【技术实现步骤摘要】
本专利技术是属于耐火材料领域，特别是关于一种用于熔分炉蓄热室格子体的复合耐火材料及其制法和应用。
技术介绍
1、赤泥是氧化铝生产过程中排出的废渣，因技术、成本等原因，利用率极低，巨量的赤泥堆放问题成为世界性难题。目前，我国通过煤基直接还原烧成-渣铁磁选分离-母液溶出的新工艺流程，可以实现赤泥的完全利用。该工艺流程具体为：将拜耳法溶出后的高铁赤泥添加褐煤（含碳、二氧化硅、氧化铝、氧化镁等成分），作为还原剂，加入膨润土，高压压制成球，经过转底炉矿化，催化还原成单质铁或者是一氧化铁，形成球团，再加入少量的石灰、焦炭粉，在熔分炉里进行熔融化，强熔融化后，通过控制液固比等参数对熟料进行碱液溶出。铁的比重比较大，铁水就沉到下层炉底，富含大量二氧化硅的熔渣浮到这个铁水的上层，出现熔渣和铁水分离，得到高铝碱液和富铁残渣。上层含有氧化铁、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠等成分，是生产矿棉的主要原料。下层炉底的铁水，经过出铁口排出生产出优质的铁水，该产品可作电炉炼钢的半钢原料。这种技术可实现拜耳法赤泥的全面综合利用。
2、在熔分炉熔融过程中，因为碱性成分非常高，碱性熔渣侵蚀非常严重。下层非铁非钢工况环境，若是按照炼铁的工况，那么炉衬材料用铝硅系材料加含碳材料最佳，若是炼钢的工况，是碱性的含碳材料最优。而赤泥冶炼工况为酸、碱熔渣侵蚀，又超高温（1600-1800℃），且冶炼过程中温度变化非常剧烈，整个熔池的上下部工况差异很大：熔融液上部是纯酸的熔融液，熔融液下部又是碱性的熔融液。而且在使用过程中，熔池内的环境变化也非常大，温度剧烈波
3、蓄热室是一种回收和交换热量的重要装备，蓄热室格子体是载热蓄热体，因此，该部位要求有较好蓄热性能的材料。熔分炉蓄热室格子体面临的主要问题是：在生产过程易受到高温烟气、粉尘、熔渣渗透，遭到化学侵蚀，同时由于气流分布不均受到的冷热气体交替冲击，会出现剥落、炸裂等现象，尤其是炸裂后堵塞格孔而难以疏通，从而导致蓄热室作用降低，能耗增加，熔窑寿命大幅度降低。
4、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有耐火材料用于熔分炉蓄热室格子体容易炸裂剥落以及遭到化学侵蚀损毁的问题，提供用于熔分炉蓄热室格子体的复合耐火材料及其制法和应用。
2、本专利技术第一方面提供一种用于熔分炉蓄热室格子体的复合耐火材料，所述复合耐火材料由镁铁尖晶石、铁鳞粉、电熔氧化铬粉、铬矿粉和结合剂制成，其中，所述复合耐火材料原料的具体重量配比为：
3、粒度为3-1mm的镁铁尖晶石15-30份；
4、粒度为1-0.088mm的镁铁尖晶石12-25份；
5、粒度＜0.088mm的镁铁尖晶石15-25份；
6、粒度＜1μm的铁鳞粉2-3份；
7、电熔氧化铬粉15-30份；
8、铬矿粉3-5份；
9、白糊精结合剂1.5份；
10、镁凝胶结合剂2.5-3.5份。
11、本申请所采用的铬矿粉的化学组成为：55wt%的cr2o3，15wt%的mgo，14wt%的fe2o3，12wt%的al2o3，杂质余量。
12、在本专利技术的一实施方式中，所述复合耐火材料原料的具体重量配比为：
13、粒度为3-1mm的镁铁尖晶石27份；
14、粒度为1-0.088mm的镁铁尖晶石20份；
15、粒度＜0.088mm的镁铁尖晶石18份；
16、粒度＜1μm的铁鳞粉3份；
17、电熔氧化铬粉22份；
18、铬矿粉4份；
19、白糊精结合剂1.5份；
20、镁凝胶结合剂3.5份。
21、在本专利技术的一实施方式中，所述镁铁尖晶石包括：75-85wt%的mgo和15-25wt%的fe2o3。
22、在本专利技术的一实施方式中，所述镁凝胶结合剂由1重量份的固体磷酸二氢铝、1重量份的氢氧化镁微粉和0.6-0.7重量份的六偏磷酸钠组成。
23、在本专利技术的一实施方式中，所述镁凝胶结合剂通过以下步骤制备：
24、将固体磷酸二氢铝、氢氧化镁微粉在球磨机内混合共磨12-16小时；
25、加入六偏磷酸钠混合搅拌10-20分钟；
26、用温水调和成胶状体凝胶。
27、在本专利技术的一实施方式中，所述镁凝胶结合剂的波美度为50-52°bé。
28、本专利技术第二方面提供上述复合耐火材料的制备方法，所述制备方法包括：
29、a.将粒度为3-1mm的镁铁尖晶石、粒度为1-0.088mm的镁铁尖晶石预混合3-5分钟，得到预混骨料；
