一种化工含盐废水焚烧炉用复合铬刚玉砖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种化工含盐废水焚烧炉用复合铬刚玉砖及其制备方法，属于耐火材料领域。该复合铬刚玉砖由粒径≤3mm的再生耐火原料电熔铬刚玉、粒径≤3mm的电熔白刚玉、粒径≤8μm的氧化铬微粉、粒径≤31μm的铁铝尖晶石微粉、粒径≤4μm的氧化铝微粉为原料，外加结合剂压制为生坯于1500~1600℃高温炉中保温3

【技术实现步骤摘要】
一种化工含盐废水焚烧炉用复合铬刚玉砖及其制备方法


[0001]本专利技术属于耐火材料领域，特别涉及一种化工含盐废水焚烧炉用复合铬刚玉砖及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国化工行业的飞速发展，化工含盐废水的排放量也日益增加。化工含盐废水含有大量无机盐以及组分复杂的毒性有机物，如果处理不当，会对人体健康和生态环境造成严重威胁。焚烧处理具有处理效率高、安全稳定和能源可回收利用等优点，在各国化工含盐废水处理中占的比重越来越大。焚烧炉作为化工含盐废水焚烧处理的关键设备，耐火材料的使用寿命是决定其能否长期安全稳定运行的关键，然而在焚烧处理化工含盐废水时，废水中大量碱金属盐会对炉衬耐火材料造成严重侵蚀，在机械磨损、热应力和化学侵蚀的综合作用下，耐火材料容易发生损毁。这就需要化工含盐废水焚烧炉用耐火材料具有较高的机械强度以抵抗废水的冲刷，良好的热震稳定性来承受剧烈的温度变化，优异的抗侵蚀性能来抵抗高温下碱金属盐的化学侵蚀。Cr2O3在各种侵蚀介质中极低的溶解度赋予了铬钢玉砖优异的抗侵蚀性能，同时铬钢玉砖具有高耐火度、高机械强度以及良好的耐磨性，有望作为化工含盐废水焚烧炉合适的工作衬里之一。然而在化工含盐废水焚烧炉严酷的高温环境和碱金属盐的侵蚀条件下，铬钢玉砖的性能仍需要进一步提升。铁铝尖晶石因其优异的结构柔韧性，较高的断裂能、较好的抗碱性渣侵蚀性以及出色的挂窑皮性能被广泛应用于水泥窑用耐火材料领域。本专利技术采用再生耐火原料铬刚玉固溶体为原料且利用烧成过程中刚玉和氧化铬原位生成铬刚玉固溶体，且将铁铝尖晶石引入铬钢玉砖中部分取代Cr2O3微粉，在材料内部原位生成多元固溶体(Al1‑
x
‑
y
Cr
x
Fe
y
)2O3，降低Cr2O3含量，抑制六价铬生成，促进了烧结，且高温使用性能和抗含硫酸钠盐渣的侵蚀性优于一般的铬刚玉砖。使化工含盐废水焚烧炉内衬耐火材料寿命提高，同时实现了资源的循环利用。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提供一种化工含盐废水焚烧炉用复合铬刚玉砖及其制备方法，解决了普通耐火砖抗侵蚀、抗渗透及高温强度偏低的问题，制备一种抗侵蚀、抗渗透及高温强度等综合性能优良的复合铬刚玉砖。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种化工含盐废水焚烧炉用复合铬刚玉砖，由以下质量百分比的原料及占原料2
‑
5％的外加结合剂磷酸二氢铝制备而成；其中，原料包括：
[0006]粒径≤3mm的再生耐火原料电熔铬刚玉，质量百分比为35
‑
50％；
[0007]粒径≤3mm的电熔白刚玉，其中w(Al2O3)≥99％，质量百分比为20
‑
45％；
[0008]粒径≤8μm的氧化铬微粉，其中w(Cr2O3)≥99％，质量百分比为4
‑
12％；
[0009]粒径≤31μm的铁铝尖晶石微粉：质量百分比为3
‑
12％；
[0010]粒径≤4μm的氧化铝微粉，其中w(Al2O3)≥99％，质量百分比为1
‑
6％。
[0011]进一步，所述复合铬刚玉砖中的再生耐火原料电熔铬刚玉为冶炼金属铬产生的铝铬渣经处理后所得，其中w(Al2O3)+w(Cr2O3)≥93％，w(Cr2O3)≥12％。
[0012]进一步，所述铁铝尖晶石微粉中w(Al2O3)≥55％，w(Fe2O3)≥43％，以提升铬刚玉砖致密度，常温、高温强度和抗含硫酸钠盐渣的侵蚀性；
[0013]一种化工含盐废水焚烧炉用复合铬刚玉砖的制备方法，包括以下步骤：
