[發明專利]一種低氣孔鉻剛玉磚及其制備方法

在審

• 申請號: 201611161565.3
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106588052A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 任向陽;劉錫俊;王杰曾;徐琳琳;翟鵬濤;呂寶磊;劉曉磊;陳冰冰
• 申請（專利權）人: 河南瑞泰耐火材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/105;C04B41/85
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司41111
• 代理人: 李秋紅

技術領域

本發明涉及耐火材料技術領域，具體涉及低氣孔鉻剛玉磚如運用于有色冶煉領域的鉻剛玉磚及其制備方法。

背景技術

在有色冶煉過程中，爐襯材料同時承受著高溫和液態熔渣的侵蝕。盡管遇到的熔體的熔化溫度比鋼鐵工業遇到的熔體要低很多，但熔渣的粘度小，流動性好，滲透性強，對內襯材料的侵蝕嚴重。鉻剛玉磚主要由Al₂O₃和Cr₂O₃兩種組分組成，其特點是荷重軟化溫度高，耐磨性好，能夠抵抗高溫氣流沖刷；化學穩定性強，對中性至弱酸性爐渣抵抗性強。在有色冶煉窯爐如艾薩爐、奧斯麥特爐、基夫賽特爐等的關鍵部位取得了廣泛應用，其使用壽命甚至超過電熔再結合鎂鉻磚。而以鉻剛玉磚做內襯材料的有色窯爐往往是有色冶金工業的關鍵工序，其使用壽命決定著整個工序的能否正常運轉，提高內襯材料的抗侵蝕性從而提高整個工序的運轉率對有色冶金工業具有重要意義。以增加制品中的Cr₂O₃含量提高鉻剛玉磚抗侵蝕性方法，不僅大幅增加了生產成本，取得的效果也十分有限。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：根據目前有色冶煉過程中爐襯材料存在的技術問題，本發明提供一種能夠提高鉻剛玉耐火材料抗熔渣滲透性的產品及其方法，即本發明提供一種低氣孔鉻剛玉磚及其制備方法。本發明制備的產品能夠降低鉻剛玉材料的顯氣孔率和氣孔孔徑，并與滲入的熔渣反應形成高熔點物質，提高熔渣粘度、從而減緩了熔渣的滲透。

為了解決上述問題，本發明采取的技術方案是：

本發明提供一種低氣孔鉻剛玉磚，以質量百分含量表示，所述鉻剛玉磚主要由原料粒度5-3mm的剛玉18～28%，3-1mm的剛玉30～40%，1-0mm的剛玉10～20%，＜0.088mm的剛玉10～20%，1-0mm的高鉻礦或電熔氧化鉻1～15%和＜0.088mm的高純氧化鉻2～15%組成；另外，加入占上述所有原料總質量2～5%的磷酸鹽結合劑。

根據上述的低氣孔鉻剛玉磚，所述剛玉為電熔致密剛玉、電熔白剛玉、電熔亞白剛玉、電熔棕剛玉和燒結剛玉中的至少一種。

根據上述的低氣孔鉻剛玉磚，所述高鉻礦為Cr₂O₃質量百分含量≥45%的鉻精礦。

根據上述的低氣孔鉻剛玉磚，所述高純氧化鉻為工業級氧化鉻綠和電熔氧化鉻中的任一種或兩種的混合物；所述高純氧化鉻中Cr₂O₃質量百分含量≥98%。

根據上述的低氣孔鉻剛玉磚，所述磷酸鹽結合劑為磷酸、磷酸一氫鋁和磷酸二氫鋁中的任一種；所述磷酸鹽結合劑的比重為1.40～1.50。

另外，提供一種上述低氣孔鉻剛玉磚的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

a、混料：首先按照上述鉻剛玉磚的配料比例稱取各種原料，將粒度＞0.088mm的顆粒料加入混煉機中攪拌1～2分鐘，然后加入磷酸鹽結合劑再攪拌2～3分鐘，攪拌后加入剩余的＜0.088mm的粉料原料繼續攪拌10～15分鐘，得到混合物料；

b、成型：將步驟a得到的混合物料倒入壓力機中進行壓制成型，壓制過程中控制壓力為630～1000噸；成型后得到磚坯，控制磚坯的體積密度為3.40～3.60g/cm³；

c、燒成：將步驟b得到的磚坯首先置于干燥器中進行干燥，干燥溫度為80～120℃，干燥后磚坯的殘余水分≤0.5%；干燥后的磚坯送入高溫隧道窯進行燒成，燒成溫度為1550～1750℃，燒成時間為5～8h；

d、納米氧化物懸浮液浸漬：將步驟c燒成后的產品置于壓力容器中，抽真空至真空度為1000～1500Pa，然后加入制備的納米氧化物懸浮液至完全淹沒產品，接著進行加壓，加壓至0.4～0.5MPa，在此壓力條件下浸漬處理10～60分鐘；

e、微波干燥：將步驟d浸漬處理后的產品送入微波干燥器中進行干燥，干燥溫度為50～150℃，干燥時間為0.5～4h；干燥后得到產品鉻剛玉磚。

根據上述的低氣孔鉻剛玉磚的制備方法，步驟d中所采用的納米氧化物懸浮液是通過以下方法制備而成：

稱取納米氧化物加入飲用水中，再加入分散劑，采用氨水調節溶液的酸堿度使pH值為8～11，然后進行機械攪拌10～30分鐘，攪拌后采用超聲波分散20～60分鐘，制成納米氧化物懸浮液。