原位預(yù)反應(yīng)再結(jié)合復(fù)合磚的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于耐火材料領(lǐng)域，具體涉及一種經(jīng)過預(yù)反應(yīng)、再結(jié)合制備復(fù)合磚的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，服務(wù)于高溫環(huán)境的復(fù)合磚，通常是采用“二步煅燒”及“多種煅燒”的方式，使得在合成在材料在合成過程中，活性度極大降低，影響合成效果，不盡人
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種原位預(yù)反應(yīng)再結(jié)合復(fù)合磚的制備方法，其是利用原位預(yù)反應(yīng)一一再結(jié)合的方法來制得復(fù)合磚，使得復(fù)合磚具有非常優(yōu)越的高溫性能及使用壽命。
[0004]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:原位預(yù)反應(yīng)再結(jié)合復(fù)合磚的制備方法，包括以下步驟:
1)基質(zhì)原料的配制:
a、將菱鎂石和鉻鐵礦進行混合，得到鉻30的混合物，所述鉻30指的是鉻元素含量為
30% ；
b、將鉻30的混合物進行粉磨，制成200目的細(xì)粉；
c、將上述得到的細(xì)粉進行混煉、壓制成型、干燥后，送至隧道窖內(nèi)，燒成溫度為1600-1750°C，燒結(jié)時間為3~5小時，破碎后獲得基質(zhì)原料；
2)顆粒原料的配制:
a、將菱鎂石和鉻精礦進行混合，得到鉻10?鉻4的混合物；
b、將鉻10?鉻4的混合物進行粉碎，制成顆粒；
c、將上述得到的顆粒進行混煉、壓制成型、干燥后，送至隧道窖內(nèi)，燒成溫度為1750°C以上，燒結(jié)時間為4~6小時，破碎后獲得粒徑范圍為0-4_的顆粒原料；
3)按重量份數(shù)取30-35份的基質(zhì)原料、65-70份的基顆粒原料，混合后加入紙漿廢液3~5份，然后經(jīng)過混煉、壓制成型、干燥后，送至隧道窖內(nèi)，燒成溫度為> 1700°C，燒結(jié)時間為3~5小時，保溫10-12h之后出窯，即得到符合要求的復(fù)合磚。
[0005]步驟1)中，在進行混煉前，向鉻30的混合物細(xì)粉中加入Ti02細(xì)粉，其重量比為100:(0.5 ?I)。
[0006]步驟1)中，在進行混煉前，向鉻30的混合物細(xì)粉中加入ZrO細(xì)粉，其重量比為100:(0.5 ?I)。
[0007]將廢棄的復(fù)合磚進行破碎，其得到的細(xì)粉料加入到步驟1)鉻30的混合物中，用于制備基質(zhì)原料；其得到的顆粒料加入到步驟3)基質(zhì)原料與顆粒原料的混合物中，用于制備最終符合要求的復(fù)合磚。
[0008]步驟2)中，所述粒徑范圍為0_4mm的顆粒按照重量份數(shù)采用以下級配方式:粒徑
>4mm為4-6份、粒徑3_4mm為13-15份、粒徑2_3mm為12-14份、粒徑l_2mm為10-12份、粒徑 0.5-lmm 為 16-18 份、粒徑 0.5-0.88 為 15-17 份、粒徑< 0.88mm 為 32-37 份。
[0009]本發(fā)明不僅具有較強的高溫性能、強度及柔性，而且具有較好的使用性和廣泛的適應(yīng)性，在應(yīng)用的環(huán)境下證明還比傳統(tǒng)的電熔再結(jié)合磚的壽命高出38%，具體優(yōu)勢如下:
1.本發(fā)明采用原位預(yù)反應(yīng)工藝，即將基質(zhì)原料和顆粒原料先復(fù)配，使得參加混合的材料在解裂活性作用下實現(xiàn)固融和互擴散反應(yīng)的尖晶石最大化，為抗御化學(xué)侵蝕、提高材料壽命提供條件和基礎(chǔ)；
2.在原料選擇方面，由于應(yīng)用不同組分的基質(zhì)原料和顆粒原料，因而能夠追求表面能的差異，進而使制備過程中產(chǎn)生耗散結(jié)構(gòu)，耗散結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生有助于提高復(fù)合磚整體的穩(wěn)定性；
