Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖及其制备方法技术

本发明专利技术针对于现有技术中Zn挥发窑用镁铝铬质耐火材料存在的问题，提供了一种Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖及其制备方法。该耐火砖由重量百分比为电熔铝镁铬砂78~96%，MgO细粉0~2%，Cr2O3超细粉0~5%，活性α‑Al2O3超细粉0~20%组成，再额外添加2‑5%水和3‑8%重量百分比的络合镁铝胶结剂作为结合剂。该铝镁铬耐火砖中铬含量低，同时拥有良好的抗渣性和抗热震性能，使用寿命长。该制备方法工艺简单，采用现有设备生产即可。

Electric melting and re combining Al Mg CR refractory brick for Zn volatilization kiln and its preparation method

The invention is aimed at the problems of magnesia alumina chrome refractories existing in the Zn volatilization kiln in the existing technology, and provides an electric melting and re bonding aluminum magnesia chrome refractory brick for Zn volatilization kiln and a preparation method thereof. The refractory brick by weight percentage of fused alumina magnesia chrome sand fine powder 78~96%, MgO 0~2%, Cr2O3 ultrafine powder 0~5%, the activity of alpha Al2O3 ultrafine powder 0~20%, aluminium magnesium complexing agent to add 2 5% water and 3 8% weight percent as binder. The aluminum magnesium chromium refractory brick has low chromium content, and has good slag resistance and thermal shock resistance, and has a long service life. The preparation method is simple, and can be produced by the existing equipment.

