[發明專利]一種高性能鋁鉻質耐火材料及其制作方法與應用

有效

• 申請號: 201811343210.5
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109320219B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 王樹山;谷慧鵬;王玨;張海峰;王利;付偉;金耀東
• 申請（專利權）人: 遼寧中鎂高溫材料有限公司
• 主分類號: C04B35/106
• 分類號: C04B35/106
• 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

1.一種鋁鉻質耐火材料，其特征在于，該材料是由骨料、基質、結合劑和添加劑組成：

其中，骨料由以下質量份材料組成：白剛玉或板狀剛玉顆粒1-8mm的40-50份、0.01-1mm的1-20份、電熔氧化鉻顆粒0.01-2mm的0.5-20份；

其中，基質由以下質量份材料組成：鋁鉻渣粉200目15-30份、白剛玉或板狀剛玉細粉240目的2-15份、α-氧化鋁微粉500目的1-3份、電熔氧化鉻細粉240目的0.5-10份、氧化鉻綠2～8μm的0.5-5份；

其中，結合劑由以下質量份材料組成：自制磷酸-氯酸鋁鋯3-5份、羧甲基纖維素0.5-1.5份；

其中，添加劑由以下質量份材料組成：氧化鋁短纖維0.1-0.5份；電熔鋯剛玉0.088-0.2mm的1-5份，電熔鋯剛玉325目的0.5-5份；

其中，白剛玉顆粒與細粉、板狀剛玉顆粒與細粉、α-氧化鋁微粉中的Al₂O₃的質量分數≥99.0%；

電熔氧化鉻顆粒和細粉，其Cr₂O₃質量分數≥99.0%；

所述氧化鋁短纖維，Al₂O₃的質量分數≥99%，長度0.5-2mm，直徑10-12μm；

電熔鋯剛玉為Zr-40，ZrO₂≥40%；

鋁鉻渣粉為經浮選的鋁鉻渣粉，是通過將鋁熱法冶煉金屬鉻所產生的副產品鋁鉻渣處理后得到的，浮選后的鋁鉻渣粉，其中的Al₂O₃在80-85%之間，Cr₂O₃在11-15%之間；

鋁鉻渣的具體浮選工藝為：先把鋁鉻渣磨成200目細粉，裝入浮選機中，加水，充分攪拌，加入浮選劑油酸、六偏磷酸鈉，其中加入油酸量為鋁鉻渣的0.05-1.5%，加入六偏磷酸鈉量為鋁鉻渣的0.5-1.5%，然后再脫水洗滌，降低原渣中的金屬Al、金屬Cr、Fe₂O₃、MgO、CaO、SiO₂雜質含量；

所述自制磷酸-氯酸鋁鋯，其制備方法為：

（1）按腐殖酸:草酸溶液=25:75的比例，將腐殖酸加入到濃度為40%草酸溶液中充分混合，形成乳濁液，制成復合酸溶液；

（2）將上述復合酸溶液加入到比重為1.5kg/cm³的磷酸二氫鋁溶液中，按磷酸二氫鋁溶液：復合酸溶液=8:2攪拌均勻，成磷酸二氫鋁復合酸溶液，備用；

（3）將氧氯化鋯慢慢加在35-45℃的水中，邊攪拌邊加入，濃度達33-37%為止，即成氧氯化鋯溶液；

（4）將上述氧氯化鋯溶液及鋁鋯偶聯劑加入（2）中配好的磷酸二氫鋁復合酸溶液中，按磷酸二氫鋁復合酸溶液：氧氯化鋯溶液：鋁鋯偶聯劑=6:3:1配置，即成結合劑自制磷酸-氯酸鋁鋯；其中，所述鋁鋯偶聯劑為LD-139或TL-6中的一種或兩種；

所述的一種鋁鉻質耐火材料，具體制備方法如下：

（1）預混合粉的制備

稱取5份鋁鉻渣粉，添加240目白剛玉或板狀剛玉2-15份、a氧化鋁微粉1-3份、電熔氧化鉻細粉240目0.5-10份、氧化鉻綠2～8μm的0.5-5份，再加入電熔鋯剛玉0.088-0.2mm的1-5份，電熔鋯剛玉325目的0.5-5份，然后預混0.5-1h，充分混勻得預混合粉，備用；

（2）鋁鉻質耐火材料成型泥料的制備

取白剛玉或板狀剛玉顆粒1-8mm的40-50份、0.01-1mm的1-20份、電熔氧化鉻顆粒0.01-2mm的0.5-20份和0.1-0.5份氧化鋁短纖維放入混練機中進行混合，時長2-3min；然后加入結合劑磷酸-氯酸鋁鋯3-5份、羧甲基纖維素0.5-1.5份，混合5-8min，使其充分附著于骨料中；再將剩余的10-25份鋁鉻渣粉及（1）中的預混合粉加入混練機中，與骨料和結合劑進行充分攪拌，時長15-18min，即得鋁鉻質耐火材料成型用泥料；

（3）成型干燥

將鋁鉻質耐火材料成型用泥料通過液壓機或壓磚機壓制成型，然后成型磚體于180-210℃干燥10-12h；將干燥后的磚坯揀選，備用；

（4）燒成

將揀選后的磚坯在窯中燒成，燒成溫度為1550-1750℃，保溫2-3h后出窯，制得一種高性能鋁鉻質耐火材料。