一种铜镍冶炼炉用环保型铝铬砖的制作方法

本发明属于耐火材料，主要涉及一种铜镍冶炼炉用环保型铝铬砖。

背景技术：

1、金属铜及镍因其本身一些优异性能广泛用于工业及民用多个领域，例如电气工业、电子工业、交通工业以及与人民生活紧密相关的民用工业。铜镍冶炼炉是铜及镍生产中的主要冶炼设备，而耐火炉衬又是高温炉的核心部件，其服役时间严重制约铜镍冶炼炉的运行周期。

2、影响铜镍炉耐火炉衬服役时间的因素很多，例如液态熔渣、铜镍的硫化物、氧化物及其反应产物对炉衬材料的侵蚀渗透、硫化物so2气体的扩散；液态金属、熔渣、炉料以及气体挥发后形成的粉尘对炉衬材料冲刷磨蚀等因素。cr2o3及其复合氧化物在feo-sio2渣中溶解度小，因此具有良好的抗侵蚀渗透性。目前铜镍冶炼炉常用的铝铬砖中因其本身优异的性能，能很好满足铜镍炉料及熔渣等在高温下对炉衬材料的机械冲刷，大大提高铜镍炉耐火炉衬的服役周期。

3、铜镍用原矿石为硫化矿物，冶炼的中间产品为硫化物熔体，在冶炼和吹炼过程中会不断的吹入氧气，使硫化物中的fe和s氧化并去除，生成熔融的富铜或富镍的硫化物相，最终形成金属粗铜或镍，拿炼铜举例，金属硫化物氧化通式如下：

4、mes+2o2=meso4(铜冶炼温度下不稳定)；

5、mes+1.5 o2=meo+so2；

6、mes+o2=me+o2；

7、铜镍冶炼炉用铝铬砖使用的环境主要是氧化气氛，在氧化气氛下，砖体中的氧化铬会在熔渣或砖中碱金属氧化物、碱土金属氧化物的作用下形成cr（vi）化合物，例如na2cro4、k2cro4、cacro4，对环境造成不可逆的损坏。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种铜镍冶炼炉用环保型铝铬砖及其制备方法，在保证使用性能的前提下，在一定程度上减小铝铬砖中的六价铬对环境造成的损坏。

2、本发明为完成上述目的采用如下技术方案：

3、一种铜镍冶炼炉用环保型铝铬砖，环保型铝铬砖的原料及重量百分比为：粒度大于0小于4mm的颗粒50%-70%，粒度≤0.06mm的细粉20-25%，其中含有0.1～0.4%的碳化硼微粉，粒度≤0.045mm的微粉10-25%，外加2～5%的结合剂；加入的碳化硼微粉一方面作为抗氧化剂使用，另一方面氧化生成氧化硼b2o3作为酸性氧化物。

4、所述的颗粒为氧化铬颗粒、铝铬砂颗粒、白刚玉颗粒、板状刚玉颗粒中的一种或多种。

5、所述的氧化铬颗粒为电熔或烧结氧化铬颗粒。

6、所述的细粉为氧化铬细粉、铝铬砂细粉、白刚玉细粉、板状刚玉细粉中的一种或几种。

7、所述的粒度≤0.045mm的微粉为：电熔氧化铬微粉、氧化铬绿、活性氧化铝微粉、烧结氧化铝微粉的一种或几种。

8、所述的外加结合剂为磷酸、磷酸盐、亚硫酸纸浆废液中的一种或几种。

9、一种铜镍冶炼炉用环保型铝铬砖的制备方法，首先采用大吨位液压机或摩擦压力机或等静压机成型，进而经过干燥和烧成等步骤制备而得，其中干燥温度60℃～200℃，烧成温度为1550℃～1750℃。

10、本发明提出的一种铜镍冶炼炉用环保型铝铬砖，添加的碳化硼b4c微粉在铜镍富氧冶炼和吹炼的过程中一方面可以作为抗氧化剂减少三价铬向六价铬的转变，另一方面氧化生成的氧化硼b2o3作为酸性氧化物可以降低因碱性氧化物存在而形成的六价铬化合物的含量。

