專利名稱：銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚。
背景技術(shù)：
近些年，隨著銅冶煉工藝技術(shù)的發(fā)展，尤其火法煉銅工藝的進(jìn)步及產(chǎn)能的擴(kuò)大，對(duì)銅冶煉爐用耐火材料的要求也越來(lái)越苛刻。鎂鉻系耐火材料因其高強(qiáng)度和良好的抗侵蝕滲透性，在銅冶煉爐上得到廣泛地使用，但使用后存在Cr6+離子的污染問(wèn)題，不符合目前國(guó)家環(huán)保的要求，且我國(guó)的鉻鐵礦資源匱乏。因此，加速開發(fā)、研制及應(yīng)用無(wú)鉻堿性耐火材料成為必然的趨勢(shì)。 針對(duì)銅冶煉爐用耐火材料的使用環(huán)境和窯爐工況進(jìn)行研究分析，并進(jìn)行抗銅渣對(duì)比試驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)在鎂鋁復(fù)合尖晶石磚中引入TiO2細(xì)粉，高溫下可形成一種具有復(fù)相結(jié)構(gòu)的鎂鋁鈦磚，其抗銅渣侵蝕性與鎂鉻磚相當(dāng)，可作為銅冶煉爐用新型環(huán)境友好堿性耐火材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚，該磚具有優(yōu)異的高溫性能、熱震穩(wěn)定性能、燒結(jié)性能、抗侵蝕和防滲透性等，可以取代銅冶煉爐用鎂鉻質(zhì)耐火材料，成為銅冶煉爐用環(huán)境友好型堿性耐火材料。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚，以重量百分比計(jì)，其制備原料如下粒度rOmm的燒結(jié)鎂砂26 40%，粒度4 Omm的電熔鎂砂5 20%，粒度< 0. 088mm的電熔鎂砂20 47%，粒度4 Imm的電熔尖晶石為17 25%，粒度彡0. 045mmTi02細(xì)粉為3. 5 5%，外加占上述原料總重3. 5 5%的結(jié)合劑。所述燒結(jié)鎂砂的成分組成MgO為80 96%，F(xiàn)e2O3為0. 3 2%，其他雜質(zhì)1. 5 2. 5% ;所述電熔鎂砂的成分組成=MgO為80 98%，F(xiàn)e2O3為0. 5 3%，其他雜質(zhì)1. 5 2. 0% ;所述電熔尖晶石的成分組成=MgO為30 55%，Al2O3為40 66%，其他雜質(zhì)1. 0 2. 0%。所述TiO2細(xì)粉為銳鈦礦型，TiO2細(xì)粉中TiO2含量彡99. lwt%。所述結(jié)合劑為木質(zhì)素磺酸鈣、鹽鹵溶液、聚磷酸鹽中的一種或幾種，其比重為1.O 1. 6 g/cm3。所述銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚經(jīng)由配料、濕碾、成型、干燥和燒成步驟而制得，成型時(shí)采用高噸位液壓壓力機(jī)或摩擦壓力機(jī)制成磚坯，將磚坯在8(T16(TC下干燥8 24h，然后經(jīng)160(ri700°C高溫?zé)?，并保?Tl2h，冷卻后出窯。本發(fā)明具有積極的有益效果
本發(fā)明所涉及的銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚，其化學(xué)成分為=MgO 80 86%，Al2O3 10^16%, TiO2
3.5 5%。①本發(fā)明通過(guò)添加TiO2細(xì)粉，使材料的燒結(jié)溫度降低，在較低溫度下達(dá)到良好燒結(jié)，在燒結(jié)過(guò)程中形成的許多封閉的微孔結(jié)構(gòu)，則提高了材料的熱震穩(wěn)定性。同時(shí)，引入TiO2細(xì)粉在高溫下生成固溶體，析出二次尖晶石，填充了材料中的氣孔，進(jìn)而減少了銅渣侵蝕滲透的通道，提高了磚的抗侵蝕和防滲透性；該磚的綜合性能指標(biāo)如表I所示。②本發(fā)明適用于銅冶煉工業(yè)窯爐，具有優(yōu)良的燒結(jié)性能、熱震穩(wěn)定性、抗侵蝕和防滲透性，可以取代銅冶煉爐用鎂鉻質(zhì)耐火材料(鎂鉻磚)，避免Cr6+對(duì)環(huán)境造成的污染，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。表I性能指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚，其特征在于以重量百分比計(jì)，其制備原料如下粒度4 Omm的燒結(jié)鎂砂26 40%，粒度4 Omm的電熔鎂砂5 20%，粒度彡0. 088mm的電熔鎂砂20 47%，粒度4 lmm的電熔尖晶石為17 25%，粒度彡0. 045mmTi02細(xì)粉為3. 5 5%，外加占上述原料總重3. 5^5%的結(jié)合劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚，其特征在于以重量百分比計(jì)，所述燒結(jié)鎂砂的成分組成=MgO為80 96%，F(xiàn)e2O3為0. 3 2%，其他雜質(zhì)1. 5 2. 5% ;所述電熔鎂砂的成分組成=MgO為80 98%，F(xiàn)e2O3為0. 5 3%，其他雜質(zhì)1. 5 2. 0% ;所述電熔尖晶石的成分組成MgO 為 30 55%，Al2O3 為 40 66%，其他雜質(zhì)1. 0 2. 0%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚，其特征在于所述TiO2細(xì)粉為銳鈦礦型，TiO2細(xì)粉中TiO2含量彡99. lwt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚，其特征在于所述結(jié)合劑為木質(zhì)素磺酸鈣、鹽鹵溶液、聚磷酸鹽中的一種或幾種,其比重為1. (Tl. 6 g/cm3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚，其特征在于所述銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚經(jīng)由配料、濕碾、成型、干燥和燒成步驟而制得，成型時(shí)采用高噸位液壓壓力機(jī)或摩擦壓力機(jī)制成磚坯，將磚坯在8(Tl60°C下干燥8 24h，然后經(jīng)160(Tl70(rC高溫?zé)?，并保? 12h，冷卻后出窯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚。其制備原料如下粒度4~0mm的燒結(jié)鎂砂26~40%，粒度4~0mm的電熔鎂砂5~20%，粒度≤0.088mm的電熔鎂砂20~47%，粒度4~1mm的電熔尖晶石為17~25%，粒度≤0.045mmTiO2細(xì)粉為3.5~5%，外加占上述原料總重3.5~5%的結(jié)合劑。本發(fā)明的鎂鋁鈦磚適用于銅冶煉工業(yè)窯爐，具有優(yōu)良的燒結(jié)性能、熱震穩(wěn)定性、抗侵蝕和防滲透性，可以取代銅冶煉爐用鎂鉻質(zhì)耐火材料，避免Cr6+對(duì)環(huán)境造成的污染，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C04B35/66GK103011855SQ20121054160
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者徐琳琳, 劉錫俊, 任向陽(yáng), 劉虎保, 王慶朝, 周珍妮, 劉昭, 郭學(xué)亮, 尹超男, 徐如林 申請(qǐng)人:河南瑞泰耐火材料科技有限公司