[發(fā)明專利]耐蝕性磚塊及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310262903.2
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103508741A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 山口健一;木村裕輔
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱綜合材料株式會社
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;王珍仙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在非鐵冶煉爐、資源再循環(huán)熔爐等中使用的磚塊，對于溶體的侵蝕具有優(yōu)異的耐蝕性且壽命較長的耐蝕性磚塊及其制造方法。

本申請對2012年6月29日申請的日本專利申請第2012-147246號主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容引用于此。

背景技術(shù)

在非鐵冶煉爐、資源再循環(huán)熔爐等中使用有氧化鎂-氧化鉻質(zhì)磚塊（以下記為Cr-Mg系磚塊）、氧化鎂-氧化鋁質(zhì)磚塊（以下記為Al-Mg系磚塊）及氧化鋁-氧化鉻質(zhì)磚塊（以下記為Al-Cr系磚塊）等。這些磚塊中除電熔融鑄造磚之外孔隙率為2～40%，還有孔隙率較大的磚塊。通常，磚塊在爐內(nèi)與溶體接觸，受到溶體的化學成分進入到磚塊的晶界中的化學侵蝕，因此孔隙率較大的磚塊受此種化學侵蝕程度較大。例如，熔渣等溶體成分即SiO₂、FeO、CaO、Na₂O等滲透到磚塊的晶界，與磚塊成分即MgO、Cr₂O₃、Al₂O₃等反應(yīng)而造成化學侵蝕。

為了防止這種化學侵蝕，采取了改變磚塊的組成或構(gòu)成顆粒的狀態(tài)或制造方法的措施。例如，已知有如下氧化鎂尖晶石質(zhì)耐火物質(zhì)（參考日本特開2000-281429號公報），其特征在于，關(guān)于氧化鋁-氧化鎂磚塊，氧化鎂結(jié)晶的方鎂石具有孔徑為1～5μm的閉孔，方鎂石的尺寸均勻，方鎂石的晶界由方鎂石和以MgO-Al₂O₃作為成分的尖晶石相構(gòu)成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種通過在磚塊表面形成特定成分的涂布層來替代調(diào)整磚塊的構(gòu)成成分的方法，從而防止因磚塊成分與熔渣等溶體成分的反應(yīng)導致的化學侵蝕，尤其防止熔渣成分對磚塊的晶界的侵蝕進而提高耐蝕性的磚塊。

本發(fā)明涉及由以下結(jié)構(gòu)構(gòu)成的耐蝕性磚塊。

[1]一種耐蝕性磚塊，其在Al-Cr系磚塊、Al-Mg系磚塊或Cr-Mg系磚塊中，具有由熔點為1600℃以上的尖晶石固溶體構(gòu)成的涂布層，所述尖晶石固溶體為上述磚塊的各成分與Fe的三元系氧化物。

[2]上述[1]中記載的耐蝕性磚塊，其中，上述涂布層為熔點為1600℃以上的尖晶石固溶體，所述尖晶石固溶體為在制造磚塊時，在燒成前的磚塊表面設(shè)置磁鐵礦粉層，對該磁鐵礦粉進行加熱并熔融來與磚塊的成分發(fā)生反應(yīng)而成的三元系氧化物。

[3]上述[1]或[2]中記載的耐蝕性磚塊，其中，上述涂布層為熔點為1600℃以上的尖晶石固溶體，所述尖晶石固溶體為Al-Cr-Fe氧化物固溶體、Al-Mg-Fe氧化物固溶體或Cr-Mg-Fe氧化物固溶體。

另外，本發(fā)明涉及由以下結(jié)構(gòu)構(gòu)成的耐蝕性磚塊的制造方法。

[4]一種耐蝕性磚塊的制造方法，其中，在Al-Cr系磚塊、Al-Mg系磚塊或Cr-Mg系磚塊中，在制造磚塊時，在燒成前的磚塊表面設(shè)置磁鐵礦粉層，對該磁鐵礦粉進行加熱并使其熔融而使上述磚塊的各成分與Fe反應(yīng)，形成由熔點為1600℃以上的尖晶石固溶體構(gòu)成的涂布層，所述尖晶石固溶體為所述磚塊成分與Fe的三元系氧化物。

[5]上述[4]中記載的耐蝕性磚塊的制造方法，其中，在惰性氣氛下，將在表面形成上述磁鐵礦粉層的燒成前的磚塊加熱至磁鐵礦的熔點以上，來熔融上述磁鐵礦粉，接著，轉(zhuǎn)換成空氣氣氛并進行加熱而使磁鐵礦與磚塊的成分發(fā)生反應(yīng)來形成熔點為1600℃以上的尖晶石固溶體，之后轉(zhuǎn)換成惰性氣氛并冷卻至常溫，所述尖晶石固溶體為Al-Cr-Fe氧化物固溶體、Al-Mg-Fe氧化物固溶體或Cr-Mg-Fe氧化物固溶體。

本發(fā)明的耐蝕性磚塊在磚塊表面具有由磚塊成分與Fe的三元系氧化物的尖晶石固溶體構(gòu)成的涂布層，因此在爐內(nèi)熔渣成分難以滲入到磚塊內(nèi)部，并能夠可靠地抑制因熔渣成分與磚塊成分的反應(yīng)引起的侵蝕。因此顯著提高磚塊的耐蝕性，并且能夠獲得壽命較長的磚塊。

附圖說明

圖1是熔損試驗的示意圖。

圖2是表示有關(guān)實施例1的顆粒的、熔渣與顆粒的接觸部分的截面的EPMA照片。

圖3是圖2中尖晶石固溶體與熔渣的接觸部分A的放大圖。

圖4是表示有關(guān)圖3的部分的、基于面積法分析的Si的分布狀態(tài)的EPMA照片。

圖5是表示有關(guān)圖3的部分的、基于面積法分析的Ca的分布狀態(tài)的EPMA照片。

圖6是表示有關(guān)比較例的顆粒的、熔渣與顆粒的接觸部分的截面的EPMA照片。

圖7是圖6中尖晶石固溶體與熔渣的接觸部分B的放大圖。