[发明专利]一种含纳米复合颗粒的高铬砖生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水煤浆气化炉炉衬材料用砖的生产，特别是涉及一种含纳米复合颗粒的高铬砖及其生产方法。

背景技术

耐火材料用粉体超细化，是制备高性能耐火砖的发展趋势，而粉体粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大，由于其粒径小，界面原子数多，比表面积大，因而粒子表面存在大量的孪晶、位错、层错等晶体缺陷，上述缺陷的存在导致了大量的不饱和键和悬键，致使纳米粉体粒子具有较高的化学活性，从而导致颗粒表面极易与其它原子结合成为动力学稳定体系，产生大量的软、硬颗粒团聚，影响粉体的均匀性，使超细粉体的优势难以发挥，且还会影响到粉体的成型和烧结过程，使制备的材料产生空洞和各种缺陷，从而大大降低材料的高温力学性能，因而目前从未见到纳米粉体在高铬砖（通常将Cr₂O₃含量在70%以上的耐火材料统称为高铬质耐火材料）中的应用。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提出一种含纳米复合颗粒的高铬砖生产方法，实现了纳米粉体在高铬砖中的应用。

本发明所采用的技术方案：

一种含纳米复合颗粒的高铬砖生产方法，将纳米复合颗粒引入高铬砖的生产中，在高铬砖基体混合料的制备过程中，加入含量为高铬砖基体混合料0.5-3%的纳米复合颗粒，所述的纳米复合颗粒包括：细度为20-80纳米，纯度≥99.5%的Al₂O₃纳米粉；细度为20-80纳米，纯度≥99%的Cr₂O₃纳米粉；细度为20-80纳米，纯度≥99.5%的ZrO₂纳米粉；其中Al₂O₃纳米粉的含量为30-35%，Cr₂O₃纳米粉的含量为35-40%，ZrO₂纳米粉的含量为30-35%，并采用聚乙二醇为化学分散剂，加入水在球磨机中进行分散。

所述的含纳米复合颗粒的高铬砖生产方法，化学分散剂的加入量为纳米复合颗粒重量的0.5-3%,  然后再按与纳米复合颗粒重量的1:1的比例加入水，用球磨机进行分散，分散时间一般为40～300min。

所述的含纳米复合颗粒的高铬砖生产方法，所述高铬砖基体混合料包括：Cr₂O₃≥98%的电熔Cr₂O₃颗粒和微粉，所述电熔Cr₂O₃颗粒和微粉包括4-1毫米、1-0毫米和小于等于45微米3种规格；Al₂O₃含量≥99%，小于等于15 微米的Al₂O₃微粉；ZrO₂含量≥99.5%，小于等于15 微米的ZrO₂微粉；Cr₂O₃≥98%，小于等于45 微米的Cr₂O₃微粉；

事先将15-17份小于45微米的电熔Cr₂O₃微粉，4-6份小于等于15 微米的Al₂O₃微粉，5-7份规格为小于等于15微米的ZrO₂微粉，6-8份规格为小于等于45微米的Cr₂O₃微粉，外加0.3份糊精，在双锥搅拌机中拌制成混合粉，待用；预混合搅拌时间一般为20-40min。 

再取43-45份4-1毫米的电熔Cr₂O₃颗粒，20-23份1-0毫米的电熔Cr₂O₃颗粒放入混练机中进行搅拌混合5-10min；然后另取3-3.5份体积密度在1.4-1.55g/cm³ 磷酸二氢铝溶液，先加入2/3的磷酸二氢铝溶液与上述两种粒径的电熔Cr₂O₃颗粒进行混合5-10min；

然后依次加入事先分散的纳米复合颗粒0.5-3份，事先拌制的混合粉和剩余的1/3磷酸二氢铝溶液，混合40-60min后，进行机压成型，然后在1450-1520℃下进行高温烧制，加工成含纳米复合颗粒的高铬砖。

发明的有益积极效果：