一種鉻剛玉鈦磚及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種鉻剛玉鈦磚的生產(chǎn)方法，將粒度為5mm～3mm、3mm～1mm、1mm～0mm、180目和325目的鉻剛玉料混合，加入磷酸，攪拌均勻，放置≥24h；取鈦白粉或加入到經(jīng)困料的鉻剛玉混合料中進(jìn)行混合，再加入石灰，混合均勻得混合料，再加入磷酸二氫鋁，進(jìn)行混練；壓制成型，經(jīng)高溫?zé)?，得到鉻剛玉鈦磚。優(yōu)點(diǎn)是：工藝簡單，成本低廉，可以提高制品熱震穩(wěn)定性，抗渣侵蝕效果好；氧化鈦與氧化鈣經(jīng)高溫生成鈦酸鈣，熔點(diǎn)高達(dá)1850℃，抗渣侵蝕能力強(qiáng)；制得的鉻剛玉鈦磚熱震穩(wěn)定性≥7次，能滿足有色冶金爐窯特殊部位的使用要求。
【專利說明】一種鉻剛玉鈦磚及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于耐火材料領(lǐng)域，特別涉及一種鉻剛玉鈦磚及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有色金屬窯爐用耐火材料工作環(huán)境惡劣，尤其是在渣線部位和反應(yīng)帶，對(duì)耐火材料的要求較高。而現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的耐火材料存在抗熔渣侵蝕性和熱震穩(wěn)定性較差的問題，無法滿足有色冶金爐窯渣線部位和反應(yīng)帶特殊部位的使用要求。
[0003]鉻剛玉是用工業(yè)氧化鋁與氧化鉻綠電熔生產(chǎn)的，或是用鋁熱法生產(chǎn)金屬鉻的副產(chǎn)品鋁鉻渣，經(jīng)過高溫處理，氧化鋁變成高溫溶液與部分未被還原的氧化鉻形成的固熔體，即為鉻剛玉。鉻剛玉主要礦物組成為Q-Al2O3和Cr2O3的固熔體，其中Al203+Cr203質(zhì)量百分含量一般> 90%，是一種抗侵蝕性能優(yōu)秀的耐火材料。
[0004]高鈦渣(High Titanium Slag)是經(jīng)過物理生產(chǎn)過程而形成的鈦礦富集物俗稱，通過電爐加熱熔化鈦礦，使鈦礦中二氧化鈦和鐵熔化分離后得到的二氧化鈦高含量的富集物；高鈦渣既不是廢渣，也不是副產(chǎn)物，而是生產(chǎn)四氯化鈦、鈦白粉和海綿鈦產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)原料。鈦白粉主要成分為二氧化鈦(TiO2),是一種多晶化合物，其質(zhì)點(diǎn)呈規(guī)則排列，具有格子構(gòu)造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種具有良好的抗熔渣侵蝕和熱震穩(wěn)定性，可用于有色金屬窯爐渣線部位和反應(yīng)帶的鉻剛玉鈦磚及其生產(chǎn)方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種鉻剛玉鈦磚，按重量份數(shù)計(jì)由以下成份組成:
鉻剛玉90份~99.5份；
鈦白粉或高鈦渣 0.5份~10份；
石灰1份~8份；
所述鉻剛玉中Al2O3質(zhì)量百分比含量為82%~84%、Cr2O3質(zhì)量百分比含量為12%~14%、Al2O3和Cr2O3總量的質(zhì)量百分比含量≥96% ；
所述鈦白粉中TiO2質(zhì)量百分比含量≥98% ；
所述高鈦渣中TiO2質(zhì)量百分比含量90%~94% ；
所述石灰中CaO質(zhì)量百分比含量≥80%。
[0007]一種鉻剛玉鈦磚的生產(chǎn)方法，具體步驟如下:
a.原材料及加工
將鉻剛玉進(jìn)行破碎至粒度≤ 5mm ;將高鈦渣細(xì)磨至粒度為180目，或取粒度為325目的鈦白粉；將石灰細(xì)磨至粒度為180目；所述鉻剛玉中Al2O3質(zhì)量百分比含量為82%~84%、Cr2O3質(zhì)量百分比含量為12%~14%、A1203和Cr2O3總量的質(zhì)量百分比含量≥96% ;所述鈦白粉中TiO2質(zhì)量百分比含量≥98% ;所述高鈦渣中TiO2質(zhì)量百分比含量90%~94% ;所述石灰中CaO質(zhì)量百分比含量≥80% ；
b.篩分
將經(jīng)破碎的鉻剛玉進(jìn)行篩選分級(jí)得到鉻剛玉料，分級(jí)粒度分別為5mm~3mm、3mm~1mm和1mm~Omm的顆粒料以及180目和325目的粉料；
c.困料
按重量份數(shù)計(jì)取90份~99.5份的經(jīng)篩分粒度為5mm~3mm、3mm~1mm、Imm~0mm、
180目和325目的鉻剛玉料混合，得到鉻剛玉混合料，再加入占鉻剛玉混合料總質(zhì)量3%~4%的結(jié)合劑磷酸，攪拌均勻，放置≥ 24h ；
d.二次混練
按重量份數(shù)計(jì)取0.5份~10份粒度為325目的鈦白粉或粒度為180目的高鈦渣加入到經(jīng)困料的鉻剛玉混合料中進(jìn)行混合，再加入1份~8份粒度為180目的石灰，混合均勻得混合料，再加入占混合料總質(zhì)量1%~2%的結(jié)合劑磷酸二氫鋁，進(jìn)行混練；
e.成型與制磚
將經(jīng)混練的混合料進(jìn)行壓制成型，經(jīng)1400°C~1500°C高溫?zé)桑?0h~26h，得到鉻剛玉鈦磚。
