專(zhuān)利名稱(chēng)：一種再生鉻鋯剛玉磚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于耐火材料領(lǐng)域，特別涉及一種再生鉻鋯剛玉磚的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，高溫工業(yè)也在迅猛發(fā)展，因此，對(duì)耐火材料的需求量愈來(lái)愈大。在耐火磚中加入氧化鋯及氧化鉻綠，可以增加耐火磚的體積密度，同時(shí)提高磚的抗渣浸能力、降低氣孔率，但隨著耐火磚原材料礦藏資源的減少，耐火磚原材料的價(jià)格也在不斷提高，并且工業(yè)氧化鋯和氧化鉻綠的價(jià)格極其昂貴，從而增加了用氧化鋯和氧化鉻綠耐火磚的制磚和使用成本，限制了含鉻鋯耐火磚的推廣使用。目前，我國(guó)每年使用后高鉻磚廢棄量在15萬(wàn)噸以上，并且高鉻磚的廢棄量在逐年累計(jì)增加；另外，冶金工業(yè)中鋁熱法生產(chǎn)金屬鉻會(huì)產(chǎn)生大量鋁鉻渣；這些高鉻磚和鋁鉻渣的堆積存放，不但占用寶貴的土地資源，且對(duì)環(huán)境造成污染。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是一種生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的用鋁鉻渣和廢棄高鉻磚制備再生鉻鋯剛玉磚的方法，以解決高鉻磚和鋁鉻渣的堆積存放占用土地資源且對(duì)環(huán)境造成污染的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種再生鉻鋯剛玉磚的制備方法，其具體步驟是
1、原料制備
將鋁鉻渣、棕剛玉中至少一種粉碎并分篩成粒度為O 1mm、I 3mm、3 5mm的顆粒
A ；
將鋁鉻渣粉碎成粒度< O. 088mm的鋁鉻渣粉料；
將廢高鉻磚粉碎成粒度< O. 088mm的廢高鉻磚粉料；
將氧化鋯粉碎成粒度< O. 088mm的氧化鋯粉料；
所述廢高鉻磚中Cr2O3彡80wt%, ZrO2彡3wt%，Al2O3彡5wt% ;所述鋁鉻渣中Cr2O3 ^ 10wt%, Al2O3 ^ 75wt% ；
2、配料磚體成型
按重量份數(shù)計(jì)，將顆粒A 70份、廢高鉻磚粉料5份 30份、鋁鉻渣粉料O份 25份、氧化鋯粉料O份 10份混合配料，放入混輾機(jī)中，加入6份 10份的結(jié)合劑，所述結(jié)合劑為磷酸或磷酸二氫鋁，進(jìn)行混輾，混輾時(shí)間為IOmin 15min，將混輾的物料置于壓力大于200MPa的壓力機(jī)內(nèi)成型，制成體積密度彡3. 3 g/cm3的濕坯；
3、干燥及燒成
將濕坯置于干燥窯內(nèi)干燥處理，干燥溫度為40°C 120°C，干燥時(shí)間為15h 30h，得干坯；將干坯入高溫窯進(jìn)行燒成，燒成溫度為1450°C 1750°C，燒成時(shí)間為80h 120h，得到再生鉻鋯剛玉磚。
配料時(shí),按重量份數(shù)計(jì)，所述顆粒A組成是粒度為O Imm的顆粒5份 10份、粒度為I 3mm的顆粒30份 45份、粒度為3 5mm的顆粒20份 30份。所述棕剛玉中Al2O3的質(zhì)量百分含量彡90%。所述顆粒A為鋁鉻渣顆粒和棕剛玉顆粒，且分別由鋁鉻渣、棕剛玉粉碎并分篩制得。所述燒成溫度為1550°C 1700°C，燒成時(shí)間為IOOh 120h，以提高結(jié)合劑的結(jié)合強(qiáng)度。所述廢高鉻磚為作為德士古煤氣化爐耐火襯使用后的廢棄高鉻磚。 所述鋁鉻渣為鋁熱法生產(chǎn)金屬鉻所產(chǎn)生的工業(yè)廢渣。本發(fā)明的有益效果是
