专利名称：铜冶炼炉用镁铝钛砖的制作方法
技术领域：
本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种铜冶炼炉用镁铝钛砖。
背景技术：
近些年，随着铜冶炼工艺技术的发展，尤其火法炼铜工艺的进步及产能的扩大，对铜冶炼炉用耐火材料的要求也越来越苛刻。镁铬系耐火材料因其高强度和良好的抗侵蚀渗透性，在铜冶炼炉上得到广泛地使用，但使用后存在Cr6+离子的污染问题，不符合目前国家环保的要求，且我国的铬铁矿资源匮乏。因此，加速开发、研制及应用无铬碱性耐火材料成为必然的趋势。 针对铜冶炼炉用耐火材料的使用环境和窑炉工况进行研究分析，并进行抗铜渣对比试验，研究发现在镁铝复合尖晶石砖中引入TiO2细粉，高温下可形成一种具有复相结构的镁铝钛砖，其抗铜渣侵蚀性与镁铬砖相当，可作为铜冶炼炉用新型环境友好碱性耐火材料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于铜冶炼炉用镁铝钛砖，该砖具有优异的高温性能、热震稳定性能、烧结性能、抗侵蚀和防渗透性等，可以取代铜冶炼炉用镁铬质耐火材料，成为铜冶炼炉用环境友好型碱性耐火材料。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是
一种铜冶炼炉用镁铝钛砖，以重量百分比计，其制备原料如下粒度rOmm的烧结镁砂26 40%，粒度4 Omm的电熔镁砂5 20%，粒度< 0. 088mm的电熔镁砂20 47%，粒度4 Imm的电熔尖晶石为17 25%，粒度彡0. 045mmTi02细粉为3. 5 5%，外加占上述原料总重3. 5 5%的结合剂。所述烧结镁砂的成分组成MgO为80 96%，Fe2O3为0. 3 2%，其他杂质1. 5 2. 5% ;所述电熔镁砂的成分组成=MgO为80 98%，Fe2O3为0. 5 3%，其他杂质1. 5 2. 0% ;所述电熔尖晶石的成分组成=MgO为30 55%，Al2O3为40 66%，其他杂质1. 0 2. 0%。所述TiO2细粉为锐钛矿型，TiO2细粉中TiO2含量彡99. lwt%。所述结合剂为木质素磺酸钙、盐卤溶液、聚磷酸盐中的一种或几种，其比重为1.O 1. 6 g/cm3。所述铜冶炼炉用镁铝钛砖经由配料、湿碾、成型、干燥和烧成步骤而制得，成型时采用高吨位液压压力机或摩擦压力机制成砖坯，将砖坯在8(T16(TC下干燥8 24h，然后经160(ri700°C高温烧成，并保温:Tl2h，冷却后出窑。本发明具有积极的有益效果
本发明所涉及的铜冶炼炉用镁铝钛砖，其化学成分为=MgO 80 86%，Al2O3 10^16%, TiO2
3.5 5%。①本发明通过添加TiO2细粉，使材料的烧结温度降低，在较低温度下达到良好烧结，在烧结过程中形成的许多封闭的微孔结构，则提高了材料的热震稳定性。同时，引入TiO2细粉在高温下生成固溶体，析出二次尖晶石，填充了材料中的气孔，进而减少了铜渣侵蚀渗透的通道，提高了砖的抗侵蚀和防渗透性；该砖的综合性能指标如表I所示。②本发明适用于铜冶炼工业窑炉，具有优良的烧结性能、热震稳定性、抗侵蚀和防渗透性，可以取代铜冶炼炉用镁铬质耐火材料(镁铬砖)，避免Cr6+对环境造成的污染，具有很好的经济效益和社会效益。表I性能指标
权利要求
1.一种铜冶炼炉用镁铝钛砖，其特征在于以重量百分比计，其制备原料如下粒度4 Omm的烧结镁砂26 40%，粒度4 Omm的电熔镁砂5 20%，粒度彡0. 088mm的电熔镁砂20 47%，粒度4 lmm的电熔尖晶石为17 25%，粒度彡0. 045mmTi02细粉为3. 5 5%，外加占上述原料总重3. 5^5%的结合剂。
2.根据权利要求1所述的铜冶炼炉用镁铝钛砖，其特征在于以重量百分比计，所述烧结镁砂的成分组成=MgO为80 96%，Fe2O3为0. 3 2%，其他杂质1. 5 2. 5% ;所述电熔镁砂的成分组成=MgO为80 98%，Fe2O3为0. 5 3%，其他杂质1. 5 2. 0% ;所述电熔尖晶石的成分组成MgO 为 30 55%，Al2O3 为 40 66%，其他杂质1. 0 2. 0%。
3.根据权利要求1所述的铜冶炼炉用镁铝钛砖，其特征在于所述TiO2细粉为锐钛矿型，TiO2细粉中TiO2含量彡99. lwt%。
4.根据权利要求1所述的铜冶炼炉用镁铝钛砖，其特征在于所述结合剂为木质素磺酸钙、盐卤溶液、聚磷酸盐中的一种或几种,其比重为1. (Tl. 6 g/cm3。
5.根据权利要求1所述的铜冶炼炉用镁铝钛砖，其特征在于所述铜冶炼炉用镁铝钛砖经由配料、湿碾、成型、干燥和烧成步骤而制得，成型时采用高吨位液压压力机或摩擦压力机制成砖坯，将砖坯在8(Tl60°C下干燥8 24h，然后经160(Tl70(rC高温烧成，并保温3 12h，冷却后出窑。
全文摘要
本发明涉及一种铜冶炼炉用镁铝钛砖。其制备原料如下粒度4~0mm的烧结镁砂26~40%，粒度4~0mm的电熔镁砂5~20%，粒度≤0.088mm的电熔镁砂20~47%，粒度4~1mm的电熔尖晶石为17~25%，粒度≤0.045mmTiO2细粉为3.5~5%，外加占上述原料总重3.5~5%的结合剂。本发明的镁铝钛砖适用于铜冶炼工业窑炉，具有优良的烧结性能、热震稳定性、抗侵蚀和防渗透性，可以取代铜冶炼炉用镁铬质耐火材料，避免Cr6+对环境造成的污染，具有很好的经济效益和社会效益。
文档编号C04B35/66GK103011855SQ20121054160
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者徐琳琳, 刘锡俊, 任向阳, 刘虎保, 王庆朝, 周珍妮, 刘昭, 郭学亮, 尹超男, 徐如林 申请人:河南瑞泰耐火材料科技有限公司