一种铝铬碳质耐火材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及耐火材料及其加工工艺领域，尤其涉及一种铝铬碳质耐火材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，在高温冶炼重金属的弱还原气份中、在接触弱碱、中性与酸性熔渣的环境条件下，使用的耐火材料主要有:铬镁尖晶石材料、碳化硅、碳砖、铝铬砖等耐火材料及其制品。这些耐火材料虽然广泛应用，但在上述条件下的使用效果并不理想。在低碱度熔渣环境条件下，由于熔渣中合有大量的Si02，铬镁尖晶石中的镁与Si02接触后，形成大量的低熔点物质，从而使铬镁尖晶石的熔点降低，气孔增多，抗渗透性和抗渣性明显下降，使用寿命缩短。碳化硅制品和碳砖由于价格昂贵，使冶炼厂家的生产成本增加，财务负担加重，但更重要的是，二者都存在着单体较轻的问题，在冶炼重金属时容易漂浮，不能很好的定位使用，而且，碳砖还有不抗氧化的缺点。所以，在这种高温冶炼重金属、弱还原气份的复杂环境条件下，人们大多选择用铝铬渣生产的铝铬砖或用铝钒土加铬铁矿生产的铝铬砖。这两种铝铬砖虽然能克服铬镁尖晶石、碳化硅及碳砖的某些缺点，但是，它在接触CaO熔液的环境中也容易形成低熔点物质一铝酸钙，它在高于1500°C的条件下被液化，不能再继续使用。另夕卜，铝铬砖的热震性能较差，水浸一决即产生裂纹，在使用的过程中，易崩裂、损坏快、寿命短，使用效果也不理想，而且，产品的外观尺寸误差较大，经过高温烧结后，产品发生变形，误差很难达到< 1毫米，给产品的使用造成一定的困难。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服上述耐火材料存在的不足，解决现有耐火材料在冶炼重金属时，抗弱碱性、中性及酸性熔渣能力不强，以及在弱还原气份下，抗氧化性能不佳，抗渗透、抗渣侵、抗热震性能差及体漂等问题，提供一种铝铬碳质耐火材料及其制备方法。
[0004]一种铝铬碳质耐火材料及其制备方法，它是按照下述配方制成的(按重量百分比计):
铝钒土:40?90% ；
铬铁矿:10?35% ；
石墨:5?20% ；
抗氧化剂:3?5% ；
粘结剂:上述材料总重量的3?5% ；
其中，铝钒土要求成份为:AL203 ^ 70% ;铬铁矿要求成份为:Cr203 ^ 40% ;石墨要求成份为:C ^ 85% ;上述成份均按重量百分比计。
[0005]本发明的优点在于:
采用铝铬质材料作为主要原料，而铝铬质材料主要由氧化铝和氧化铬组成，这两种氧化物均具有菱形晶体，能够生成无限固溶体，这种固溶体具有良好的化学稳定性，并具有耐高温氧化，抗高温燃气冲蚀，耐酸、弱碱、盐溶液的化学腐蚀等性能，且熔点高、硬度大、耐磨性好，并具有良好的电绝缘性能，在其中加入石墨、抗氧化剂和粘结剂后，就构成了一种新的耐火材料，这种耐火材料经过成型、干燥和高温烧结处理后，即可形成新的耐火物相，其综合性能与招络质耐火材料相比有了进一步提闻，它具有更闻的耐火度和闻温强度，内在质量和外观质量都比铝铬砖有了很大的改善，达到了高温冶炼重金属的技术要求，是一种在弱氧化气份条件下综合性能趋于完美的耐火材料，特别是在高温挥发时，本发明耐火材料中的固体碳产生的气体阻止了 CaO熔渣向耐火材料中渗透，增大了湿润角，同时，也增加了液相粘度，而且，由于应力诱导相变，导致其内部产生微裂纹，使应力松驰，从而提高了热震稳定性，在弱还原气份环境中，提高了抗碱性渣和抗渗透性能。
【具体实施方式】
[0006]实施例1:
将成份符舍要求的铝钒土、铬铁矿、石墨和抗氧化剂金属铝分别进行粉碎，铝钒土粉碎的粒度为:1?10毫米，铬铁矿粉碎的粒度为:1?5毫米，石墨粉碎的粒度为0.5毫米，抗氧化剂金属铝粉碎的粒度为< 1毫米；将上述材料分别进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；然后，取铝钒土 670Kg、铬铁矿240Kg、石墨70Kg、金属铝20Kg、有机粘结剂40Kg进行混合，搅拌均匀即为铝铬碳质耐火材料。
[0007]实施例2:
将成份符合要求的铝钒土、铬铁矿、石墨、抗氧化剂金属硅分别进行粉碎，粉碎的粒度与实施例4相同；再将上述材料分别进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；然后，取铝钒土 700 Kg、铬铁矿220Kg、石墨60 Kg、抗氧化剂金属硅40Kg、无机粘结剂磷酸铝30 Kg进行混合，搅拌均匀即为铝铬碳质耐火材料。
[0008]实施例3:
将成份符合要求的铝钒土、铬铁矿、石墨、抗氧化剂金属硅分别进行粉碎，粉碎的粒度与实施例1相同；再将上述材料分别进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；然后，取铝钒土 675 Kg、铬铁矿220Kg、石墨60Kg、抗氧化剂金属铝30 Kg、无机粘结剂磷酸铝30Kg进行混合，搅拌均匀即为铝铬碳耐火材料。
[0009]上述铝铬碳耐火材料经成型、干燥后，再经过1200_150(TC高温烧结，即可得到铝络碳耐火材料的各种成型制品。
【主权项】
1.一种铝铬碳质耐火材料及其制备方法，其特征在于，它是按照下述配方制成的(按重量百分比计): 铝钒土:40?90% ； 铬铁矿:10?35% ； 石墨:5?20% ； 抗氧化剂:3?5% ； 粘结剂:上述材料总重量的3?5% ； 其中，铝钒土要求成份为:AL203 ^ 70% ;铬铁矿要求成份为:Cr203 ^ 40% ;石墨要求成份为:C ^ 85% ;上述成份均按重量百分比计。
【专利摘要】本发明涉及一种铝铬碳质耐火材料及其制备方法，它是按照下述配方制成的（按重量百分比计）：40～90%的铝钒土、10～35%的铬铁矿、5～20%的石墨、3～5%的抗氧化剂，以及上述材料总重量3～5%的粘结剂，本发明在保留铝铬质耐火材料原有优点的基础上，其综合性能又有了进一步的提高，通过加入石墨、抗氧化剂和粘结剂而形成的耐火材料，具有更高的耐火度和高温强度，并提高了热震稳定性，在弱还原气份环境中，提高了抗渣侵和抗渗透性能。
【IPC分类】C04B35/66
【公开号】CN105347811
【申请号】CN201410411857
【发明人】张磊
【申请人】青岛炜烨锻压机械有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2014年8月21日