[發明專利]一種銅復合鎂鉻磚及其制造方法

有效

• 申請號: 201710580820.6
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107365161B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 上官永強;付剛;車作翊;張君;崔學正;付偉
• 申請（專利權）人: 遼寧中鎂高溫材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/047;C04B35/622;C04B41/85
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 史力伏

本發明屬于耐火材料技術領域，具體使用在有色冶煉用耐火材料方面，尤其涉及一種銅復合高性能鎂鉻磚及其制造方法。其原料按重量百分比配比如下：粒徑3?5mm的銅復合鎂鉻合成砂1?10％、粒徑1?3mm的銅復合鎂鉻合成砂10?35％、粒徑0.088?1mm的銅復合鎂鉻合成砂10?25％、粒徑3?5mm的電熔鎂鉻砂1?5％、粒徑1?3mm的電熔鎂鉻砂1?15％、粒徑0.088?1mm的電熔鎂鉻砂2?13％、粒徑≤0.088mm的電熔鎂鉻砂5?20％、粒徑3?5mm的電熔鎂砂1?5％、粒徑1?3mm的電熔鎂砂1?15％、粒徑0.088?1mm的電熔鎂砂2?13％、粒徑≤0.088mm的電熔鎂砂5?20％、粒徑≤0.088mm的鉻精礦2?10％、復合添加劑1?6％、結合劑(外加)3?5％。本發明能夠合理有效地對有色冶煉所產生的鎂鉻廢磚進行充分利用。

技術領域

本發明屬于耐火材料技術領域，具體使用在有色冶煉用耐火材料方面，尤其涉及一種銅復合高性能鎂鉻磚及其制造方法。

背景技術

鎂鉻耐火材料由于Cr⁶⁺污染問題，在黑色冶金領域已逐漸被低鉻或無鉻耐火材料所取代，但在有色冶金領域，熔渣體系屬于FeO-SiO₂系，不僅造渣時間長、渣量大，而且渣中FeO含量高達35％以上，只有鎂鉻耐火材料才能與此種條件相適應。也就是說，在有色冶金領域，鎂鉻磚還具有著不可替代的地位和作用。

近年來，隨著有色冶金行業的不斷發展壯大，尤其是銅冶煉企業的不斷擴張和擴展，對鎂鉻磚的需求量越來越大，相應的，產生的廢磚量也越來越多。為了避免鎂鉻廢磚對環境的污染并加強對資源的有效節約，耐材工作者和冶金工作者都在鎂鉻廢磚的重新利用上做了大量的工作，也取得了一定的有益效果，尤其對于黑色冶金產生的鎂鉻廢磚，由于滲透量少，雜質成分相對單一，基本上做到了100％的重新制磚利用。而有色冶金產生的鎂鉻廢磚，不僅滲透層厚、滲透量大，而且滲透進磚體內的成分也相當復雜，以煉銅用鎂鉻磚為例，滲透層中除了鐵橄欖石(FeO-SiO₂)渣外，還包括冰銅、銅锍、金屬銅、氧化銅、氧化亞銅等滲透性非常強的低熔物的液體滲透，以及硫的氧化物的氣體滲透，如此復雜的組成成分及雜質含量，在制磚時即使加入量非常小，也會對制品的質量和性能產生較大的影響，所以目前在對有色冶金產生的鎂鉻廢磚的應用方面，以直接破碎后加入不定形耐火材料應用中居多，對原料進行了極大的降檔使用，發揮不出有色鎂鉻廢磚料的固有價值，不僅擴大了Cr⁶⁺的污染源，而且磚中滲入的大量的Cu也被浪費掉了，不利于鉻鐵礦資源的和銅資源有效保護，尤其對我國來說，屬于貧鉻國家，大量的鉻鐵礦需要進口，對資源在有效保護和合理利用方面的需求更為迫切。

另外，傳統有色用鎂鉻磚的制造工藝，同黑色冶金用鎂鉻磚一樣，都要求用高純的原料并在高溫下燒成，形成產品的直接結合結構，但該工藝對使用溫度高達1600℃以上的黑色冶金來說，是比較合適的，而對于使用溫度只有1400℃左右的有色冶金來說，卻存在以下幾個方面的缺陷。

1、Cr₂O₃具有高溫揮發性，溫度越高，揮發量越大；1750℃以上的高溫或超高溫燒成容易造成Cr₂O₃的揮發損失，不僅造成磚內有益成分的降低，加劇資源的損耗，而且也使得Cr⁶⁺污染問題更加嚴重。

2、傳統直接結合鎂鉻磚燒成屬于固相燒結，磚體內部氣孔率較高，一般高達15-17％左右，并且氣孔大小非常不均勻，不利于阻止熔渣沿內部氣孔的滲透；而有色用鎂鉻磚卻要求磚體應當具有更好的抗滲透性，以阻止含Cu熔渣的大量滲透，提高使用壽命，促使對鉻資源和銅資源的保護利用。

3、傳統直接結合鎂鉻磚中各組分氧化物與滲入熔渣反應后都生成高溫物相，對氣孔有一定的填充作用，對抵抗液體熔渣的滲透效果不錯，但對于有色冶煉中大量的SO₂和SO₃等氣體氧化物的滲透，卻起不到很好的阻擋效果；所以有必要對傳統鎂鉻磚在阻擋氣體滲透方面的能力進行加強、改進和提高。