本發(fā)明涉及耐火材料的合成領(lǐng)域，具體涉及一種氧化鉻耐火材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
玻璃生產(chǎn)的設(shè)備為玻璃窯爐，現(xiàn)有的玻璃熔窯的主要材料為耐火材料，耐火材料在窯爐內(nèi)長(zhǎng)期受到高溫、溫度急劇變化以及火焰、粉料、玻璃液的物理化學(xué)侵蝕和機(jī)械沖刷作用，因此隨著時(shí)間的推移，將會(huì)逐漸地被剝離和熔入玻璃液中，并給玻璃液造成氣泡、難熔結(jié)石等缺陷，嚴(yán)重時(shí)使拉絲作業(yè)產(chǎn)生困難。當(dāng)耐火材料被侵蝕到一定程度，便迫使窯爐停產(chǎn)冷修，影響生產(chǎn)效率，提高生產(chǎn)成本，降低窯爐使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種氧化鉻耐火材料及其制備方法。
本發(fā)明的一種氧化鉻耐火材料，其原料組分包括骨料、基質(zhì)料和粘合劑，所述骨料為粒徑是0-3mm的燒結(jié)氧化鉻合成顆粒料，所述基質(zhì)料包括無(wú)鈦鋯英石微粉和粒徑＜20μm的混合粉料，所述燒結(jié)氧化鉻合成顆粒料中氧化鉻含量≥85％，所述無(wú)鈦鋯英石微粉中硅酸鋯的含量＞99％，所述混合粉料包括氧化鉻、氧化鋯、氧化硅或氧化鈦粉料。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述燒結(jié)氧化鉻合成料的原料組份按照重量比包括氧化鉻粉85-95％、氧化硅粉0.2-3％和氧化鈦粉2-6％，各組分所取數(shù)量之和等于100％。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述氧化鉻粉粒徑＜10μm；氧化硅粉粒徑＜3μm；氧化鈦粉粒徑＜10μm。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述混合粉料的原料組份按照重量比包括氧化鉻85-95％、氧化鋯含量為1-6％、氧化硅含量為0.5-3％和氧化鈦含量為2-6％，各組分所取數(shù)量之和等于100％。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，氧化鉻耐火材料的原料組份按照重量比包含以下組分：
除粘合劑外，其余組分所取數(shù)量之和等于100％。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，氧化鉻耐火材料，其原料組分按照重量比包含以下組分：
除粘合劑外，其余組分所取數(shù)量之和等于100％。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，氧化鉻耐火材料，其原料組分按照重量比包含以下組分：
除粘合劑外，其余組分所取數(shù)量之和等于100％。
本發(fā)明的氧化鉻耐火材料的制備方法,包含以下步驟：
S1：按照重量比取氧化鉻粉85-95％、氧化硅粉0.2-3％和氧化鈦粉2-6％，各組分所取數(shù)量之和等于100％；燒結(jié)成型后破碎成0-3mm的燒結(jié)氧化鉻合成顆粒料，待用。
S2：按照重量比取氧化鉻85-95％、氧化鋯含量為1-6％、氧化硅含量為0.5-3％和氧化鈦含量為2-6％，各組分所取數(shù)量之和等于100％，混合燒結(jié)后再經(jīng)過(guò)球磨機(jī)，制成粒徑＜20μm的混合粉料，待用。
S3：按照組分配方，取燒結(jié)氧化鉻合成顆粒料、無(wú)鈦鋯英石微粉、混合粉料和粘合劑加入混料機(jī)，通過(guò)混料機(jī)混勻，制得半干水分的成型料。
