一種鋁鉻碳質(zhì)耐火材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及耐火材料及其加工工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁鉻碳質(zhì)耐火材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在高溫冶煉重金屬的弱還原氣份中、在接觸弱堿、中性與酸性熔渣的環(huán)境條件下，使用的耐火材料主要有:鉻鎂尖晶石材料、碳化硅、碳磚、鋁鉻磚等耐火材料及其制品。這些耐火材料雖然廣泛應(yīng)用，但在上述條件下的使用效果并不理想。在低堿度熔渣環(huán)境條件下，由于熔渣中合有大量的Si02，鉻鎂尖晶石中的鎂與Si02接觸后，形成大量的低熔點物質(zhì)，從而使鉻鎂尖晶石的熔點降低，氣孔增多，抗?jié)B透性和抗渣性明顯下降，使用壽命縮短。碳化硅制品和碳磚由于價格昂貴，使冶煉廠家的生產(chǎn)成本增加，財務(wù)負擔(dān)加重，但更重要的是，二者都存在著單體較輕的問題，在冶煉重金屬時容易漂浮，不能很好的定位使用，而且，碳磚還有不抗氧化的缺點。所以，在這種高溫冶煉重金屬、弱還原氣份的復(fù)雜環(huán)境條件下，人們大多選擇用鋁鉻渣生產(chǎn)的鋁鉻磚或用鋁釩土加鉻鐵礦生產(chǎn)的鋁鉻磚。這兩種鋁鉻磚雖然能克服鉻鎂尖晶石、碳化硅及碳磚的某些缺點，但是，它在接觸CaO熔液的環(huán)境中也容易形成低熔點物質(zhì)一鋁酸鈣，它在高于1500°C的條件下被液化，不能再繼續(xù)使用。另夕卜，鋁鉻磚的熱震性能較差，水浸一決即產(chǎn)生裂紋，在使用的過程中，易崩裂、損壞快、壽命短，使用效果也不理想，而且，產(chǎn)品的外觀尺寸誤差較大，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)后，產(chǎn)品發(fā)生變形，誤差很難達到< 1毫米，給產(chǎn)品的使用造成一定的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服上述耐火材料存在的不足，解決現(xiàn)有耐火材料在冶煉重金屬時，抗弱堿性、中性及酸性熔渣能力不強，以及在弱還原氣份下，抗氧化性能不佳，抗?jié)B透、抗渣侵、抗熱震性能差及體漂等問題，提供一種鋁鉻碳質(zhì)耐火材料及其制備方法。
[0004]一種鋁鉻碳質(zhì)耐火材料及其制備方法，它是按照下述配方制成的(按重量百分比計):
鋁釩土:40?90% ；
鉻鐵礦:10?35% ；
石墨:5?20% ；
抗氧化劑:3?5% ；
粘結(jié)劑:上述材料總重量的3?5% ；
其中，鋁釩土要求成份為:AL203 ^ 70% ;鉻鐵礦要求成份為:Cr203 ^ 40% ;石墨要求成份為:C ^ 85% ;上述成份均按重量百分比計。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
采用鋁鉻質(zhì)材料作為主要原料，而鋁鉻質(zhì)材料主要由氧化鋁和氧化鉻組成，這兩種氧化物均具有菱形晶體，能夠生成無限固溶體，這種固溶體具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，并具有耐高溫氧化，抗高溫燃氣沖蝕，耐酸、弱堿、鹽溶液的化學(xué)腐蝕等性能，且熔點高、硬度大、耐磨性好，并具有良好的電絕緣性能，在其中加入石墨、抗氧化劑和粘結(jié)劑后，就構(gòu)成了一種新的耐火材料，這種耐火材料經(jīng)過成型、干燥和高溫?zé)Y(jié)處理后，即可形成新的耐火物相，其綜合性能與招絡(luò)質(zhì)耐火材料相比有了進一步提聞，它具有更聞的耐火度和聞溫強度，內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量都比鋁鉻磚有了很大的改善，達到了高溫冶煉重金屬的技術(shù)要求，是一種在弱氧化氣份條件下綜合性能趨于完美的耐火材料，特別是在高溫揮發(fā)時，本發(fā)明耐火材料中的固體碳產(chǎn)生的氣體阻止了 