11、实施方式

12、结合具体实施例对本发明加以详细说明：

13、实施例

14、称取粒度≤0.06mm铝铬砂细粉10%和白刚玉细粉5%以及粒度≤0.045mm的电熔氧化铬微粉5%、活性氧化铝微粉14.7%，碳化硼微粉0.3%将细粉和微粉装入球磨罐在球磨机上充分混合20min，制成基质细粉；分别称取一定重量粒度在4~0mm的电熔白刚玉颗粒45%，板状刚玉颗粒20%；向颗粒中加入结合剂亚硫酸纸浆废液4%，搅拌10min后加入预混好的基质细粉，再经过10min的混合之后，睏料24hr；在摩擦压砖机上成型，成型好的坯体经110℃的烘干之后，装入梭式窑1550℃烧成。

15、实施例

16、称取粒度≤0.06mm电熔氧化铬细粉6%和板状刚玉细粉10%以及粒度≤0.045mm的氧化铬绿微粉5%、活性氧化铝微粉15.8%，碳化硼微粉0.2%，将细粉和微粉装入球磨罐在球磨机上充分混合20min，制成基质细粉；分别称取一定重量粒度在4~0mm的铝铬砂颗粒63%；向颗粒中加入结合剂磷酸溶液4%，搅拌10min后加入预混好的基质细粉，再经过10min的混合之后，睏料24hr；在摩擦压砖机上成型，成型好的坯体经110℃的烘干之后，装入梭式窑1630℃烧成。

17、实施例

18、称取粒度≤0.06mm电熔氧化铬细粉9%和白刚玉细粉8.9%以及粒度≤0.045mm的氧化铬绿微粉6%、烧结氧化铝微粉16%，碳化硼微粉0.1%，将细粉和微粉装入球磨罐在球磨机上充分混合20min，制成基质细粉；分别称取一定重量粒度在4~0mm的铝铬砂颗粒50%和电熔氧化铬颗粒10%；向颗粒中加入结合剂磷酸盐溶液3.5%，搅拌10min后加入预混好的基质细粉，再经过10min的混合之后，睏料24hr；在摩擦压砖机上成型，成型好的坯体经110℃的烘干之后，装入梭式窑1750℃烧成。

19、实施例

20、称取粒度≤0.06mm铝铬砂细粉15%和白刚玉细粉3.6%以及粒度≤0.045mm的氧化铬绿微粉6%、烧结氧化铝微粉20%，碳化硼微粉0.4%，将细粉和微粉装入球磨罐在球磨机上充分混合20min，制成基质细粉；分别称取一定重量粒度在4~0mm的板状刚玉颗粒35%和铝铬砂颗粒20%；向颗粒中加入结合剂磷酸盐溶液4.5%，搅拌10min后加入预混好的基质细粉，再经过10min的混合之后，睏料24hr；在摩擦压砖机上成型，成型好的坯体经110℃的烘干之后，装入梭式窑1700℃烧成。

21、实施例

22、称取粒度≤0.06mm电熔氧化铬细粉3%和白刚玉细粉10%以及粒度≤0.045mm的氧化铬绿微粉5%、活性氧化铝微粉14.7%，碳化硼微粉0.3%，将细粉和微粉装入球磨罐在球磨机上充分混合20min，制成基质细粉；分别称取一定重量粒度在4~0mm的白刚玉颗粒50%和电熔氧化铬颗粒17%；向颗粒中加入结合剂磷酸溶液3%，搅拌10min后加入预混好的基质细粉，再经过10min的混合之后，睏料24hr；在摩擦压砖机上成型，成型好的坯体经110℃的烘干之后，装入梭式窑1600℃烧成。

23、实施例

24、称取粒度≤0.06mm铝铬砂细粉12.6%和白刚玉细粉2%以及粒度≤0.045mm的电熔氧化铬微粉6%、烧结氧化铝微粉12%，碳化硼微粉0.4%，将细粉和微粉装入球磨罐在球磨机上充分混合20min，制成基质细粉；分别称取一定重量粒度在4~0mm的白刚玉颗粒44%和电熔氧化铬颗粒23%；向颗粒中加入结合剂磷酸盐溶液5%，搅拌10min后加入预混好的基质细粉，再经过10min的混合之后，睏料24hr；在摩擦压砖机上成型，成型好的坯体经110℃的烘干之后，装入梭式窑1750℃烧成。

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