S4：將上述成型料使用壓模具壓制成型，再經(jīng)過(guò)高溫?zé)疲玫侥突鸬难趸t耐火材料。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述高溫?zé)频臏囟葹?550-1700℃。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明通過(guò)使用超高致密度的燒結(jié)氧化鉻合成料為骨料，同時(shí)用高致密度的氧化鉻-氧化鋯-氧化硅-氧化鈦粒料磨成球粉，并向其中加入無(wú)鈦鋯英石微粉而組成的基質(zhì)料組合，引入粘合劑制成的氧化鉻耐火材料。本發(fā)明利用不同尺寸的顆粒骨料合理分布，在骨料顆粒之間用無(wú)鈦鋯英石微粉、混合粉料作填充，達(dá)到很高的堆積密度。而無(wú)鈦鋯英石微粉分解出的單斜氧化鋯具有很高的抗熱震性能從而使得本產(chǎn)品提高了抗熱震性能。從而在窯爐使用過(guò)程中，可減少前期窯爐烤爐時(shí)間和減少能耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本；同時(shí)在玻璃窯爐生產(chǎn)拉絲過(guò)程中，高含量氧化鉻可高抗玻璃侵蝕性；優(yōu)良的抗熱震性能避免了材料的剝離，提高了玻璃窯池拉絲質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，綜上所述本發(fā)明的氧化鉻耐火材料制備的玻璃窯爐的使用壽命由以往的7-8年提高至9-10年，減少了投資成本，提高了回報(bào)率，減少了能耗。
本發(fā)明的配方設(shè)計(jì)合理，通過(guò)各個(gè)組分之間的相互配合，再根據(jù)申請(qǐng)人多次有效實(shí)驗(yàn)得到各個(gè)組分之間的配比，結(jié)合本發(fā)明的制備方法，本發(fā)明能夠應(yīng)用于高溫玻璃窯爐中的流液洞、爬坡磚、加料口、流槽磚、背襯磚等部位，能夠抵抗磚材在生產(chǎn)中會(huì)受到侵蝕性、熱應(yīng)力。
本發(fā)明氧化鉻耐火材料是在1550-1700℃燒成，而加入的無(wú)鈦鋯英石微粉在該燒成過(guò)程中會(huì)發(fā)生化學(xué)分解反應(yīng)，分解出的單斜氧化鋯分散到材料的主成分氧化鉻中。由于單斜晶體的氧化鋯在急冷急熱的條件下，其體積變化不大，在本發(fā)明的產(chǎn)品中能夠很好地消除急冷急熱所帶來(lái)的內(nèi)應(yīng)力，從而能夠很好的保護(hù)好本發(fā)明的氧化鉻耐火材料在使用過(guò)程中不會(huì)剝離熔入玻璃液中，同時(shí)氧化鋯也具有很高的抗玻璃侵蝕性能，進(jìn)一步提高本發(fā)明的產(chǎn)品抗侵蝕性能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。
本發(fā)明的氧化鉻耐火材料原料中,包括骨料、基質(zhì)料和粘合劑，骨料為粒徑是0-3mm的燒結(jié)氧化鉻合成顆粒料，基質(zhì)料包括無(wú)鈦鋯英石微粉和粒徑＜20μm的混合粉料，燒結(jié)氧化鉻合成顆粒料中氧化鉻含量≥85％，無(wú)鈦鋯英石微粉中硅酸鋯的含量＞99％，混合粉料包括氧化鉻、氧化鋯、氧化硅或氧化鈦粉料。
實(shí)施例1
本發(fā)明的氧化鉻耐火材料,其原料組份按照重量比包含以下組分：
其中，燒結(jié)氧化鉻合成料中氧化鉻粉粒徑＜10μm；氧化硅粉粒徑＜3μm；氧化鈦粉粒徑＜10μm。
上述氧化鉻耐火材料的制備方法,包含以下步驟：
S1：按照重量比取氧化鉻粉85-95％、氧化硅粉0.2-3％和氧化鈦粉2-6％，各組分所取數(shù)量之和等于100％；燒結(jié)成型后破碎成0-3mm的燒結(jié)氧化鉻合成顆粒料，待用；
S2：按照重量比取氧化鉻85-95％、氧化鋯含量為1-6％、氧化硅含量為0.5-3％和氧化鈦含量為2-6％，各組分所取數(shù)量之和等于100％，混合燒結(jié)后再經(jīng)過(guò)球磨機(jī)，制成粒徑＜20μm的混合粉料，待用；
