一种铬铝镁锆耐火砖及其制备方法与流程 专利技术说明

无机化学及其化合物制造及其合成,应用技术1.本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种铬铝镁锆耐火砖及其制备方法，它是水煤浆气化炉内衬用关键材料。背景技术：2.水煤浆加压气化炉是目前国内最为常用的煤气化装置，水煤浆气化炉工作温度通常1500℃左右、炉内气压2-8.5mpa、强还原气氛、液态酸性熔渣，同时伴随着气、液、固体的高速冲刷和气压的波动，氧化铬砖具有较高的高温强度，优异的耐酸性煤渣渗透性能，是水煤浆气化炉内衬的关键耐火材料。3.专利zl201810362251.2介绍了一种氧化铬复合尖晶石砖及其制备方法。该发明通过提出一种氧化铬复合尖晶石砖，将复合尖晶石作为第二相引入到氧化铬砖中，在其不添加氧化锆的情况下，达到了与原氧化铬相近的性能，如低的气孔率，高的耐压强度，以及抗煤渣侵蚀性能，抗热震性能等。该专利所述的复合尖晶石组分为cr2o3、al2o3、fe2o3、mgo；复合尖晶石的晶相为：铬铁尖晶石70－75%，铬铝尖晶石12－15%，镁铝尖晶石8－12%。由于该尖晶石相含有氧化铁，在氧化-还原气氛波动大的环境下使用时氧化铁会发生氧化还原反应，造成体积膨胀，从而导致砖的开裂，影响炉衬的使用寿命。技术实现要素：4.针对以上问题，本发明提供一种铬铝镁锆耐火砖及其制备方法，在氧化铬砖基体制备过程中，添加一种新型不含铁的锆镁铬尖晶石，将锆镁铬尖晶石替代上述发明专利中的尖晶石，从而制造一种新的铬铝镁锆耐火材料，由于本发明的尖晶石不含有氧化铁，不受氧化-还原气氛波动的影响，不仅适用于水煤浆加压气化炉，还适用其它冶炼行业、建材行业等高温设备。5.本发明为实现上述目的所采用的技术方案为一种铬铝镁锆耐火砖，其中cr2o3含量≧70%，原始料包括基质和骨料，骨料加入重量份数为55－80份，基质加入重量份数为20－45份；骨料为电熔氧化铬颗粒、氧化铬复合熔块、锆镁铬尖晶石颗粒；基质为氧化铬细粉、氧化铝细粉、氧化锆微粉、锆镁铬尖晶石细粉；氧化铬加入重量份数为25－92份, 其中氧化铬复合熔块与氧化铬可以任意比例互换，氧化铝加入重量份数为3－25份, 氧化锆微粉加入重量份数为0-10份， 锆镁铬尖晶石加入重量份数为5－55份，外加结合剂，结合剂加入量为原始料总重量的1－10 %。6.其中，铬铝镁锆耐火砖的组分及含量为：cr2o370－95%，al2o33－20%，mgo 1－10%，zro21－5%；所述的结合剂为磷酸或磷酸铝溶液。7.骨料的粒度小于5mm。8.氧化铬复合熔块中含有3-10%的氧化铬铝，2-7%的氧化锆。9.氧化铬细粉的粒度小于0.088mm，氧化铝细粉的粒度小于0.045mm。10.所述锆镁铬尖晶石的组分及含量为：cr2o370－90%，mgo 3－23%， zro22－7%。11.锆镁铬尖晶石的晶相为：镁铬尖晶石60－90%，氧化铬0－20%，氧化锆2－7%。12.一种铬铝镁锆耐火砖的制备方法为：步骤一、将骨料在混砂机内混匀后，加入结合剂总量的2/3混匀，然后加入基质细粉混合均匀，最后加入剩余的结合剂，再混合5分钟；步骤二、困料1-2小时，压制成生坯，干燥，在梭式窑中1600-1800℃烧成，即制得这种铬铝镁锆耐火砖。13.本发明的铬铝镁锆耐火材料不同于气化炉使用铬铝锆砖，最主要的不同之处是本发明的铬铝镁锆耐火材料含有锆镁铬尖晶石，而铬铝锆耐火材料中则没有镁铬尖晶石相。其二是锆的引入形式不同，本发明的铬铝镁锆耐火材料中的锆不仅以氧化锆的形式引入外，还添加有以锆镁铬尖晶石的形式引入，这就造成了氧化锆在耐火材料中存在的形式不同，从而产生不同的物理性能。