[0008]步驟c的鉻剛玉混合料配料時(shí),按重量份數(shù)計(jì)，粒度為5mm~3mm的鉻剛玉顆粒料為28份~31份、粒度為3mm~Imm的鉻剛玉顆粒料為25份~28份、粒度為1mm~Omm的鉻剛玉顆粒料為11份~13份、粒度為180目的鉻剛玉粉料為24份~26份、粒度為325目的鉻剛玉粉料為2份~4份。
[0009]壓制成型時(shí)，壓制壓力為300Mpa~630Mpa。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
1、工藝簡單，以鉻剛玉、鈦白粉或高鈦渣、石灰為原料，在鉻剛玉中引入了其它固相即鈦白粉和添加劑石灰，鈦白粉可促進(jìn)燒結(jié)，促進(jìn)制品致密化，同時(shí)可以提高制品熱震穩(wěn)定性，抗渣侵蝕效果好；氧化鈦與氧化鈣經(jīng)高溫生成鈦酸鈣，熔點(diǎn)高達(dá)1850°C，抗渣侵蝕能力強(qiáng)；制得的鉻剛玉鈦磚熱震穩(wěn)定性> 7次，能滿足有色冶金爐窯特殊部位的使用要求。
[0011]2、先以磷酸作為結(jié)合劑進(jìn)行困料，磷酸可以與原料中的金屬雜質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生氣體，能防止制磚過程中打成磚坯變形，然后再以磷酸二氫鋁為結(jié)合劑，磷酸二氫鋁在常溫上固化，液體和固體化學(xué)結(jié)合力強(qiáng)，耐高溫、抗震動(dòng)、抗剝落、耐高溫氣流沖刷，可以使混合料的結(jié)合性能更好，可塑性強(qiáng)、流動(dòng)性好，易于成型。制得的鉻剛玉鈦磚的化學(xué)成分和理化指標(biāo)如表1所示:
表1本發(fā)明鉻剛玉鈦磚的化學(xué)成分和理化指標(biāo)表
【權(quán)利要求】
1.一種鉻剛玉鈦磚，其特征是:按重量份數(shù)計(jì)由以下成份組成: 鉻剛玉90份~99.5份； 鈦白粉或高鈦渣 0.5份~10份； 石灰1份~8份； 所述鉻剛玉中Al2O3質(zhì)量百分比含量為82%~84%、Cr2O3質(zhì)量百分比含量為12%~14%、Al2O3和Cr2O3總量的質(zhì)量百分比含量≥96% ； 所述鈦白粉中TiO2質(zhì)量百分比含量≥98% ； 所述高鈦渣中TiO2質(zhì)量百分比含量90%~94% ； 所述石灰中CaO質(zhì)量百分比含量≥ 80%ο
2.一種鉻剛玉鈦磚的生產(chǎn)方法，其特征是:具體步驟如下: a.原材料及加工 將鉻剛玉進(jìn)行破碎至粒度≤5mm ;將高鈦渣細(xì)磨至粒度為180目，或取粒度為325目的鈦白粉；將石灰細(xì)磨至粒度為180目；所述鉻剛玉中Al2O3質(zhì)量百分比含量為82%~84%、Cr2O3質(zhì)量百分比含量為12%~14%、A1203和Cr2O3總量的質(zhì)量百分比含量≥96% ;所述鈦白粉中TiO2質(zhì)量百分比含量≥98% ;所述高鈦渣中TiO2質(zhì)量百分比含量90%~94% ;所述石灰中CaO質(zhì)量百分比含量≥80% ； b.篩分 將經(jīng)破碎的鉻剛玉進(jìn)行篩選分級(jí)得到鉻剛玉料，分級(jí)粒度分別為5mm~3mm、3mm~Imm和Imm~Omm的顆粒料以及180目和325目的粉料； c.困料 按重量份數(shù)計(jì)取90份~99.5份的經(jīng)篩分粒度為5mm~3mm、3mm~1mm、1mm~0mm、180目和325目的鉻剛玉料混合，得到鉻剛玉混合料，再加入占鉻剛玉混合料總質(zhì)量3%~4%的結(jié)合劑磷酸，攪拌均勻，放置> 24h ； d.二次混練 按重量份數(shù)計(jì)取0.5份~10份粒度為325目的鈦白粉或粒度為180目的高鈦渣加入到經(jīng)困料的鉻剛玉混合料中進(jìn)行混合，再加入1份~8份粒度為180目的石灰，混合均勻得混合料，再加入占混合料總質(zhì)量1%~2%的結(jié)合劑磷酸二氫鋁，進(jìn)行混練； e.成型與制磚 將經(jīng)混練的混合料進(jìn)行壓制成型，經(jīng)1400°C~1500°C高溫?zé)?，保?0h~26h，得到鉻剛玉鈦磚。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉻剛玉鈦磚的生產(chǎn)方法，其特征是:步驟c的鉻剛玉混合料配料時(shí)，按重量份數(shù)計(jì)，粒度為5mm~3mm的鉻剛玉顆粒料為28份~31份、粒度為3mm~Imm的鉻剛玉顆粒料為25份~28份、粒度為1mm~Omm的鉻剛玉顆粒料為11份~13份、粒度為180目的鉻剛玉粉料為24份~26份、粒度為325目的鉻剛玉粉料為2份~4份。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉻剛玉鈦磚的生產(chǎn)方法，其特征是:壓制成型時(shí)，壓制壓力為300Mpa ~630Mpa。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK103896608SQ201410082461
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月8日
【發(fā)明者】曹楊, 宋建義, 田剛 申請(qǐng)人:錦州集信高溫材料有限公司