法:按配比將骨料、結合劑混勻，然后加入粉料繼續(xù)混勻，然后成型、烘干、燒結即得成品。
[0007]較好地，在90-11 (TC 烘干 15-24h，在 1480 — 1490°C 燒結 5_8h。
[0008]在常溫狀態(tài)下加入磷酸二氫鋁使所有物料能更好地結合在一起便于成型及干燥后保持磚坯有一定的強度，但在高溫燒結的過程中并不參與分解反應。而高溫下氧化鋁和氧化鉻處于較高的活性狀態(tài)下能夠很充分地反應生成鋁鉻尖晶石且直接程度比較高，且雜質很少，另一方面，燒結莫來石的加入是因為莫來石含量比較高且高溫下晶形發(fā)育良好的莫來石更能抵御含S12渣的侵蝕，比傳統(tǒng)加入高鋁礬土骨料制造的莫來石抗侵蝕能力明顯增強，且發(fā)揮了優(yōu)質莫來石材料的高抗熱震性能。
[0009]在應用中有色金屬冶煉渣中的FeO與耐火材料中的氧化鋁和氧化鉻生成高熔點的鐵絡尖晶石和鐵招尖晶石堵塞氣孔，提聞耐火材料的抗侵蝕性。
[0010]本發(fā)明產(chǎn)品依靠高溫下生成鋁鉻尖晶石及重新結晶的莫來石相，使材料有耐高溫、耐侵蝕、高抗熱震性和優(yōu)良的力學性能，適用于多種有色金屬行業(yè)及化工行業(yè)。

【具體實施方式】
[0011]以下實施例中，以質量百分含量計，三種粒度規(guī)格的燒結莫來石中:莫來石相70 — 85%、Fe2O3 < 1.0%,鉻精礦中:Cr2O3 彡 50%、Fe2O3 < 16%,南非鉻礦中:Cr2O3 彡 45%、S12 ( 1.5%，棕剛玉中a -Al2O3相> 94.5%且棕剛玉體積密度彡3.85g/cm3,固體磷酸二氫鋁中=P2O5 63 — 67%、Al2O3 16 — 18%。
[0012]實施例1
原料配伍(質量百分比)為骨料:粒度3 - 5mm的燒結莫來石顆粒12%、粒度I 一 3_的燒結莫來石顆粒33%、粒度0.088 -1mm的燒結莫來石顆粒10%、0_3mm的鉻精礦顆粒10%，粉料:粒度< 0.088mm的南非鉻礦細粉12%、粒度< 0.088mm的棕剛玉細粉23%，結合劑:固體磷酸二氫鋁和水，固體磷酸二氫鋁、水分別占骨料和粉料之和的2%、1%。
[0013]制備方法:將骨料加結合劑混勻5分鐘后，加入粉料繼續(xù)混碾10分鐘，混碾均勻的泥料經(jīng)1250T程控螺旋壓力機沖壓成型，將成型后的磚坯取出后經(jīng)90°C烘干24小時后，裝高溫隧道窯于1480°C保溫8個小時后冷卻，出窯檢驗后制成合格的含氧化鉻莫來石質耐火材料。其具有137MPa的耐壓強度、荷重軟化溫度T0.6 > 1500°C、1100°C水冷> 20次的熱震穩(wěn)定性能。
[0014]實施例2
原料配伍(質量百分比)為骨料:粒度3 - 5mm的燒結莫來石顆粒15%、粒度l_3mm的燒結莫來石顆粒28%、粒度0.088 -1mm的燒結莫來石顆粒12%、0_3mm的鉻精礦顆粒10%，粉料:粒度< 0.088mm的南非鉻礦細粉10%、粒度< 0.088mm的棕剛玉細粉25%，結合劑:固體磷酸二氫鋁和水，固體磷酸二氫鋁、水分別占骨料和粉料之和的4%、2%。
[0015]制備方法:將骨料加結合劑混勻5分鐘后，加入粉料繼續(xù)混碾10分鐘，混碾均勻的泥料經(jīng)1250T程控螺旋壓力機沖壓成型，將成型后的磚坯取出后經(jīng)110°C烘干15小時后，裝高溫隧道窯于1490°C保溫5個小時后冷卻，出窯檢驗后制成合格的含氧化鉻莫來石質耐火材料。其具有145MPa的耐壓強度、荷重軟化溫度T0.6 > 1500°C、1100°C水冷> 20次的熱震穩(wěn)定性能。
[0016]從上述實施例1、實施例2可以看出本發(fā)明產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐高溫性能。
【權利要求】
1.一種含氧化鉻的莫來石磚，其特征在于由骨料、粉料外加結合劑制成，其中以質量百分比計，骨料和粉料之和為100%，骨料為:粒度3 - 5mm的燒結莫來石10 — 15%、粒度l_3mm的燒結莫來石28-33%、粒度0.088 一 Imm的燒結莫來石8 一 12%、粒度0-3謹?shù)你t精礦7 —10%，粉料為..< 0.088mm的南非鉻礦10 — 13%、粒度< 0.088mm的棕剛玉20 — 28% ;結合劑為:固體磷酸二氫招和水，并且固體磷酸二氫招、水分別占骨料和粉料之和的2 — 4%、I —2%。
2.如權利要求1所述的含氧化鉻的莫來石磚，其特征在于:以質量百分含量計，三種粒度規(guī)格的燒結莫來石中:莫來石相70 — 85%、Fe2O3 < 1.0%，鉻精礦中=Cr2O3彡50%、Fe2O3< 16%，南非鉻礦中=Cr2O3彡45%、S12 ( 1.5%，棕剛玉中a -Al2O3相> 94.5%且棕剛玉體積密度彡 3.85g/cm3，固體磷酸二氫鋁中:P205 63 — 67%、Al2O3 16 — 18%。
3.一種制備如權利要求1或2所述的含氧化鉻的莫來石磚的方法，其特征在于:按配比將骨料、結合劑混勻，然后加入粉料繼續(xù)混勻，然后成型、烘干、燒結即得成品。
4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于:在90-110°C烘干15-24h，在1480—1490°C燒結 5-8h。
【文檔編號】C04B35/185GK104261848SQ201410488879
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權日:2014年9月23日
【發(fā)明者】李全有, 鄭建立, 宋文娟, 曹偉, 白楷選 申請人:鄭州瑞泰耐火科技有限公司