其三是本发明还引入了氧化铬复合熔块，它可以与氧化铬熔块任意比例互换，氧化铬复合熔块与氧化铬熔块的不同是氧化铬复合熔块中含有3-10%的氧化铬铝，2-7%的氧化锆，复合熔块强度更高，结构更致密。14.本发明的原理在于：本发明在专利zl201810362251.2的基础上通过锆镁铬尖晶石替代原来的铁系复合尖晶石，避免了在氧化-还原气氛波动剧烈的环境下因氧化铁的氧化-还原反应产生的体积膨胀而导致耐火材料的开裂破损，从而拓宽了铬铝镁锆耐火材料的使用环境。在现有氧化铬砖制备技术的基础上，在不添加氧化锆的情况下，用锆镁铬尖晶石替代原来的铁系复合尖晶石，由于锆镁铬尖晶石的晶相为：镁铬尖晶石70－95%，氧化铬0－20%，氧化锆2－7%。再者使用氧化铬复合熔块替代任意比例的电熔氧化铬，由于氧化铬复合熔块含有3-10%的氧化铝，2-7%的氧化锆，强度更大，结构更致密。加上氧化铬、氧化铝微粉的合理配比，氧化铝与氧化铬在高温下可以生成无限固溶体，增强耐火材料的性能。15.由于锆镁铬尖晶石的主要晶相是镁铬尖晶石、氧化铬和氧化锆，都是高温耐熔物，与煤熔渣的润湿性较差，抗渣侵蚀渗透能力强。经烧结后与固溶氧化铝的氧化铬颗粒基质交织在一起形成致密的网络结构，另外由于镁铬尖晶石与固溶氧化铝的氧化铬颗粒的膨胀系数不同，产品的抗热震性能也得到了提高，从而延长产品的使用寿命。16.有益效果：本发明在现有氧化铬砖制备技术的基础上，在不添加氧化锆的情况下，通过引入锆镁铬尖晶石及氧化铬复合熔块，制得铬铝镁锆耐火材料，与现有氧化铬砖相比：在抗煤渣侵蚀性能不降低的情况下，具有优良的热震性能。17.1、通过添加锆镁铬尖晶石，改善了高铬砖的热震性能，并且铬镁铬尖晶石中不含有氧化铁，避免了氧化-还原气氛下的体积膨胀，拓宽了其使用范围。18.2、能够满足水煤浆气化炉大型化、高压力、高产能的苛刻条件，在氧化-还原气氛波动下改善了其稳定性能，延长了炉衬的使用寿命。具体实施方式19.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。基于本发明中的实施例，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。20.实施例1：一种铬铝镁锆耐火砖，原始料包括基质和骨料，骨料加入重量份数为60份，基质加入重量份数为40份；骨料为电熔氧化铬颗粒25份，氧化铬复合熔块35份；基质为氧化铬细粉、氧化铝细粉、锆镁铬尖晶石细粉；氧化铬细粉加入重量份数为10份, 氧化铝细粉加入重量份数为10份, 锆镁铬尖晶石加入重量份数为20份；外加磷酸，磷酸加入量为原始料总重量的3 %。21.实施例2：一种铬铝镁锆耐火砖，原始料包括基质和骨料，骨料加入重量份数为70份，基质加入重量份数为30份；骨料为电熔氧化铬颗粒50份，锆镁铬尖晶石20份；基质为氧化铬细粉、氧化铝细粉、氧化锆微粉；氧化铬细粉加入重量份数为21份, 氧化铝细粉加入重量份数为6份, 氧化锆微粉加入重量份数为3份；外加磷酸，磷酸加入量为原始料总重量的6 %。22.本发明一种铬铝镁锆耐火砖的制备方法为：步骤一、将骨料在混砂机内混匀后，加入结合剂总量的2/3份混匀，然后加入细粉混合均匀，最后加入剩余结合剂，再混合5分钟；步骤二、困料1-2小时，压制成生坯，干燥，在梭式窑中1600-1800℃烧成，梭式窑内弱还原气氛下烧成，即制得这种铬铝镁锆耐火材料。23.实施例1-2和对比例所得制品的性能如下表所示。显气孔率、体积密度、常温耐压强度和抗热震稳定性能，均按国家有关标准进行性能检测，实施例1-2制得的铬铝镁锆耐火砖与对比例氧化铬砖相比，热震稳定性明显提高。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!