一種澳斯麥特爐內(nèi)襯用再生鋁鉻磚及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于澳斯麥特爐內(nèi)襯技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種澳斯麥特爐內(nèi)襯用再生鋁鉻磚及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]澳斯麥特爐是火法工藝煉銅中的冰銅冶煉設(shè)備。澳斯麥特爐在熔煉過(guò)程中熔煉溫度約為1200°C，在煉銅過(guò)程中承受熔體的侵蝕與沖刷，使得澳斯麥特爐內(nèi)襯磚的使用壽命降低。
[0003]目前，澳斯麥特爐內(nèi)襯用耐火磚主要為鎂鉻磚和鎂鋁鈦磚。
[0004]采用鎂鉻磚作為澳斯麥特爐內(nèi)襯用耐火材料，由于熔煉過(guò)程的熔煉溫度較低，熔渣粘度較低，具有極強(qiáng)的浸潤(rùn)性和滲透性。因此在使用時(shí)，渣線部位的滲透變質(zhì)層比較厚，結(jié)構(gòu)疏松，很容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)剝落的現(xiàn)象，而且鎂鉻質(zhì)耐火材料具有較強(qiáng)的親水性，遇水會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，造成耐火磚“粉化”而脫落。
[0005]采用鎂鋁鈦磚作為澳斯麥特爐內(nèi)襯用耐火材料，T12的加入起燒結(jié)助劑的作用，使得內(nèi)襯用耐火材料的燒結(jié)溫度降低，形成許多封閉的微孔結(jié)構(gòu)，改善了內(nèi)襯用耐火材料的抗熱震性，但微裂紋的存在也大大降低了內(nèi)襯用耐火材料的抗熔渣侵蝕/滲透性能。
[0006]此外，澳斯麥特爐內(nèi)襯用耐火材料所采用的高純鎂砂、鉻精礦和高純尖晶石等耐火原料的成本均較高，提高了澳斯麥特爐內(nèi)襯耐火材料的開發(fā)成本，從而降低了澳斯麥特爐內(nèi)襯用耐火材料的競(jìng)爭(zhēng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的在于提供一種成本低廉、工藝簡(jiǎn)單的澳斯麥特爐內(nèi)襯用再生鋁鉻磚的制備方法;用該方法制備的澳斯麥特爐內(nèi)襯用再生鋁鉻磚的高溫體積穩(wěn)定性好和抗渣侵蝕性能強(qiáng)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案的具體步驟是:以66?76的％的鉻鐵渣顆粒為骨料，以20~30的％的鉻鐵渣細(xì)粉、I?2wt%的三氧化二釩細(xì)粉和2.1?2.9的％的三氧化二釔細(xì)粉為基質(zhì)料;按所述骨料和所述基質(zhì)料的含量，先將基質(zhì)料混合0.5?Ih，再將混合后的基質(zhì)料加入所述骨料中，混合5?8min；然后外加占所述基質(zhì)料與所述骨料之和5?7wt%的鋁溶膠，混合8?lOmin，在25?35°C條件下困料0.3?0.5h，機(jī)壓成型，在100?110°C條件下干燥12?24h，最后在1550?1650°C條件下保溫3?6h，制得澳斯麥特爐內(nèi)襯用再生鋁鉻磚。
[0009]所述鉻鐵渣顆粒為冶煉鉻鐵合金所產(chǎn)生的爐渣，主要物相為剛玉和鋁鉻尖晶石；所述鉻鐵渣顆粒的主要化學(xué)成分是=Al2O3為80?85wt%，Cr203為10?15wt%，F(xiàn)e203<2wt%，Mg0〈2wt%;所述絡(luò)鐵渣顆粒的粒度為0.1?5mm。
[0010]所述鉻鐵渣細(xì)粉為冶煉鉻鐵合金所產(chǎn)生的爐渣，主要物相為剛玉和鋁鉻尖晶石；所述鉻鐵渣細(xì)粉的主要化學(xué)成分是=Al2O3為80?85wt%，Cr203為10?15wt%，F(xiàn)e203<2wt%，Mg0〈2wt%;所述鉻鐵渣細(xì)粉的粒度為0.074-0.088mm。
[0011]所述三氧化二釩細(xì)粉中的V203>99wt%，粒徑為I?ΙΟμ??。
[0012]所述三氧化二釔細(xì)粉中的Y203>99wt%，粒徑為I?ΙΟμπι。
[0013]所述鋁溶膠中的Al2O3為20~25wt%，pH值為2?5。
[0014]所述機(jī)壓成型的壓力為150?180MPa。
[0015]由于采取上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下積極效果:
