一种氧化铝-氧化铬溶胶结合铬刚玉质砖及其制备方法技术

本发明专利技术属于耐火材料技术领域，具体涉及一种氧化铝

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铝
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氧化铬溶胶结合铬刚玉质砖及其制备方法


[0001]本专利技术属于耐火材料
，具体涉及一种氧化铝
‑
氧化铬溶胶复合结合A12O3‑
Cr2O3质刚玉砖及其制备方法。

技术介绍

[0002]茶壶钢包为铸造厂盛装钢水的容器，与传统的钢包相比较，未装配滑动水口控流系统，浇钢时，通过倾斜钢包茶壶钢包中的钢水从由分段管砖组装成的管道中流出。
[0003]由于茶壶钢包所对应的电炉出钢温度非常高，一般在1700℃～1800℃，管砖不仅要承受较大温度梯度造成的热冲击，还要承受钢水的机械冲刷与熔渣的侵蚀，处于转弯处的弯头管砖损毁最为严重，其使用寿命最终决定了茶壶钢包的服役寿命，严重时还会造成漏钢事故。因此，提高管砖的高温使用性能有重要意义。
[0004]普通的刚玉砖通常采用磷酸类或纸浆废液作为结合剂，成型、干燥后砖坯需要在1600℃～1700℃下高温烧成，刚玉砖内部经过物理化学反应后，才具备强度高、抗冲刷性能好的特点。但是，一方面，由于碳减排与降低能耗等环保因素影响，很多耐材企业没有煅烧温度超过1500℃的高温烧成设施；另一方面，刚玉砖在高温下的抗熔渣侵蚀性能较差，刚玉砖中的A12O3与熔渣中的CaO、SiO2等氧化物反应生产低熔点相，熔损到钢水与熔渣中，造成刚玉砖的损毁。

