一种硼化锆掺杂制备高耐鉵性铝铬砖的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113185306A(43)申请公布日2021.07.30(21)申请号202110353976.7(22)申请日2021.04.01(71)申请人张福生地址122400辽宁省朝阳市建平县哈拉道口镇大嘎岔村2-014村(72)发明人张福生(74)专利代理机构北京盛凡智荣知识产权代理有限公司11616代理人刘爽(51)Int.Cl.C04B35/66(2006.01)C04B35/10(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种硼化锆掺杂制备高耐鉵性铝铬砖的方法(57)摘要一种硼化锆掺杂制备高耐鉵性铝铬砖的方法，包括以下步骤：步骤一：准备以下原料，配比按质量百分含量表示：81％的Al2O3，15％的Cr2O3，0.75％的Fe2O3，0.12％的SiO2，0.32％的CaO，0.4％的MgO，1.25％的Na2O，0.02％的K2O，0.02％的Ti2，8％的Al(H2PO4)3，并将上述原料按比例配合，然后加入5％的ZrB2；步骤二：将配合好的原料在混料机中混合1h，以达到均匀分布；步骤三：将混合均匀的原料装入模具中，在150Mpa的液压机下压制成型；步骤四：将成型的坯体在干燥器中干燥24h，以达到排除水分的目的；步骤五：将干燥好的坯体，放在烧结炉中，在氧化气氛下，进行烧结，烧结温度为1500℃，保温时间为1h。CN113185306ACN113185306A权利要求书1/1页1.一种硼化锆掺杂制备高耐鉵性铝铬砖的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：准备以下原料，配比按质量百分含量表示：81％的Al2O3，15％的Cr2O3，0.75％的Fe2O3，0.12％的SiO2，0.32％的CaO，0.4％的MgO，1.25％的Na2O，0.02％的K2O，0.02％的Ti2，8％的Al(H2PO4)3，并将上述原料按比例配合，然后加入5％的ZrB2；步骤二：将配合好的原料在混料机中混合1h，以达到均匀分布；步骤三：将混合均匀的原料装入模具中，在150Mpa的液压机下压制成型；步骤四：将成型的坯体在干燥器中干燥24h，以达到排除水分的目的；步骤五：将干燥好的坯体，放在烧结炉中，在氧化气氛下，进行烧结，烧结温度为1500℃，保温时间为1h。2CN113185306A说明书1/3页一种硼化锆掺杂制备高耐鉵性铝铬砖的方法技术领域[0001]本发明涉及铝铬砖领域，尤其涉及一种硼化锆掺杂制备高耐鉵性铝铬砖的方法。背景技术[0002]铝铬砖是以高铝矾土为原料，加入铬铁矿或铁合金厂的副产品‑‑铝铬渣，经过合理的粒度级配，在湿碾机中加水和纸浆废液进行混练，在压砖机上成型干燥后高温烧结而成的耐火材料制品，因其较低的制造成本及优异的抗侵蚀性和抗热震性而被广泛应用于有色金属熔炼炉及玻璃窑炉等领域。[0003]制备铝铬砖所采用的原料主要为铝铬渣，来自于铝热法冶炼金属铬所得的废渣，铝热法是利用铝单质与其他某些金属氧化物可以发生氧化还原反应生成金属单质与铝的氧化物的原理，来制备某些金属单质或合金的方法。工业上常用铝热法生产钛铁、钼铁、铌铁、硼铁、钒铁、钨铁、金属铬、金属锰以及镍基、钛基、铝基等中间合金。[0004]铝热法是制备金属铬的主要方法之一。自然界的铬资源主要是铬铁矿。而生产金属铬是用氧化铬作铬原料，故整个工艺分为两步。首先用铬铁矿作原料生产氧化铬。然后用铝还原氧化铬(即铝热法)冶炼金属铬。[0005]铝铬渣是冶炼金属铬和铬铁合金的固体废弃物，其产量非常大。将铝铬渣经高温熔融、均化、除杂、成分调配后即可制得铬刚玉(Al2O3‑Cr2O3固溶体)。铬刚玉质耐火材料具有良好的力学性能、高温和抗渣性能。此外，Cr2O3与Al2O3形成铝铬固溶体后，固溶体中的Cr3+即使在高温、氧化及碱性环境下也难于转变为Cr6+。铬刚玉质耐火材料替代镁铬质耐火材料在有色金属熔炼炉内衬使用已成为近年有色耐火材料研究的热点。[0006]但是，由于铝铬渣其成分波动较大，杂质含量较高，所以导致成型后的铝铬砖荷重软化温度较低，严重影响了铝铬砖的耐高温性能并制约了该材料的应用范围。因此，通过在铝铬质材料中加入添加剂以改善铝铬砖的耐高温性能已成为当前的研究热点。[0007]硼化锆分子式为ZrB2，具有高熔点、高强度、高硬度的特点，特别是高温下具有很高的强度和耐热震性、抗氧化性，所以被广泛用于耐高温材料的添加剂。[0008]以铝铬渣为主要原料制备的铝铬砖，在使用过程中，砖存在的氧化铬或氧化铝容易与熔渣中氧化铁、氧化钙、氧化硅等发生反应，生成低熔点共熔物或化合物，极易造成砖的表层脱落，在液态金属的冲刷下产生严重的热侵蚀现象。发明内容[0009]针对现有技术中的