以鋁鉻渣、廢棄高鉻磚為主要原料，成本低廉，解決了我國(guó)耐火原料緊張、價(jià)格居高不下的現(xiàn)狀，且利用廢棄原料生產(chǎn)，節(jié)約了廢料堆積占用的土地資源，避免了因廢料堆放而導(dǎo)致的環(huán)境污染；將招鉻洛、棕剛玉粉碎并分篩成O 1mm、I 3mm、3 5mm三種粒度,這樣既保證了再生鉻鋯剛玉磚的外觀(guān)，又最大限度的保證了其體積密度；以磷酸或磷酸二氫鋁為結(jié)合劑，廢棄高鉻磚與棕剛玉、鋁鉻渣結(jié)合強(qiáng)度高，在高溫狀態(tài)下結(jié)合，形成鋁鉻尖晶石、鉻鋯尖晶石，提高了磚的結(jié)合強(qiáng)度、耐磨性以及抗侵蝕能力；再生鉻鋯剛玉磚的化學(xué)成分和理化指標(biāo)如表I所示，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。表I再生鉻鋯剛玉磚化學(xué)成分和理化指標(biāo)_
項(xiàng)目_指標(biāo)_
%50 90
Ci~C),%5 30
ZrOa%I 15
顯氣孔率％15
體積密度_g/cm3_3. 3 3. 5
胥M耐壓強(qiáng)度 MPa_ 90 130
荷重軟化溫度 V~1700
熱震穩(wěn)定性(KXXTC水冷)次￥~2
夏民￥度|8級(jí)以上
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
1、原料制備
取Cr2O3彡10wt%, Al2O3彡75wt%的鋁熱法生產(chǎn)金屬鉻產(chǎn)生的工業(yè)廢渣鋁鉻渣，粉碎并分篩成粒度為O 1mm、I 3mm、3 5mm的招鉻禮:顆粒；
取Cr2O3 ^ 10wt%, Al2O3 ^ 75wt%鋁熱法生產(chǎn)金屬鉻產(chǎn)生的工業(yè)廢渣鋁鉻渣，粉碎成粒度< O. 088mm的鋁鉻渣粉料；
取Cr2O3彡80wt%, ZrO2彡3wt%, Al2O3彡5wt%, TiO2彡lwt%的德士古煤氣化爐耐火襯使用后的廢高鉻磚，去除渣浸層，粉碎成粒度< O. 088mm的廢高鉻磚粉料；
2、配料磚體成型
將粒度為O Imm的招鉻洛顆粒10kg、Imm 3mm的招鉻洛顆粒30kg、3mm 5mm的招鉻渣顆粒30kg、鉻渣粉料25kg、廢高鉻磚粉料5kg，用微機(jī)配料，加入質(zhì)量百分比濃度為85%的磷酸溶液7. Ikg,在規(guī)格為Φ 1600mmX 4500mm的濕碾機(jī)內(nèi)進(jìn)行混輾15min,將混輾的物料用壓力為200MPa的摩擦壓磚機(jī)壓制成型,制成體積密度為3. 36g/cm3的濕還；
3、干燥及燒成
將濕坯置于干燥窯內(nèi)干燥處理，在40°C下烘干30h，得干坯；將干坯入高溫隧道窯進(jìn)行燒成，在1450°C下高溫?zé)?0h，得再生鉻鋯剛玉磚。實(shí)施例2
1、原料制備
取Cr2O3彡10wt%, Al2O3彡75wt%的鋁熱法生產(chǎn)金屬鉻產(chǎn)生的工業(yè)廢渣鋁鉻渣，粉碎并分篩成粒度為O 1mm、I 3mm、3 5mm的招鉻禮:顆粒；
取Al2O3彡90wt%的棕剛玉，粉碎并分篩成粒度為O 1mm、I 3mm、3 5mm的棕剛玉顆粒；·
取Cr2O3彡80wt%、Zr02彡3 wt%、Al2O3彡5wt%、Ti02彡lwt%的德士古煤氣化爐耐火襯使用后的廢高鉻磚，去除渣浸層，粉碎成粒度< O. 088mm的廢高鉻磚粉料；
取氧化鋯粉碎成粒度< O. 088mm的氧化鋯粉料；
2、配料磚體成型
將粒度為O Imm的招鉻洛顆粒10kg、Imm 3mm的招鉻洛顆粒45kg、3mm 5mm的鋁鉻渣顆粒20kg、粒度為Imm 3 mm的棕剛玉顆粒45kg、粒度為3mm 5mm的棕剛玉顆粒20kg、高鉻磚粉料40kg、氧化鋯粉料20kg，用微機(jī)配料，加入質(zhì)量百分比濃度為85%的磷酸二氫招溶液14. 2kg,在規(guī)格為Φ 1600mmX 4500mm濕碾機(jī)內(nèi)進(jìn)行混輾IOmin,將混輾的物料用壓力為200MPa的摩擦壓磚機(jī)壓制成型,制成體積密度為3. 35g/cm3的濕還；