技术实现思路

[0005]为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种强度高、抗冲刷性能好、抗熔渣侵蚀性能强，并且不需要高温烧成、仅需600
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800℃中温处理即可的氧化铝
‑
氧化铬溶胶复合结合A12O3‑
Cr2O3质刚玉砖及其制备方法，将其应用在茶壶钢包管砖的弯头处，可极大的提高其使用寿命，茶壶钢包平均服役寿命从过去的50次提高到80次以上。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种氧化铝
‑
氧化铬溶胶复合结合A12O3‑
Cr2O3质刚玉砖的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
[0007]步骤一：复合结合剂的制备：取一定量的ρ
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Al2O3微粉、氧化铬微粉、三聚磷酸钠混合均匀，并加入磷酸二氢铝和一定质量的水制备而成；
[0008]步骤二：将刚玉耐火骨料、刚玉细粉、Cr2O3微粉、α
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Al2O3微粉混合后，加入一定量的步骤一中所述的氧化铝
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氧化铬溶胶复合结合剂搅拌均匀，经机压成型、养护，最后在一定温度下处理即得。
[0009]进一步的，步骤一中所述ρ
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Al2O3微粉及氧化铬微粉的粒径为5微米以下。
[0010]进一步的，步骤一中所述组分的含量为：ρ
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Al2O3微粉40～45wt％、氧化铬微粉45～50wt％、三聚磷酸钠1～2wt％，磷酸二氢铝7～8wt％和外加一定质量的水，配置成比重1.6～1.8的溶胶结合剂。
[0011]进一步的，步骤一中所述组分的含量为：ρ
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Al2O3微粉41wt％、氧化铬微粉50wt％、三聚磷酸钠1wt％，磷酸二氢铝8wt％和一定量的水；
[0012]进一步的，步骤二中刚玉耐火骨料70～85wt％、刚玉细粉0～25wt％、Cr2O3微粉2～10wt％、α
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Al2O3微粉0～5wt％；
[0013]进一步的，步骤二中氧化铝
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氧化铬溶胶复合结合剂的加入量为6
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10wt％；
[0014]进一步的，步骤二中氧化铝
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氧化铬溶胶复合结合剂的加入量为8wt％；
[0015]进一步的，步骤二中所述处理温度为600℃～800℃；
[0016]进一步的，本专利技术提供一种由上述制备方法所获得的刚玉砖。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]1、与采用磷酸类或纸浆废液作为结合剂的刚玉砖相比，本专利技术的刚玉砖由于采用了预制的溶胶结合剂，溶胶中微米级、亚微米的A12O3具有与Cr2O3反应活性大、易烧结的特性，在600℃～800℃下处理，即赋予刚玉较高的烧结强度。
[0019]2、本专利技术的刚玉砖由于采用了氧化铝
‑
氧化铬溶胶复合结合剂，在高温下结合剂中的超细A12O3粒子和Cr2O3粒子会反应形成固溶体。因此，该刚玉砖的强度高，抗冲刷新能性能好。
[0020]3、本专利技术的刚玉砖由于采用了氧化铝
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氧化铬溶胶复合结合剂，Cr2O3微粉在基质分布更加均匀，利用Cr2O3不易被熔渣浸润的特性，提高了刚玉砖的抗熔渣渗透性能与抗侵蚀性能。
[0021]综上所述，采用了氧化铝
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氧化铬溶胶复合结合剂的刚玉砖具有烧成温度低、抗冲刷性能好、抗侵蚀性能强的特点，其使用寿命与原普通刚玉砖相比，大幅度的提高了弯头管砖的使用寿命，提高了茶壶钢包的服役寿命，从过去的50次提高到80次以上，并有效避免了弯头管砖因损毁造成的漏钢事故。
具体实施方式
[0022]下面详细描述本专利技术的实施例。下面实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0023]实施例1：
[0024]一种氧化铝
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氧化铬溶胶复合结合A12O3
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Cr2O3质刚玉砖及其制备方法：氧化铝
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氧化铬溶胶复合结合剂的制备：取45％的ρ
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Al2O3微粉、47％的氧化铬微粉、1％的三聚磷酸钠混合均匀，并加入7％的磷酸二氢铝和一定质量的水制备成比重1.7的溶胶结合剂；
[0025]将粒径为为3
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1mm的电熔白刚玉骨料、粒径为1
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0mm的电熔白刚玉骨料、粒径＜88μm的刚玉细粉(Al2O3含量≥95wt％)、粒径＜5μm的Cr2O3微粉(Cr2O3含量≥95wt％)和粒径＜5μm的α
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Al2O3微粉(Al2O3含量≥97wt％)分别按50wt％、25wt％、10wt％、10wt％、5wt％混合均匀后，再外加上述物料的6wt％氧化铝
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氧化铬溶胶复合结合剂混合，搅拌均匀后机压成型，成型后的坯体在常温下放置6小时后，经130℃下干燥18小时，再经过700℃下处理，可得到刚玉质弯头管砖。
[0026]实施例2
[0027]一种氧化铝
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氧化铬溶胶复合结合A12O3
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Cr2O3质刚玉砖及其制备方法：
[0028]氧化铝
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氧化铬溶胶复合结合剂的制备：取41％的ρ
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Al2O3微粉、50％的氧化铬微粉、1％的三聚磷酸钠混合均匀，并加入8％的磷酸二氢铝和一定质量的水制备成比重1.7的溶胶结合剂；
[0029]将粒径为3
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1mm的电熔白刚玉骨料、粒径为3
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1mm的电熔白刚玉骨料、粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝
‑
氧化铬溶胶复合结合A12O3
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Cr2O3质刚玉砖的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：复合结合剂的制备：取一定量的ρ
‑
Al2O3微粉、氧化铬微粉、三聚磷酸钠混合均匀，并加入磷酸二氢铝和一定质量的水制备而成；步骤二：将刚玉耐火骨料、刚玉细粉、Cr2O3微粉、α
‑
Al2O3微粉混合后，加入一定量的步骤一中所述的氧化铝
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氧化铬溶胶复合结合剂搅拌均匀，经机压成型、养护，最后在一定温度下处理即得。2.一种如权利要求1所述的氧化铝
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氧化铬溶胶复合结合A12O3
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Cr2O3质刚玉砖的制备方法，其特征在于：步骤一中所述ρ
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Al2O3微粉及氧化铬微粉的粒径为5微米以下。3.一种如权利要求1所述的氧化铝
‑
氧化铬溶胶复合结合A12O3
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Cr2O3质刚玉砖的制备方法，其特征在于：步骤一中所述组分的含量为：ρ
‑
Al2O3微粉40～45wt％、氧化铬微粉45～50wt％、三聚磷酸钠1～2wt％，磷酸二氢铝7～8wt％和外加一定质量的水，配置成比重1.6～1.8的溶胶结合剂。4.一种如权利要求1所述的氧化铝
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氧化铬溶胶复合结合A12O3
‑
Cr2O3质刚玉砖的制备方法，其特征在于：步骤一中所述组分的含量为：ρ
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【专利技术属性】
技术研发人员：李自刚，王治纲，郑跃鹏，宋海山，罗广瑞，胡宝现，李志强，彭从华，李晓卫，李安刚，
申请(专利权)人：河南竹林庆州耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：