1、本發(fā)明采用鉻鐵渣為主要原料，大大降低了澳斯麥特爐內(nèi)襯用再生鋁鉻磚的生產(chǎn)成本。
[0016]2、本發(fā)明無(wú)需特殊的制備設(shè)備和處理技術(shù)，節(jié)省投資和勞動(dòng)力，工藝流程簡(jiǎn)單。
[0017]3、本發(fā)明利用原料組分間的固溶反應(yīng)生成高熔點(diǎn)尖晶石，粘附在爐襯上形成保護(hù)層，保護(hù)層的形成不僅提高了爐襯的抗沖刷侵蝕，還能阻止熔體滲入磚內(nèi)。
[0018]本發(fā)明制備的澳斯麥特爐內(nèi)襯用再生鋁鉻磚經(jīng)測(cè)定:1650°C靜態(tài)坩禍法抗渣實(shí)驗(yàn)侵蝕指數(shù)為7?12%; 1200 °C熱膨脹率為0.3?0.8%。
[0019]4、本發(fā)明使用酸性的鋁溶膠為結(jié)合劑，酸性可以有效除去鋁鉻渣中的金屬雜質(zhì)，防止在后期燒制過(guò)程中可能由金屬產(chǎn)生的不可控制的體積變化，從而影響其高溫體積穩(wěn)定性。高溫下鋁溶膠變?yōu)锳l2O3細(xì)粉，增加鋁含量的同時(shí)也促進(jìn)了燒結(jié)，提高了澳斯麥特爐內(nèi)襯用再生鋁鉻磚的高溫體積穩(wěn)定性。
[0020]因此，本發(fā)明具有成本低廉和工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)；所制備的澳斯麥特爐內(nèi)襯用再生鋁鉻磚高溫體積穩(wěn)定性好和抗渣侵蝕性能強(qiáng)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，并非對(duì)其保護(hù)范圍的限制。
[0022]為避免重復(fù)，現(xiàn)將本【具體實(shí)施方式】所涉及的原料統(tǒng)一描述如下，實(shí)施例中不再贅述:
所述鉻鐵渣顆粒為冶煉鉻鐵合金所產(chǎn)生的爐渣，主要物相為剛玉和鋁鉻尖晶石;所述鉻鐵渣顆粒的主要化學(xué)成分是:Al2O3為80?85wt%，Cr203為10?15wt%，F(xiàn)e203<2wt%，Mg0〈2wt%;所述絡(luò)鐵渣顆粒的粒度為0.1?5mm。
[0023]所述鉻鐵渣細(xì)粉為冶煉鉻鐵合金所產(chǎn)生的爐渣，主要物相為剛玉和鋁鉻尖晶石；所述鉻鐵渣細(xì)粉的主要化學(xué)成分是:Α12θ3為80?85wt%，Cr203為10?15wt%，F(xiàn)e203<2wt%，Mg0〈2wt%;所述鉻鐵渣細(xì)粉的粒度為0.074-0.088mm。
[0024]所述三氧化二釩細(xì)粉中的V203>99wt%，粒徑為I?ΙΟμπι。
[0025]所述三氧化二釔細(xì)粉中的Y203>99wt%，粒徑為I?ΙΟμπι。
[0026]所述鋁溶膠中的Al2O3為20?25wt%，pH值為2?5。
[0027]所述機(jī)壓成型的壓力為150?180MPa。
[0028]實(shí)施例1
一種澳斯麥特爐內(nèi)襯用再生鋁鉻磚及其制備方法。以66?70的％的鉻鐵渣顆粒為骨料，以26?30的％的鉻鐵渣細(xì)粉、I?1.4wt%的三氧化二釩細(xì)粉和2.1?2.6wt%的三氧化二釔細(xì)粉為基質(zhì)料;按所述骨料和所述基質(zhì)料的含量，先將基質(zhì)料混合0.5?Ih，再將混合后的基質(zhì)料加入所述骨料中，混合5?Smin;然后外加占所述基質(zhì)料與所述骨料之和5?6^%的鋁溶膠，混合8?lOmin，在25?35°C條件下困料0.3?0.5h，機(jī)壓成型，在100~110°C條件下干燥12?24h，最后在1550?1600°C條件下保溫3~5h，制得澳斯麥特爐內(nèi)襯用再生鋁鉻磚。
[0029]本實(shí)施例制備的澳斯麥特爐內(nèi)襯用再生鋁鉻磚經(jīng)測(cè)定:1650°C靜態(tài)坩禍法抗渣實(shí)驗(yàn)侵蝕指數(shù)為1?12%; 1200 °C熱膨脹率為0.6-0.8%。
[0030]實(shí)施例2
一種澳斯麥特爐內(nèi)襯用再生鋁鉻磚及其制備方法。以68?72的％的鉻鐵渣顆粒為骨料，以24?28?丨％的鉻鐵渣細(xì)粉、1.2-1.6wt%的三氧化二釩細(xì)粉和2.2?2.7wt%的三氧化二釔細(xì)粉為基質(zhì)料;按所述骨料和所述基質(zhì)料的含量，先將基質(zhì)料混合0.5?lh，再將混合