[发明专利]一种沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料及其制备方法

说明书

一种沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料及其制备方法，涉及一种浇注料及其制备方法。目的是解决现有以铝酸钙水泥为结合剂的含Cr₂O₃耐火浇注料易造成环境污染的问题。浇注料由板状刚玉细粉、活性α‑Al₂O₃微粉、氧化铬细粉、铝酸钙水泥、沸石粉、聚羧酸盐类分散剂和板状刚玉颗粒制备而成。制备方法：称取原料并混合得到预混料，加入水搅拌得到湿混料，将湿混料进行浇注和振动成型，最后依次进行养护、干燥和热处理。本发明中沸石粉可以控制金属离子的迁移扩散，并抑制Cr(VI)化合物的生成和浸出，实现绿色环保生产；同时促进了浇注料的烧结致密化，显著提高了含铬浇注料的力学性能和抗渣侵蚀性能。本发明适用于制备含铬浇注料。

技术领域

本发明涉及一种浇注料及其制备方法。

背景技术

无铬(Cr₂O₃)耐火材料在服役温度高和熔渣成分复杂多变的情况下，使用寿命会显著降低，因此使用成本增加，适应性较差。由于Cr₂O₃具有熔点高、化学稳定性好和在液态熔渣中的溶解度低的优点，并且少量的Cr₂O₃溶解于熔渣中能显著提高熔渣粘度，所以耐火材料中引入Cr₂O₃能显著改善材料的抗渣侵蚀性能。此外，Cr₂O₃在高温下与Al₂O₃反应形成较低膨胀系数的(Al,Cr)₂O₃固溶体，提高了耐火材料的高温力学性能和热震稳定性。因此，含铬耐火材料被广泛应用于危废焚烧炉、水煤浆气化炉、玻璃熔炉、有色金属冶炼炉等高温工业窑炉的炉衬或渣线部位。

含铬耐火浇注料通常以铝酸钙水泥(CA、CA₂相)作为结合剂，具有施工方便和节能降耗的特点，并且满足了对抗侵蚀性能的要求。但在含铬浇注料的制备和使用过程中，Cr₂O₃(III)与铝酸钙水泥中的CaO、Na₂O和K₂O等碱性氧化物接触后会被氧化为有毒的水溶性Cr(VI)化合物如Na₂CrO₄、K₂CrO₄、CaCrO₄或Ca₄Al₆CrO₁₆等，严重污染环境。因此，开发一种绿色环保、并且力学性能良好和抗渣侵蚀性能优异的含铬耐火浇注料具有重大意义。

发明内容

本发明为了解决现有的铝酸钙水泥结合含铬耐火浇注料易造成环境污染的问题，提出一种沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料及其制备方法。

本发明沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料由10-20wt％的板状刚玉细粉、5-9wt％的活性α-Al₂O₃微粉、3-12wt％的氧化铬细粉、2-6wt％的铝酸钙水泥、0.5-3wt％的沸石粉、 0.05-0.2wt％的聚羧酸盐类分散剂和余量的板状刚玉颗粒制备而成。

上述沸石改性水泥结合含铬刚玉质浇注料的制备方法按照以下步骤进行：

一、称取原料；

称取10-20wt％的板状刚玉细粉、5-9wt％的活性α-Al₂O₃微粉、3-12wt％的氧化铬细粉、 2-6wt％的铝酸钙水泥、0.5-3wt％的沸石粉、0.05-0.2wt％的聚羧酸盐类分散剂和余量的板状刚玉颗粒作为原料；

二、将步骤一称取的铝酸钙水泥和沸石粉混合均匀，得到复合结合剂；

三、将步骤一称取的聚羧酸盐类分散剂、板状刚玉颗粒、板状刚玉细粉、活性α-Al₂O₃微粉和氧化铬细粉、以及步骤二得到的复合结合剂混合均匀，得到预混料；