專利名稱：一種鋁鉻碳耐火材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于耐火材料生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種鋁鉻碳耐火材料。
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，由于熔渣中含有大量的SiO2，鉻鎂尖晶石中的鎂與SiO2接觸后，形成大量的低熔點(diǎn)物質(zhì)，從而使鉻鎂尖晶石的熔點(diǎn)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(fù)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(diǎn)。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(diǎn)，但是，它在接觸CaO熔液的環(huán)境中也容易形成低熔點(diǎn)物質(zhì)--鋁酸鈣，它在高于1350℃的條件下被液化，不能再繼續(xù)使用。另外，鋁鉻磚的熱震性能較差，水浸一次即產(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(dá)到≤1毫米，給產(chǎn)品的使用造成一定的困難。
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(qiáng)，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，提供一種鋁鉻碳耐火材料。
本發(fā)明是按照下述配方制成的(按重量百分比計)鋁鉻渣 75～98.5％；石墨 15～1％；抗氧化劑 10～0.5％；結(jié)合劑 上述材料總重量的0.5～10％；其中，鋁鉻渣是高溫冶煉金屬鉻產(chǎn)出的副產(chǎn)品，要求成份為AL2O3≥65％、Cr2O3≥7％，其他為雜質(zhì)；石墨要求成份為C≥85％；上述成份均按重量百分比計。
本發(fā)明還可以按照下述配方制成(按重量百分比計)鋁釩土 45～96.5％；鉻鐵礦 30～2％；石墨 15～1％；抗氧化劑 10～0.5％；結(jié)合劑 上述材料總重量的0.5～10％；其中鋁釩土要求成份為AL2O3≥65％；鉻鐵礦要求成份為Cr2O3≥36％；石墨要求成份為C≥85％；上述成份均按重量百分比計。
上述所說的抗氧化劑為碳化硅、金屬硅或金屬鋁，要求成份為SiC≥85％、金屬硅Si≥95％、金屬鋁AL≥95％。
上述所說的結(jié)合劑包括有機(jī)結(jié)合劑和無機(jī)結(jié)合劑。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)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?xì)鉀_蝕，耐酸、弱堿、鹽溶液的化學(xué)腐蝕等性能，且熔點(diǎn)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、抗氧化劑和結(jié)合劑后，就構(gòu)成了一種新的耐火材料--ALCr-C-SiC，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，其綜合性能與鋁鉻質(zhì)耐火材料相比有了進(jìn)一步提高，它具有更高的耐火度和高溫強(qiáng)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(dá)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?fù)]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。
下面提供
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將成份符合要求的鋁鉻渣、石墨和抗氧化劑SiC分別進(jìn)行粉碎，鋁鉻渣粉碎的粒度為0～15毫米，石墨粉碎的粒度為0～5毫米，抗氧化劑SiC粉碎的粒度為≤1毫米；將上述材料分別進(jìn)行磁選處理，去除其中的鐵磁性物質(zhì)；然后，取鋁鉻渣985Kg、石墨10Kg、抗氧化劑SiC 5Kg、無機(jī)結(jié)合劑磷酸5Kg進(jìn)行混合，攪拌均勻即為鋁鉻碳(ALCr-C-SiC)耐火材料。