3.采用本發(fā)明制得的復(fù)合磚具有高基質(zhì)、高荷軟、高密度、低氣孔的特點，高基質(zhì)的特點不僅使得復(fù)合磚具有良好的韌性，而且具有良好的抗化學(xué)侵蝕性，進而有效的延長了使用壽命；
4.Τ?02及ZrO細(xì)粉的加入，一方面可促使復(fù)合磚晶相結(jié)構(gòu)的發(fā)育完整，另一方面可促使制品收縮，進而具有良好的致密度；
5.由于顆粒原料是鉻10?鉻4的混合物，因此通過將基質(zhì)原料和不同含鉻量的顆粒原料復(fù)配，可以得到不同含鉻量的復(fù)合磚；
6.本發(fā)明將廢棄的復(fù)合磚回收再利用，一方面可節(jié)省能源消耗、降低成本，另一方面可使制備的新復(fù)合磚，晶相更加豐富、完整。
【具體實施方式】
[0010]實施例一
原位預(yù)反應(yīng)再結(jié)合復(fù)合磚的制備方法，包括以下步驟:
1)基質(zhì)原料的配制:
a、將菱鎂石和鉻鐵礦進行混合，得到鉻30的混合物(鎂鉻混合物)，所述菱鎂石中，MgO的含量在47%以上，所述鉻鐵礦中，Cr203的含量在46%以上；
b、將鉻30的混合物進行粉磨，制成200目的細(xì)粉；
c、將上述得到的細(xì)粉進行混煉、壓制成型、干燥后，送至隧道窖內(nèi)，燒成溫度為1600-1750°C，燒結(jié)時間為3~5小時，破碎后獲得基質(zhì)原料；
2)顆粒原料的配制:
a、將菱鎂石和鉻精礦進行混合，得到鉻10?鉻4的混合物；
b、將鉻10?鉻4的混合物進行粉碎，制成顆粒；
c、將上述得到的顆粒進行混煉、壓制成型、干燥后，送至隧道窖內(nèi)，燒成溫度為1750°C以上，燒結(jié)時間為4~6小時，破碎后獲得粒徑范圍為0-4_的顆粒原料；
3)按重量份數(shù)取30份的基質(zhì)原料、65份的基顆粒原料，混合后加入紙漿廢液3份，然后經(jīng)過混煉、壓制成型、干燥后，送至隧道窖內(nèi)，燒成溫度為> 1700°C，燒結(jié)時間為3~5小時，保溫10-12h之后出窯，即得到符合要求的復(fù)合磚。
[0011]步驟1)中，在進行混煉前，向鉻30的混合物細(xì)粉中加入Ti02細(xì)粉，其重量比為
100:0.5o
[0012]步驟1)中，在進行混煉前，向鉻30的混合物細(xì)粉中加入ZrO細(xì)粉，其重量比為100:1ο
[0013]將廢棄的復(fù)合磚進行破碎，其得到的細(xì)粉料加入到步驟1)鉻30的混合物中，用于制備基質(zhì)原料；其得到的顆粒料加入到步驟3)基質(zhì)原料與顆粒原料的混合物中，用于制備最終符合要求的復(fù)合磚。
[0014]步驟2)中，所述粒徑范圍為0-4_的顆粒按照重量份數(shù)采用以下級配方式:粒徑
>4mm為4份、粒徑3_4mm為13份、粒徑2_3mm為12份、粒徑l_2mm為10份、粒徑0.5-lmm為16份、粒徑0.5-0.88為15份、粒徑< 0.88mm為32份。
[0015]采用上述方法制得的復(fù)合磚性能參數(shù)如下:體積密度為3.1，顯氣孔率為14，壓強為52Mpa，熱穩(wěn)定性風(fēng)冷為22次，荷重軟化程度> 1700°C。
[0016]實施例二
原位預(yù)反應(yīng)再結(jié)合復(fù)合磚的制備方法，包括以下步驟:
1)基質(zhì)原料的配制:
a、將菱鎂石和鉻鐵礦進行混合，得到鉻30的混合物(鎂鉻混合物)，所述菱鎂石中，MgO的含量在47%以上，所述鉻鐵礦中，Cr203的含量在46%以上；
b、將鉻30的混合物進行粉磨，制成200目的細(xì)粉；
c、將上述得到的細(xì)粉進行混煉、壓制成型、干燥后，送至隧道窖內(nèi)，燒成溫度為1600-1750°C，燒結(jié)時間為3~5小時，破碎后獲得基質(zhì)原料；
2)顆粒原料的配制:
a、將菱鎂石和鉻精礦進行混合，得到鉻10?鉻4的混合物；
b、將鉻10?鉻4的混合物進行粉碎，制成