【技术实现步骤摘要】
Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖及其制备方法
本专利技术属于耐火材料
，特别涉及一种Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖及其制备方法。
技术介绍
Zn挥发窑是有色金属冶炼技术中使用最为普遍的一种设备，挥发窑处理含锌浸出渣是将浸出渣在1373K~1573K的高温下将其中的锌、铅、铟、锗等有价金属被一氧化碳还原成金属而挥发进入烟气，在烟气中被氧化成氧化锌等金属氧化物随烟气而离开挥发窑，在冷却和收尘系统中被捕集下来，被收集到收尘器中，是有色金属冶炼过程中提高金属产品质量和性能的一个有效手段。Zn挥发窑由于高温、热应力作用，以及持续处于变化频繁的强氧化-还原的气氛中工作，同时伴随着金属蒸气的侵蚀及浸出渣的剧烈冲刷，所以对内衬耐火材料的要求很高，不但要求其具有耐高温性能而且要求具有良好的抗渣侵蚀性能、抗热震稳定性能和抗冲刷性能等。镁铬砖具有耐火度高、高温强度大、抗碱性渣侵蚀性极强（也具有一定抗酸性渣侵蚀的能力）、热震稳定性优良等优异的高温使用性能，一直是国内外Zn挥发窑内衬材料的首选。Zn挥发窑用镁铬质耐火材料的使用主要受到三个方面的限制：一方面耐火材料在使用过程中损毁进入浸出渣中，废弃的窑渣中的铬会污染环境；另一方面使用后的镁铬废砖暴露在空气中产生水溶性的Cr6+，会造成严重的环境污染，尤其污染水源；再一方面，镁铬砖的使用寿命短，抗熔渣侵蚀性和抗热剥差，以及抗热疲劳性差。目前，国内、外都出台了相关限制含铬耐火材料使用的规定。因此开发出一种铬含量少，抗侵蚀耐热震的Zn挥发窑用新型铝镁铬砖势在必行。目前，H.J.Klischat,P.Bartha,等对应用于Zn挥发窑烧成带的镁铬铁砖进行了研究。与传统的镁铝铬砖相比，镁铬铁砖表现出相同热震稳定性强的优势。同时加入尖晶石的应用有益于提高使用寿命，尖晶石的引入有效地改善了镁铬铁砖的热震稳定性。但使用寿命还是达不到要求，不适合广泛推广使用。
技术实现思路
本专利技术针对于现有技术中Zn挥发窑用镁铬质耐火材料存在的问题，提供了一种Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖及其制备方法。该铝镁铬耐火砖中铬含量低，同时拥有良好的抗渣性和抗热震性能，使用寿命长。该制备方法工艺简单，采用现有设备生产即可。一种Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖，由下述重量百分比的组分所组成，总量为100%：电熔铝镁铬砂78~96%MgO超细粉0~2%Cr2O3超细粉0~5%活性α-Al2O3超细粉0%~20%；再额外添加重量百分比2-5%的水和重量百分比3-8%的络合镁铝胶结剂作为结合剂；所述的电熔铝镁铬砂的主要成分为Al2O3、MgO和Cr2O3，颗粒度≤5mm，其中，Al2O3重量百分比≥75%，体积密度≥3.02g/cm3，MgO重量百分比≥17%，Cr2O3重量百分比≥5，杂质重量百分比不大于2%。所述的MgO超细粉的中位径＜0.088mm，其中MgO的重量百分含量大于96%；所述的Cr2O3超细粉的中位径＜5um，其中Cr2O3的重量百分含量大于99%；所述的活性α-Al2O3超细粉的中位径＜5um，其中Al2O3的重量百分含量大于99%；所述络合镁铝胶结剂是由粒径为纳米级的组分经高温高压络合而成，其主要成分为：MgO≥45%，Al2O3≥1.5%，SiO2≤2%，Fe2O3≤2%，CaO≤2%。进一步的，所述的Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖由下述重量百分比的组分所组成：电熔铝镁铬砂80~96%MgO超细粉0~2%Cr2O3超细粉0~2%活性α-Al2O3超细粉0~20%；再额外添加重量百分比2-5%的水和重量百分比3-8%的络合镁铝胶结剂作为结合剂。进一步的，所述的Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖由下述重量百分比的组分所组成：电熔铝镁铬砂78~89%MgO超细粉0~2%Cr2O3超细粉0~5%活性α-Al2O3超细粉10~15%；再额外添加重量百分比2-5%的水和重量百分比3-8%的络合镁铝胶结剂作为结合剂。进一步的，所述的Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖由下述重量百分比的组分所组成：电熔铝镁铬砂93%MgO超细粉0.5%Cr2O3超细粉1.5%活性α-Al2O3超细粉5%；再额外添加重量百分比2-5%的水和重量百分比3-8%的络合镁铝胶结剂作为结合剂。进一步的，所述的Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖由下述重量百分比的组分所组成：电熔铝镁铬砂92%MgO超细粉1%Cr2O3超细粉2%活性α-Al2O3超细粉5%；再额外添加重量百分比2-5%的水和重量百分比3-8%的络合镁铝胶结剂作为结合剂。进一步的，所述的Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖由下述重量百分比的组分所组成：电熔铝镁铬砂91.5%MgO超细粉1.5%Cr2O3超细粉2%活性α-Al2O3超细粉5%；再额外添加重量百分比2-5%的水和重量百分比3-8%的络合镁铝胶结剂作为结合剂。进一步的，所述的Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖由下述重量百分比的组分所组成：电熔铝镁铬砂91%MgO超细粉2%Cr2O3超细粉2%活性α-Al2O3超细粉5%；再额外添加重量百分比2-5%的水和重量百分比3-8%的络合镁铝胶结剂作为结合剂。进一步的，所述的Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖由下述重量百分比的组分所组成：电熔铝镁铬砂95%MgO超细粉0.5%Cr2O3超细粉1.5%活性α-Al2O3超细粉3%；再额外添加重量百分比2-5%的水和重量百分比3-8%的络合镁铝胶结剂作为结合剂。进一步的，所述的Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖由下述重量百分比的组分所组成：电熔铝镁铬砂91%MgO超细粉0.5%Cr2O3超细粉1.5%活性α-Al2O3超细粉7%；再额外添加重量百分比2-5%的水和重量百分比3-8%的络合镁铝胶结剂作为结合剂。上述Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖的制备方法，包括下述步骤：1）按照配比称量物料，将粒度>0.088mm的原料搅拌2~3分钟后，加入水，润湿物料，再加入络合镁铝胶结剂搅拌3~10分钟，再将预混合的粒度≤0.088mm的原料加入搅拌3-10分钟；2）将混练后的物料在压机上以300~600MPa压力压制成型；3）将压制成型的坯料于100~200℃干燥12~24小时；4）将干燥后的坯料于1600~1700℃烧结3~5小时，即得到产品。经检测，本专利技术的铝镁铬耐火砖抗渣能力为锌挥发窑渣静态坩埚法1600℃×3h侵蚀深度小于0.5mm，抗热震能力为1100℃水冷20次。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术的铝镁铬耐火砖铬含量低，Cr2O3百分含量不超过5%。2、本专利技术采用络合镁铝胶结剂作为结合剂，主要成分为MgO和Al2O3，该络合镁铝胶结剂是利用纳米技术在高温高压下络合而制成的新材料，在常温下水化后具有胶结作用，干燥后，形成穿插式的结构镶嵌在颗粒与细粉之间，使材料组织致密化，同时，在高温下，这种络合镁铝胶结剂粉体还能起到促烧的作用。3、本专利技术的铝镁铬耐火砖同时拥有良好的抗渣性和抗热震性。由于本专利技术的产品是以氧化铝为主成分的中性偏酸性耐火材料，其主要矿物为铝镁铬复合尖晶石，该体系出现液相的温度为1925℃，完全液化的温度为2000℃以上，对酸碱性熔渣都有很好的抵御能力，且它的热膨胀系数和弹性模量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖，由下述重量百分比的组分所组成，总量为100%：电熔铝镁铬砂        78~96%MgO超细粉           0~2%Cr2O3超细粉          0~5%活性α‑Al2O3超细粉    0%~20%；再额外添加重量百分比2‑5%的水和重量百分比3‑8%的络合镁铝胶结剂作为结合剂。

【技术特征摘要】
1.一种Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖，由下述重量百分比的组分所组成，总量为100%：电熔铝镁铬砂78~96%MgO超细粉0~2%Cr2O3超细粉0~5%活性α-Al2O3超细粉0%~20%；再额外添加重量百分比2-5%的水和重量百分比3-8%的络合镁铝胶结剂作为结合剂。2.根据权利要求1所述的Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖，其特征在于，由下述重量百分比的组分所组成：电熔铝镁铬砂80~96%MgO超细粉0~2%Cr2O3超细粉0~2%活性α-Al2O3超细粉0~20%；再额外添加重量百分比2-5%的水和重量百分比3-8%的络合镁铝胶结剂作为结合剂。3.根据权利要求1所述的Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖，其特征在于，由下述重量百分比的组分所组成：电熔铝镁铬砂78~89%MgO超细粉0~2%Cr2O3超细粉0~5%活性α-Al2O3超细粉10~15%；再额外添加2-5%水和3-8%重量百分比的络合镁铝胶结剂作为结合剂。4.根据权利要求1至3任意一项所述的Zn挥发窑用电熔再结合铝镁铬耐火砖，其特征在于，所述的电熔铝镁铬砂的主要成分为Al2O3、MgO和Cr2O3，颗粒度≤5mm，其中，Al2O3重量百分比≥75%，体积密度≥3.02g/c...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玲，孔庆林，郑培毓，朱逾倩，田刚，郑成鑫，史晓慧，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21