3、干燥及燒成
將濕坯置于干燥窯內(nèi)干燥處理，在80°C下烘干24h，得干坯；將干坯入高溫隧道窯進(jìn)行燒成，在1550°C下高溫?zé)?00h，得再生鉻鋯剛玉磚。實(shí)施例3
1、原料制備
取Al2O3彡90wt%的棕剛玉，粉碎并分篩成粒度為O 1mm、I 3mm、3 5mm的棕剛玉顆粒；
取Cr2O3 ^ 10wt%, Al2O3 ^ 75wt%鋁熱法生產(chǎn)金屬鉻產(chǎn)生的工業(yè)廢渣鋁鉻渣，粉碎成粒度< O. 088mm的鋁鉻渣粉料；
取Cr2O3彡80wt%、Zr02彡3 wt%、Al2O3彡5wt%、Ti02彡lwt%的德士古煤氣化爐耐火襯使用后的廢高鉻磚，去除渣浸層，粉碎成粒度< O. 088mm的廢高鉻磚粉料；
取氧化鋯粉碎成粒度< O. 088mm的氧化鋯粉料；
2、配料磚體成型
將粒度為O Imm的棕剛玉顆粒10kg、粒度為Imm 3 mm的棕剛玉顆粒30kg、粒度為3mm 5mm的棕剛玉顆粒30kg、鋁鉻渣粉料10kg、廢高鉻磚粉料15kg、氧化鋯粉料5kg，用微機(jī)配料，加入質(zhì)量百分比濃度為85%的磷酸溶液10kg，在規(guī)格為Φ 1600mmX 4500mm濕碾機(jī)內(nèi)進(jìn)行混輾，IOmin后，將混輾的物料用壓力為200MPa的摩擦壓磚機(jī)壓制成型，制成體積密度為3. 45 g/cm3的濕還；
3、干燥及燒成
將濕坯置于干燥窯內(nèi)干燥處理，在120°C下烘干15h，得干坯；將干坯入高溫隧道窯進(jìn)行燒成，在1750°C下高溫?zé)?20h，得再生鉻鋯剛玉磚。實(shí)施例4
1、原料制備
取Al2O3彡90wt%的棕剛玉，粉碎并分篩成粒度為O 1mm、I 3mm、3 5mm的棕剛玉顆粒；
取Cr2O3彡80wt%、Zr02彡3 wt%、Al2O3彡5wt%、Ti02彡lwt%的德士古煤氣化爐耐火襯使用后的廢高鉻磚，去除渣浸層，粉碎成粒度< O. 088mm的廢高鉻磚粉料；
2、配料磚體成型
將粒度為O Imm的棕剛玉顆粒5kg、粒度為Imm 3 mm的棕剛玉顆粒45kg、粒度為3mm 5mm的棕剛玉顆粒20kg、高鉻磚粉料30kg，用微機(jī)配料，然后加入質(zhì)量百分比濃度為85%的磷酸二氫招溶液11. 7kg ;在規(guī)格為Φ 1600mmX 4500mm濕碾機(jī)內(nèi)進(jìn)行混輾，12min后，將混輾的物料用壓力為200MPa的摩擦壓磚機(jī)成型，制成體積密度為3. 35g/cm3的濕坯；
3、干燥及燒成
將濕坯置于干燥窯內(nèi)干燥處理，在120°C下烘干30h，得干坯；將干坯入高溫隧道窯進(jìn)行燒成，在1700°C下高溫?zé)?20h，得再生鉻鋯剛玉磚。實(shí)施例I 實(shí)施例6制得的再生鉻鋯剛玉磚化學(xué)成分和理化指標(biāo)如表2所示
表權(quán)利要求
1. 一種再生鉻鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于具體步驟是 I. I、原料制備 將鋁鉻渣、棕剛玉中至少一種粉碎并分篩成粒度為O 1mm、I 3mm、3 5mm的顆粒A ； 將鋁鉻渣粉碎成粒度< O. 088mm的鋁鉻渣粉料； 將廢高鉻磚粉碎成粒度< O. 088mm的廢高鉻磚粉料； 將氧化鋯粉碎成粒度< O. 088mm的氧化鋯粉料； 所述廢高鉻磚中Cr2O3彡80wt%, ZrO2彡3wt%，Al2O3彡5wt% ;所述鋁鉻渣中Cr2O3 ^ 10wt%, Al2O3 ^ 75wt% ； I. 2、配料磚體成型 按重量份數(shù)計(jì)，將顆粒A 70份、廢高鉻磚粉料5份 30份、鋁鉻渣粉料O份 25份、氧化鋯粉料O份 10份混合配料，放入混輾機(jī)中，加入6份 10份的結(jié)合劑，所述結(jié)合劑為磷酸或磷酸二氫鋁，進(jìn)行混輾，混輾時(shí)間為IOmin 15min，將混輾的物料置于壓力大于200MPa的壓力機(jī)內(nèi)成型，制成體積密度彡3. 