[发明专利]一种Al2O3-Cr2O3-MgO耐火砖

说明书

技术领域

本发明涉及一种Al₂O₃-Cr₂O₃-MgO耐火砖，属于耐火材料制备技术以及固体废弃物资源化再生利用领域。

背景技术

有色和钢铁冶金行业的窑炉用砖受温度波动大（1400℃~600℃）和炉渣侵蚀的双重作用，要求其炉衬用耐火砖具有抗渣和抗金属液侵蚀能力，以及热稳定性好的特点。目前铜炉用砖主要采用镁铬砖和铝铬砖。铝铬砖又称铬刚玉砖，铬刚玉制品是以纯Al₂O₃和Cr₂O₃ 为主要原料合成制得，其体积密度高，气孔率低，但抗碱性炉渣侵蚀性能较差，而且刚玉和氧化铬原料的成本比较高。

中国发明专利CN103044052A中制备和提及的镁铬砖体积密度较低，气孔率较高，长期存放容易水化、剥落，而且镁铬砖在高温条件下易产生体积膨胀。中国发明专利CN1227202A中以铝铬渣为原料制备了铝铬砖，其体积密度较低，气孔率高，综合性能差。

发明内容

针对现有铝铬渣制成的耐火砖存在的体积密度较低，气孔率高，抗碱性渣和抗金属液侵蚀能力不高的问题，本发明的目的是提供一种Al₂O₃-Cr₂O₃-MgO耐火砖。以铝铬渣为原料，调整铝铬渣颗粒级配的比例，并在制备过程中添加适量的镁铝尖晶石细粉或者氧化镁和氧化铝混合粉体，得到的产品体积密度高，显气孔率低，抗碱性渣、抗金属液侵蚀和抗水化能力良好，并且大幅降低了原料成本。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种Al₂O₃-Cr₂O₃-MgO耐火砖，其原料组成以及质量百分比为：

铝铬渣3~5mm         32% ~35%，

铝铬渣1~3mm         27% ~29%，

铝铬渣0~1mm         6% ~8%，

铝铬渣180目          21%~22%，

铝铬渣325目          4%~5%，

镁铝尖晶石325目      1%~10%；

另外加原料总质量1%~4%的结合剂和1%~5%的水。

优选地，所述铝铬渣原料的化学成分以及质量百分比为：

Al₂O₃          80%~85%，

Cr₂O₃          10 %~15%，

其他杂质    3%~7%。

优选地，所述镁铝尖晶石的化学成分以及质量百分比为：

Al₂O₃        75%~85%，

MgO        13%~24%，

其他杂质     1%~2%。

优选地，原料中所述325目的镁铝尖晶石用325目的28%氧化镁和72%氧化铝混合粉体代替。

优选地，所述的结合剂为原料总量1~2wt%磷酸二氢铝和1~2wt%聚乙烯醇。

本发明的原理：

氧化镁和氧化铝反应生成镁铝尖晶石：MgO+Al₂O₃→MgAl₂O₄ (尖晶石)。

MgAl₂O₄尖晶石热膨胀系数低、热导率小，并随温度上升而下降。另外，MgAl₂O₄尖晶石组成中的Mg²⁺和Al³⁺在气氛变化时不容易发生变价，化学稳定性好。

与现有技术相比，本发明具有如下突出的实质性特点和显著的优点：