一種澳斯麥特爐內襯用再生鋁鉻磚及其制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于澳斯麥特爐內襯技術領域。具體涉及一種澳斯麥特爐內襯用再生鋁鉻磚及其制備方法。
【背景技術】
[0002]澳斯麥特爐是火法工藝煉銅中的冰銅冶煉設備。澳斯麥特爐在熔煉過程中熔煉溫度約為1200°C，在煉銅過程中承受熔體的侵蝕與沖刷，使得澳斯麥特爐內襯磚的使用壽命降低。
[0003]目前，澳斯麥特爐內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襯用耐火材料，由于熔煉過程的熔煉溫度較低，熔渣粘度較低，具有極強的浸潤性和滲透性。因此在使用時，渣線部位的滲透變質層比較厚，結構疏松，很容易出現結構剝落的現象，而且鎂鉻質耐火材料具有較強的親水性，遇水會發生水解反應，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襯用耐火材料，T12的加入起燒結助劑的作用，使得內襯用耐火材料的燒結溫度降低，形成許多封閉的微孔結構，改善了內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襯耐火材料的開發成本，從而降低了澳斯麥特爐內襯用耐火材料的競爭力。
【發明內容】
[0007]本發明旨在克服現有技術缺陷，目的在于提供一種成本低廉、工藝簡單的澳斯麥特爐內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襯用再生鋁鉻磚的高溫體積穩定性好和抗渣侵蝕性能強。
[0008]為實現上述目的，本發明所采用的技術方案的具體步驟是:以66?76的％的鉻鐵渣顆粒為骨料，以20~30的％的鉻鐵渣細粉、I?2wt%的三氧化二釩細粉和2.1?2.9的％的三氧化二釔細粉為基質料;按所述骨料和所述基質料的含量，先將基質料混合0.5?Ih，再將混合后的基質料加入所述骨料中，混合5?8min；然后外加占所述基質料與所述骨料之和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，制得澳斯麥特爐內襯用再生鋁鉻磚。
[0009]所述鉻鐵渣顆粒為冶煉鉻鐵合金所產生的爐渣，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成分是=Al2O3為80?85wt%，Cr203為10?15wt%，Fe203<2wt%，Mg0〈2wt%;所述絡鐵渣顆粒的粒度為0.1?5mm。
[0010]所述鉻鐵渣細粉為冶煉鉻鐵合金所產生的爐渣，主要物相為剛玉和鋁鉻尖晶石；所述鉻鐵渣細粉的主要化學成分是=Al2O3為80?85wt%，Cr203為10?15wt%，Fe203<2wt%，Mg0〈2wt%;所述鉻鐵渣細粉的粒度為0.074-0.088mm。
[0011]所述三氧化二釩細粉中的V203>99wt%，粒徑為I?ΙΟμ??。
[0012]所述三氧化二釔細粉中的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]所述機壓成型的壓力為150?180MPa。
[0015]由于采取上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下積極效果:
1、本發明采用鉻鐵渣為主要原料，大大降低了澳斯麥特爐內襯用再生鋁鉻磚的生產成本。
[0016]2、本發明無需特殊的制備設備和處理技術，節省投資和勞動力，工藝流程簡單。
[0017]3、本發明利用原料組分間的固溶反應生成高熔點尖晶石，粘附在爐襯上形成保護層，保護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。
[0018]本發明制備的澳斯麥特爐內襯用再生鋁鉻磚經測定:1650°C靜態坩禍法抗渣實驗侵蝕指數為7?12%; 1200 °C熱膨脹率為0.3?0.8%。
[0019]4、本發明使用酸性的鋁溶膠為結合劑，酸性可以有效除去鋁鉻渣中的金屬雜質，防止在后期燒制過程中可能由金屬產生的不可控制的體積變化，從而影響其高溫體積穩定性。高溫下鋁溶膠變為Al2O3細粉，增加鋁含量的同時也促進了燒結，提高了澳斯麥特爐內襯用再生鋁鉻磚的高溫體積穩定性。
[0020]因此，本發明具有成本低廉和工藝簡單的特點；所制備的澳斯麥特爐內襯用再生鋁鉻磚高溫體積穩定性好和抗渣侵蝕性能強。
【具體實施方式】
[0021]下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。
[0022]為避免重復，現將本【具體實施方式】所涉及的原料統一描述如下，實施例中不再贅述:
所述鉻鐵渣顆粒為冶煉鉻鐵合金所產生的爐渣，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成分是:Al2O3為80?85wt%，Cr203為10?15wt%，Fe203<2wt%，Mg0〈2wt%;所述絡鐵渣顆粒的粒度為0.1?5mm。
[0023]所述鉻鐵渣細粉為冶煉鉻鐵合金所產生的爐渣，主要物相為剛玉和鋁鉻尖晶石；所述鉻鐵渣細粉的主要化學成分是:Α12θ3為80?85wt%，Cr203為10?15wt%，Fe203<2wt%，Mg0〈2wt%;所述鉻鐵渣細粉的粒度為0.074-0.088mm。
[0024]所述三氧化二釩細粉中的V203>99wt%，粒徑為I?ΙΟμπι。
[0025]所述三氧化二釔細粉中的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]所述機壓成型的壓力為150?180MPa。
[0028]實施例1
一種澳斯麥特爐內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％的鉻鐵渣細粉、I?1.4wt%的三氧化二釩細粉和2.1?2.6wt%的三氧化二釔細粉為基質料;按所述骨料和所述基質料的含量，先將基質料混合0.5?Ih，再將混合后的基質料加入所述骨料中，混合5?Smin;然后外加占所述基質料與所述骨料之和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，制得澳斯麥特爐內襯用再生鋁鉻磚。
[0029]本實施例制備的澳斯麥特爐內襯用再生鋁鉻磚經測定:1650°C靜態坩禍法抗渣實驗侵蝕指數為1?12%; 1200 °C熱膨脹率為0.6-0.8%。
[0030]實施例2
一種澳斯麥特爐內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％的鉻鐵渣細粉、1.2-1.6wt%的三氧化二釩細粉和2.2?2.7wt%的三氧化二釔細粉為基質料;按所述骨料和所述基質料的含量，先將基質料混合0.5?lh，再將混合