CaO熔渣向耐火材料中滲透，增大了濕潤角，同時，也增加了液相粘度，而且，由于應(yīng)力誘導(dǎo)相變，導(dǎo)致其內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋，使應(yīng)力松馳，從而提高了熱震穩(wěn)定性，在弱還原氣份環(huán)境中，提高了抗堿性渣和抗?jié)B透性能。
【具體實施方式】
[0006]實施例1:
將成份符舍要求的鋁釩土、鉻鐵礦、石墨和抗氧化劑金屬鋁分別進行粉碎，鋁釩土粉碎的粒度為:1?10毫米，鉻鐵礦粉碎的粒度為:1?5毫米，石墨粉碎的粒度為0.5毫米，抗氧化劑金屬鋁粉碎的粒度為< 1毫米；將上述材料分別進行磁選處理，去除其中的鐵磁性物質(zhì)；然后，取鋁釩土 670Kg、鉻鐵礦240Kg、石墨70Kg、金屬鋁20Kg、有機粘結(jié)劑40Kg進行混合，攪拌均勻即為鋁鉻碳質(zhì)耐火材料。
[0007]實施例2:
將成份符合要求的鋁釩土、鉻鐵礦、石墨、抗氧化劑金屬硅分別進行粉碎，粉碎的粒度與實施例4相同；再將上述材料分別進行磁選處理，去除其中的鐵磁性物質(zhì)；然后，取鋁釩土 700 Kg、鉻鐵礦220Kg、石墨60 Kg、抗氧化劑金屬硅40Kg、無機粘結(jié)劑磷酸鋁30 Kg進行混合，攪拌均勻即為鋁鉻碳質(zhì)耐火材料。
[0008]實施例3:
將成份符合要求的鋁釩土、鉻鐵礦、石墨、抗氧化劑金屬硅分別進行粉碎，粉碎的粒度與實施例1相同；再將上述材料分別進行磁選處理，去除其中的鐵磁性物質(zhì)；然后，取鋁釩土 675 Kg、鉻鐵礦220Kg、石墨60Kg、抗氧化劑金屬鋁30 Kg、無機粘結(jié)劑磷酸鋁30Kg進行混合，攪拌均勻即為鋁鉻碳耐火材料。
[0009]上述鋁鉻碳耐火材料經(jīng)成型、干燥后，再經(jīng)過1200_150(TC高溫?zé)Y(jié)，即可得到鋁絡(luò)碳耐火材料的各種成型制品。
【主權(quán)項】
1.一種鋁鉻碳質(zhì)耐火材料及其制備方法，其特征在于，它是按照下述配方制成的(按重量百分比計): 鋁釩土:40?90% ； 鉻鐵礦:10?35% ； 石墨:5?20% ； 抗氧化劑:3?5% ； 粘結(jié)劑:上述材料總重量的3?5% ； 其中，鋁釩土要求成份為:AL203 ^ 70% ;鉻鐵礦要求成份為:Cr203 ^ 40% ;石墨要求成份為:C ^ 85% ;上述成份均按重量百分比計。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋁鉻碳質(zhì)耐火材料及其制備方法，它是按照下述配方制成的（按重量百分比計）：40～90%的鋁釩土、10～35%的鉻鐵礦、5～20%的石墨、3～5%的抗氧化劑，以及上述材料總重量3～5%的粘結(jié)劑，本發(fā)明在保留鋁鉻質(zhì)耐火材料原有優(yōu)點的基礎(chǔ)上，其綜合性能又有了進一步的提高，通過加入石墨、抗氧化劑和粘結(jié)劑而形成的耐火材料，具有更高的耐火度和高溫強度，并提高了熱震穩(wěn)定性，在弱還原氣份環(huán)境中，提高了抗渣侵和抗?jié)B透性能。
【IPC分類】C04B35/66
【公開號】CN105347811
【申請?zhí)枴緾N201410411857
【發(fā)明人】張磊
【申請人】青島煒燁鍛壓機械有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2014年8月21日