S3：按照組分配方，取燒結(jié)氧化鉻合成顆粒料、無(wú)鈦鋯英石微粉、混合粉料和粘合劑加入混料機(jī)，通過(guò)混料機(jī)混勻，制得半干水分的成型料；
S4：將上述成型料使用壓模具壓制成型，再經(jīng)過(guò)高溫?zé)?，得到耐火的氧化鉻耐火材料。其中高溫?zé)频臏囟葹?615℃。
實(shí)施例2
本發(fā)明的氧化鉻耐火材料,其原料組分按照重量比包含以下組分：
其中，燒結(jié)氧化鉻合成料中氧化鉻粉粒徑＜10μm；氧化硅粉粒徑＜3μm；氧化鈦粉粒徑＜10μm。
上述氧化鉻耐火材料的制備方法,與實(shí)施例1一致。其中，高溫?zé)频臏囟葹?625℃。。
實(shí)施例3
本發(fā)明的氧化鉻耐火材料,其原料組分按照重量比包含以下組分：
其中，燒結(jié)氧化鉻合成料中氧化鉻粉粒徑＜10μm；氧化硅粉粒徑＜3μm；氧化鈦粉粒徑＜10μm。
上述氧化鉻耐火材料的制備方法,與實(shí)施例1一致。其中，高溫?zé)频臏囟葹?620℃。
實(shí)施例4
本發(fā)明的氧化鉻耐火材料,其原料組分按照重量比包含以下組分：
其中，燒結(jié)氧化鉻合成料中氧化鉻粉粒徑＜10μm；氧化硅粉粒徑＜3μm；氧化鈦粉粒徑＜10μm。
上述氧化鉻耐火材料的制備方法,與實(shí)施例1一致。其中，高溫?zé)频臏囟葹?618℃。
實(shí)施例5
本發(fā)明的氧化鉻耐火材料,其原料組分按照重量比包含以下組分：
其中，燒結(jié)氧化鉻合成料中氧化鉻粉粒徑＜10μm；氧化硅粉粒徑＜3μm；氧化鈦粉粒徑＜10μm。
上述氧化鉻耐火材料的制備方法,與實(shí)施例1一致。其中，高溫?zé)频臏囟葹?616℃。
實(shí)施例6
本發(fā)明的氧化鉻耐火材料,其原料組分按照重量比包含以下組分：
其中，燒結(jié)氧化鉻合成料中氧化鉻粉粒徑＜10μm；氧化硅粉粒徑＜3μm；氧化鈦粉粒徑＜10μm。
上述氧化鉻耐火材料的制備方法,與實(shí)施例1一致。其中，高溫?zé)频臏囟葹?619℃。
實(shí)施例7
本發(fā)明的氧化鉻耐火材料,其原料組分按照重量比包含以下組分：
其中，燒結(jié)氧化鉻合成料中氧化鉻粉粒徑＜10μm；氧化硅粉粒徑＜3μm；氧化鈦粉粒徑＜10μm。
上述氧化鉻耐火材料的制備方法,與實(shí)施例1一致。其中，高溫?zé)频臏囟葹?620℃。
實(shí)施例8
本發(fā)明的氧化鉻耐火材料,其原料組分按照重量比包含以下組分：
其中，燒結(jié)氧化鉻合成料中氧化鉻粉粒徑＜10μm；氧化硅粉粒徑＜3μm；氧化鈦粉粒徑＜10μm。
上述氧化鉻耐火材料的制備方法,與實(shí)施例1一致。其中，高溫?zé)频臏囟葹?622℃。
實(shí)施例9
本發(fā)明的氧化鉻耐火材料,其原料組分按照重量比包含以下組分：
其中，燒結(jié)氧化鉻合成料中氧化鉻粉粒徑＜10μm；氧化硅粉粒徑＜3μm；氧化鈦粉粒徑＜10μm。
上述氧化鉻耐火材料的制備方法,與實(shí)施例1一致。其中，高溫?zé)频臏囟葹?550-1700℃。
實(shí)施例10
對(duì)實(shí)施例1-9所得到的氧化鉻耐火材料進(jìn)行成分檢測(cè)，其化學(xué)成分的重量百分比為：Cr2O3:80-95％、ZrO2:＜10％、TiO2:＜4％、SiO2:＜6％，其他＜1％。
上述內(nèi)容為本發(fā)明的示例及說(shuō)明，但不意味著本發(fā)明可取得的優(yōu)點(diǎn)受此限制，凡是本發(fā)明實(shí)踐過(guò)程中可能對(duì)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單變換、和/或一些實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)的其中一個(gè)或多個(gè)均在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。