[發明專利]膠體浸漬法制備的高鉻磚

無效

• 申請號: 200810231097.1
• 申請日: 2008-11-27
• 公開（公告）號: CN101423415A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 孫紅剛;范志輝;閆雙志;耿可明;王剛;王金相;呂世坪;方旭
• 申請（專利權）人: 中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所
• 代理人: 盧洪方

技術領域

本發明屬于耐火材料領域，主要涉及一種采用膠體浸漬法制備的高鉻磚，是煤氣化裝置用耐火材料的重要組成部分。

背景技術

隨著國際原油價格的不斷攀升，利用相對低廉的煤生產乙烯、甲醇、合成氨、發電的水煤漿氣化工藝，既能使煤得到充分利用，又有利于環保，具有廣泛的市場前景。水煤漿加壓氣化爐是目前國內最為常用的煤氣化裝置。水煤漿氣化爐工作溫度通常1500℃左右、爐內氣壓5MPa左右、強還原氣氛、液態酸性熔渣，同時伴隨著氣、液、固體的高速沖刷和氣壓的波動，這一苛刻條件對耐火材料提出了極高的要求。高鉻磚(Cr₂O₃-Al₂O₃-ZrO₂磚)具有較高的高溫強度，優異的耐酸性煤渣滲透性能，是水煤漿氣化爐的關鍵內襯材料。

普通高鉻磚，以燒結或電熔氧化鉻顆粒為骨料，以氧化鉻綠、電熔氧化鉻細粉、α-Al₂O₃粉、m-ZrO₂粉的混合粉為基質，添加結合劑，在摩擦壓磚機上成型，在高溫窯中經1600～1800℃燒成后，方可使用。普通高鉻磚，由于顯氣孔率高(15～20％)，低粘度的液態煤熔渣在高壓下極易通過貫通氣孔滲入到高鉻磚內部，破壞材料內部結構，大大降低了高鉻磚的壽命，也間接影響了氣化爐的整體使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于提出一種采用膠體浸漬法制備的高鉻磚，使其具有氣孔率低、抗煤渣滲透能力強的特點，該高鉻磚作為水煤漿氣化爐的內襯材料，能在苛刻的工況條件下長時間使用，提高水煤漿氣化爐的整體壽命。

本發明完成其發明任務采取的技術方案是：一種膠體浸漬法制備的高鉻磚，該高鉻磚中Cr₂O₃含量≥60wt％，是水煤漿氣化爐的關鍵內襯材料，該高鉻磚是以燒成后的普通高鉻磚制品為原材料，經干燥后放入浸液槽內，并置于真空裝置中，在真空狀態下向浸液槽中緩慢注入一定粘度的膠體，至高鉻磚被完全浸沒，保持真空一段時間，將裝有高鉻磚的浸液槽在空氣中靜置一段時間后，將高鉻磚從浸漬的膠體中取出，經烘干或自然干燥后，得到無需高溫燒成即可使用的產品。

所述的普通高鉻磚制品是指市售的Cr₂O₃質量分數為60～95％的Cr₂O₃-Al₂O₃-ZrO₂質或Cr₂O₃-Al₂O₃質燒成定形制品；

所述的膠體是磷酸二氫鋁膠體、磷酸鋁膠體、磷酸鉻膠體、磷酸鋁鉻膠體、磷酸鋯膠體、氫氧化鉻膠體、氫氧化鋁膠體、氫氧化鋯膠體中的任一種或多種組合而成；

所述的膠體粘度范圍為40～300mPa·s，膠體的粘度值是根據分散體中膠粒的濃度調節得到的。

含鋁、鉻、鋯的磷酸鹽膠體以及鋁、鉻、鋯的氫氧化物膠體，添加到Cr₂O₃-Al₂O₃-ZrO₂磚中不引入新的物相，不降低耐火材料的高溫性能。而且，這些膠體滲入磚中，占據磚內氣孔，可明顯降低材料顯氣孔率，減少熔渣向磚內部的滲透。

與現有高鉻磚制品相比，本發明具有顯氣孔率低、抗折強度高、抗煤渣滲透性優異等特點。

具體實施方式

實施例1：以市售Cr₂O₃質量分數為90％的普通Cr₂O₃-Al₂O₃-ZrO₂質燒成定形制品為原料，將其110℃干燥后放入浸液槽內，并置于真空裝置中，在真空狀態下(壓強小于2500Pa)向浸液槽中緩慢注入粘度為40mPa·s的磷酸二氫鋁膠體，至高鉻磚被完全浸沒，保持真空約5min，將裝有高鉻磚的浸液槽在空氣中靜置60min后，將高鉻磚從浸漬的膠體中取出，烘干即得產品。