[发明专利]一种澳斯麦特炉内衬用再生铝铬砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于澳斯麦特炉内衬技术领域。具体涉及一种澳斯麦特炉内衬用再生铝铬 砖及其制备方法。

背景技术

澳斯麦特炉是火法工艺炼铜中的冰铜冶炼设备。澳斯麦特炉在熔炼过程中熔炼温 度约为1200℃，在炼铜过程中承受熔体的侵蚀与冲刷，使得澳斯麦特炉内衬砖的使用寿命 降低。

目前，澳斯麦特炉内衬用耐火砖主要为镁铬砖和镁铝钛砖。

采用镁铬砖作为澳斯麦特炉内衬用耐火材料，由于熔炼过程的熔炼温度较低，熔 渣粘度较低，具有极强的浸润性和渗透性。因此在使用时，渣线部位的渗透变质层比较厚， 结构疏松，很容易出现结构剥落的现象，而且镁铬质耐火材料具有较强的亲水性，遇水会发 生水解反应，造成耐火砖“粉化”而脱落。

采用镁铝钛砖作为澳斯麦特炉内衬用耐火材料，TiO₂的加入起烧结助剂的作用， 使得内衬用耐火材料的烧结温度降低，形成许多封闭的微孔结构，改善了内衬用耐火材料 的抗热震性，但微裂纹的存在也大大降低了内衬用耐火材料的抗熔渣侵蚀/渗透性能。

此外，澳斯麦特炉内衬用耐火材料所采用的高纯镁砂、铬精矿和高纯尖晶石等耐 火原料的成本均较高，提高了澳斯麦特炉内衬耐火材料的开发成本，从而降低了澳斯麦特 炉内衬用耐火材料的竞争力。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种成本低廉、工艺简单的澳斯麦 特炉内衬用再生铝铬砖的制备方法；用该方法制备的澳斯麦特炉内衬用再生铝铬砖的高温 体积稳定性好和抗渣侵蚀性能强。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案的具体步骤是：以66~76wt%的铬铁渣 颗粒为骨料，以20~30wt%的铬铁渣细粉、1~2wt%的三氧化二钒细粉和2.1~2.9wt%的三氧化 二钇细粉为基质料；按所述骨料和所述基质料的含量，先将基质料混合0.5~1h，再将混合后 的基质料加入所述骨料中，混合5~8min；然后外加占所述基质料与所述骨料之和5~7wt%的 铝溶胶，混合8~10min，在25~35℃条件下困料0.3~0.5h，机压成型，在100~110℃条件下干燥 12~24h，最后在1550~1650℃条件下保温3~6h，制得澳斯麦特炉内衬用再生铝铬砖。

所述铬铁渣颗粒为冶炼铬铁合金所产生的炉渣，主要物相为刚玉和铝铬尖晶石； 所述铬铁渣颗粒的主要化学成分是：Al₂O₃为80~85wt%，Cr₂O₃为10~15wt%，Fe₂O₃＜2wt%，MgO< 2wt%；所述铬铁渣颗粒的粒度为0.1~5mm。

所述铬铁渣细粉为冶炼铬铁合金所产生的炉渣，主要物相为刚玉和铝铬尖晶石； 所述铬铁渣细粉的主要化学成分是：Al₂O₃为80~85wt%，Cr₂O₃为10~15wt%，Fe₂O₃＜2wt%，MgO< 2wt%；所述铬铁渣细粉的粒度为0.074~0.088mm。

所述三氧化二钒细粉中的V₂O₃＞99wt%，粒径为1~10μm。

所述三氧化二钇细粉中的Y₂O₃＞99wt%，粒径为1~10μm。

所述铝溶胶中的Al₂O₃为20~25wt%，pH值为2~5。

所述机压成型的压力为150~180MPa。

由于采取上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：

1、本发明采用铬铁渣为主要原料，大大降低了澳斯麦特炉内衬用再生铝铬砖的生产成 本。

2、本发明无需特殊的制备设备和处理技术，节省投资和劳动力，工艺流程简单。

3、本发明利用原料组分间的固溶反应生成高熔点尖晶石，粘附在炉衬上形成保护 层，保护层的形成不仅提高了炉衬的抗冲刷侵蚀，还能阻止熔体渗入砖内。

本发明制备的澳斯麦特炉内衬用再生铝铬砖经测定：1650℃静态坩埚法抗渣实验 侵蚀指数为7~12%；1200℃热膨胀率为0.3~0.8%。