[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(jì)）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(huì)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(xué)成分進(jìn)入到磚塊的晶界中的化學(xué)侵蝕，因此孔隙率較大的磚塊受此種化學(xué)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(xué)侵蝕。

為了防止這種化學(xué)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(bào)），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(dǎo)致的化學(xué)侵蝕，尤其防止熔渣成分對磚塊的晶界的侵蝕進(jìn)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)，在燒成前的磚塊表面設(shè)置磁鐵礦粉層，對該磁鐵礦粉進(jìn)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(diǎn)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(shí)，在燒成前的磚塊表面設(shè)置磁鐵礦粉層，對該磁鐵礦粉進(jìn)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(diǎn)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(diǎn)以上，來熔融上述磁鐵礦粉，接著，轉(zhuǎn)換成空氣氣氛并進(jìn)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(diǎn)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(yàn)的示意圖。

圖2是表示有關(guān)實(shí)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。