[0014]1)混料：按配比称取原料，在混料机中混合均匀；
[0015]2)困料：将搅拌均匀的生料装入密封袋中，困置12
‑
24h，结合剂和水分分布更均匀，更有利于成型；
[0016]3)成型：称量困置后的料装入模具中，使用液压机在120
‑
180MPa下成型；
[0017]4)干燥：成型后生坯在干燥温度110～150℃下，干燥24h；
[0018]5)烧成：干燥后的样品在1500～1600℃高温炉中保温3
‑
5h烧成。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0020]铁铝尖晶石因其优异的结构柔韧性、较高的断裂能、较好的抗碱性渣侵蚀性以及出色的挂窑皮性能被广泛应用于水泥窑用耐火材料领域。本专利技术采用再生耐火原料铬刚玉固溶体为原料且利用烧成过程中刚玉和氧化铬原位生成铬刚玉固溶体，将铁铝尖晶石细粉引入铬钢玉中部分取代Cr2O3，在材料内部原位生成多元固溶体(Al1‑
x
‑
y
Cr
x
Fe
y
)2O3，降低Cr2O3含量，抑制六价铬生成，促进了烧结，提高了铬钢玉砖的高温使用性能和抗含硫酸钠盐渣的侵蚀性，提高了化工含盐废水焚烧炉的使用寿命，同时实现了资源的循环利用。
附图说明
[0021]图1为实施例1制备的复合铬刚玉砖的试样用含硫酸钠盐渣侵蚀后坩埚截面图的照片；
[0022]图2为实施例2制备的复合铬刚玉砖的试样用含硫酸钠盐渣侵蚀后坩埚截面图的照片；
[0023]图3为实施例3制备的复合铬刚玉砖的试样用含硫酸钠盐渣侵蚀后坩埚截面图的照片；
[0024]图4为对比例制备的复合铬刚玉砖侵蚀后的试样的SEM图像；
[0025]图5为实施例2制备的复合铬刚玉砖侵蚀后的试样的SEM图像；
[0026]图6为对比例和实施例2侵蚀试样中不同深度的Na元素相对含量(wt％)。
具体实施方式
[0027]下面结合具体的实施例对本专利技术的技术方案及效果做进一步描述，但本专利技术的保护范围并不限于此。
[0028]对比例
[0029]本实施例的化工含盐废水焚烧炉用复合铬刚玉砖由以下质量百分比的原料及占原料3％的外加结合剂磷酸二氢铝制备而成；其中，原料包括：
[0030]粒径≤3mm的再生耐火原料电熔铬刚玉，其中w(Al2O3)+w(Cr2O3)≥93％，w(Cr2O3)≥12％，质量百分比为48％；
[0031]粒径≤3mm的电熔白刚玉，其中w(Al2O3)≥99％，质量百分比为39％；
[0032]粒径≤8μm的氧化铬微粉，其中w(Cr2O3)≥99％，质量百分比为9％；
[0033]粒径≤4μm的氧化铝微粉，其中w(Al2O3)≥99％，质量百分比为4％。
[0034]将上述原料按要求配比混合，与混料机中混合均匀，用液压机压制成型，成型压力为150MPa，成型干燥后生坯于1550℃高温炉中保温4h烧成。
[0035]实施例1
[0036]本实施例的化工含盐废水焚烧炉用复合铬刚玉砖由以下质量百分比的原料及占原料3％的外加结合剂磷酸二氢铝制备而成；其中，原料包括：
[0037]粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化工含盐废水焚烧炉用复合铬刚玉砖，其特征在于，所述复合铬刚玉砖由以下质量百分比的原料及占原料2
‑
5%的外加结合剂磷酸二氢铝制备而成；其中，原料包括：粒径≤3mm的再生耐火原料电熔铬刚玉，质量百分比为35
‑
50%；粒径≤3mm的电熔白刚玉，其中w(Al2O3) ≥99%，质量百分比为20
‑
45%；粒径≤8μm的氧化铬微粉，其中w(Cr2O3)≥99%，质量百分比为4
‑
12%；粒径≤31μm的铁铝尖晶石微粉：质量百分比为3
‑
12%；粒径≤4μm的氧化铝微粉，其中w(Al2O3) ≥99%，质量百分比为1
‑
6%。2. 根据权利要求1所述的化工含盐废水焚烧炉用复合铬刚玉砖，其特征在于，所述复合铬刚...

【专利技术属性】
技术研发人员：李素平，张利新，徐恩霞，康鑫，邓俊杰，付琪琪，李婷婷，
申请(专利权)人：中钢洛耐科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：