3 g/cm3的濕坯； 1.3、干燥及燒成 將濕坯置于干燥窯內(nèi)干燥處理，干燥溫度為40°C 120°C，干燥時(shí)間為15h 30h，得干坯；將干坯入高溫窯進(jìn)行燒成，燒成溫度為1450°C 1750°C，燒成時(shí)間為80h 120 h，得到再生鉻鋯剛玉磚。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的再生鉻鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于配料時(shí)，按重量份數(shù)計(jì)，所述顆粒A組成是粒度為O Imm的顆粒5份 10份、粒度為I 3mm的顆粒30份 45份、粒度為3 5mm的顆粒20份 30份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的再生鉻鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于所述棕剛玉中Al2O3的質(zhì)量百分含量彡90%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的再生鉻鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于所述顆粒A為鋁鉻渣顆粒和棕剛玉顆粒，且分別由鋁鉻渣、棕剛玉粉碎并分篩制得。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的再生鉻鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于所述燒成溫度為1550。。 1700°C，燒成時(shí)間為 IOOh 120h。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的再生鉻鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于所述廢高鉻磚為作為德士古煤氣化爐耐火襯使用后的廢棄高鉻磚。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的再生鉻鋯剛玉磚的制備方法，其特征在于所述鋁鉻渣為鋁熱法生產(chǎn)金屬鉻所產(chǎn)生的工業(yè)廢渣。
全文摘要
一種再生鉻鋯剛玉磚的制備方法，將鋁鉻渣、棕剛玉中至少一種粉碎并分篩成粒度為0～1mm、1～3mm、3～5mm的顆粒A；將鋁鉻渣、廢高鉻磚、氧化鋯粉分別粉碎成粒度≤0.088mm的鋁鉻渣粉料、廢高鉻磚粉料、氧化鋯粉料；按重量份數(shù)計(jì)，將顆粒A70份、廢高鉻磚粉料5份～30份、鋁鉻渣粉料0份～25份、氧化鋯粉料0份～10份混合，加入6份～10份的結(jié)合劑，進(jìn)行混輾，壓制成型，干燥，燒成，得再生鉻鋯剛玉磚。其優(yōu)點(diǎn)成本低廉，節(jié)約了廢料堆積占用的土地資源，避免了環(huán)境污染；提高了再生鉻鋯剛玉磚的結(jié)合強(qiáng)度、耐磨性以及抗侵蝕能力，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
文檔編號(hào)C04B35/622GK102898160SQ201210394730
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者彭霞, 劉晨光 申請(qǐng)人:錦州英明耐火材料有限公司