實(shí)施例2將成份符合要求的鋁鉻渣、石墨和抗氧化劑SiC分別進(jìn)行粉碎，鋁鉻渣、石墨和抗氧化劑SiC粉碎的粒度與實(shí)施例1相同；再將上述材料進(jìn)行磁選處理，去除其中的鐵磁性物質(zhì)；然后，取鋁鉻渣750Kg、石墨150Kg、抗氧化劑SiC100Kg、有機(jī)結(jié)合劑樹脂60Kg進(jìn)行混合，攪拌均勻即為鋁鉻碳耐火材料。
實(shí)施例3將成份符合要求的鋁鉻渣、石墨和抗氧化劑SiC分別進(jìn)行粉碎，鋁鉻渣、石墨和抗氧化劑SiC粉碎的粒度與實(shí)施例1相同；再將上述材料進(jìn)行磁選處理，去除其中的鐵磁性物質(zhì)；然后，取鋁鉻渣910Kg、石墨10Kg、抗氧化劑SiC 80Kg、無機(jī)結(jié)合劑磷酸50Kg進(jìn)行混合，攪拌均勻即為鋁鉻碳耐火材料。
實(shí)施例4將成份符合要求的鋁釩土、鉻鐵礦、石墨和抗氧化劑金屬鋁分別進(jìn)行粉碎，鋁釩土粉碎的粒度為0～15毫米，鉻鐵礦粉碎的粒度為0～5毫米，石墨粉碎的粒度為0～3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(jìn)行磁選處理，去除其中的鐵磁性物質(zhì)；然后，取鋁釩土750Kg、鉻鐵礦200Kg、石墨35Kg、金屬鋁15Kg、有機(jī)結(jié)合劑紙漿40Kg進(jìn)行混合，攪拌均勻即為鋁鉻碳耐火材料。
實(shí)施例5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(jìn)行粉碎，粉碎的粒度與實(shí)施例4相同；再將上述材料分別進(jìn)行磁選處理，去除其中的鐵磁性物質(zhì)；然后，取鋁釩土700Kg、鉻鐵礦250Kg、石墨30Kg、抗氧化劑金屬硅20Kg、無機(jī)結(jié)合劑磷酸鋁60Kg進(jìn)行混合，攪拌均勻即為鋁鉻碳耐火材料。
實(shí)施例6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(jìn)行粉碎，粉碎的粒度與實(shí)施例4相同；再將上述材料分別進(jìn)行磁選處理，去除其中的鐵磁性物質(zhì)；然后，取鋁釩土700Kg、鉻鐵礦250Kg、石墨30Kg、抗氧化劑金屬鋁20Kg、無機(jī)結(jié)合劑磷酸鋁25Kg進(jìn)行混合，攪拌均勻即為鋁鉻碳耐火材料。
上述鋁鉻碳耐火材料經(jīng)成型、干燥后，再經(jīng)過1200～1850℃高溫?zé)Y(jié)，即可得到鋁鉻碳(ALCr-C-SiC)耐火材料的各種成型制品。
權(quán)利要求
1.一種鋁鉻碳耐火材料，其特征在于，它是按照下述配方制成的(按重量百分比計)鋁鉻渣 75～98.5％；石墨15～1％；抗氧化劑10～0.5％；結(jié)合劑 上述材料總重量的0.5～10％；其中，鋁鉻渣是高溫冶煉金屬鉻產(chǎn)出的副產(chǎn)品，要求成份為AL2O3≥6 5％、Cr2O3≥7％，其他為雜質(zhì)；石墨要求成份為C≥85％；上述成份均按重量百分比計。
2.一種鋁鉻碳耐火材料，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45～96.5％；鉻鐵礦30～2％；石墨 15～1％；抗氧化劑 10～0.5％；結(jié)合劑上述材料總重量的0.5～10％；其中鋁釩土要求成份為AL2O3≥65％；鉻鐵礦要求成份為Cr2O3≥36％；石墨要求成份為C≥85％；上述成份均按重量百分比計。
全文摘要
一種鋁鉻碳耐火材料,它是按照下述配方制成的(按重量百分比計)75～98.5%的鋁鉻質(zhì)耐火材料,15～1%的石墨、10～0.5%的抗氧化劑,以及上述材料總重量0.5～10的結(jié)合劑,本發(fā)明在保留鋁鉻質(zhì)耐火材料原有優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,其綜合性能又有了進(jìn)一步的提高,通過加入石墨、抗氧化劑和結(jié)合劑而形成AlCr－C－SiC耐火材料,具有更高的耐火度和高溫強(qiáng)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。
文檔編號C04B35/66GK1315306SQ0011027
公開日2001年10月3日 申請日期2000年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月30日
發(fā)明者趙文厚 申請人:趙文厚