30、b.将粒度＜0.088mm的镁铁尖晶石、铁鳞粉、电熔氧化铬粉、铬矿粉搅拌预混合10-15分钟，得到预混粉料；
31、c. 将白糊精结合剂、镁凝胶结合剂加入所述预混骨料中，混合10-15分钟，再加入所述预混粉料，混炼8-12分钟，困料20-28小时；
32、d. 压制成型、80-150℃干燥、1650℃烧成8-12小时，即得所述复合耐火材料。
33、在本专利技术的一实施方式中，所述镁凝胶结合剂由1重量份的固体磷酸二氢铝、1重量份的氢氧化镁微粉和0.6-0.7重量份的六偏磷酸钠组成。
34、在本专利技术的一实施方式中，所述镁凝胶结合剂通过以下步骤制备：
35、将固体磷酸二氢铝、氢氧化镁微粉在球磨机内混合共磨12-16小时；
36、加入六偏磷酸钠混合搅拌10-20分钟；
37、用温水调和成胶状体凝胶。
38、本专利技术第三方面提供上述复合耐火材料或根据上述制备方法制备得到的复合耐火材料在熔分炉蓄热室格子体中的应用。
39、与现有技术相比，本专利技术达到的技术效果如下：
40、（1）本专利技术的复合耐火材料中氧化铁含量4-5wt%，使材料的蓄热能力加强，适合用作熔分炉蓄热室格子体。
41、（2）本专利技术的复合耐火材料中氧化铬含量30wt%以上，既能够抵抗高温碱性气流对耐火材料的损毁，又能够抵抗熔化物料带来的酸性气氛对镁系材料的侵蚀。
42、（3）本专利技术的复合耐火材料原料中包含镁铁尖晶石、铁鳞粉、铬矿粉等成分，烧结过程中能够形成镁铬铁尖晶石相、镁铁尖晶石相、镁铬尖晶石相、镁铝铁尖晶石相等多种尖晶石复合相，从而显著提高材料的热震稳定性，避免材料炸裂剥落，提高炉子使用寿命。
43、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于熔分炉蓄热室格子体的复合耐火材料，其特征在于，所述复合耐火材料由镁铁尖晶石、铁鳞粉、电熔氧化铬粉、铬矿粉和结合剂制成，其中，所述复合耐火材料原料的具体重量配比为：
2.根据权利要求1所述的复合耐火材料，其特征在于，所述复合耐火材料原料的具体重量配比为：
3.根据权利要求1所述的复合耐火材料，其特征在于，所述镁铁尖晶石包括：75-85wt%的MgO和15-25wt%的Fe2O3。
4.根据权利要求1所述的复合耐火材料，其特征在于，所述镁凝胶结合剂由1重量份的固体磷酸二氢铝、1重量份的氢氧化镁微粉和0.6-0.7重量份的六偏磷酸钠组成。
5.根据权利要求4所述的复合耐火材料，其特征在于，所述镁凝胶结合剂通过以下步骤制备：
6.根据权利要求4所述的复合耐火材料，其特征在于，所述镁凝胶结合剂的波美度为50-52°Bé。
7.根据权利要求1所述的复合耐火材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述镁凝胶结合剂由1重量份的固体磷酸二氢铝、1重量
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述镁凝胶结合剂通过以下步骤制备：
10.根据权利要求1-6任一项所述的复合耐火材料或根据权利要求7-9任一项所述制备方法制备得到的复合耐火材料在熔分炉蓄热室格子体中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于熔分炉蓄热室格子体的复合耐火材料，其特征在于，所述复合耐火材料由镁铁尖晶石、铁鳞粉、电熔氧化铬粉、铬矿粉和结合剂制成，其中，所述复合耐火材料原料的具体重量配比为：
2.根据权利要求1所述的复合耐火材料，其特征在于，所述复合耐火材料原料的具体重量配比为：
3.根据权利要求1所述的复合耐火材料，其特征在于，所述镁铁尖晶石包括：75-85wt%的mgo和15-25wt%的fe2o3。
4.根据权利要求1所述的复合耐火材料，其特征在于，所述镁凝胶结合剂由1重量份的固体磷酸二氢铝、1重量份的氢氧化镁微粉和0.6-0.7重量份的六偏磷酸钠组成。
5.根据权利要求4所述的复合耐火材料，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：薄钧，彭程，张利新，刘长正，刘萍，吴正怡，邓俊杰，张元玲，廖绍虎，
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：
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