CN100391904C

CN100391904C - 一种铬固溶体耐火材料

Info

Publication number: CN100391904C
Application number: CNB2006100480790A
Authority: CN
Inventors: 赵文厚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2026-10-20
Also published as: CN1931792A

Abstract

一种铬固溶体耐火材料，它是按照下述配方制成的(按重量百分比计)：铬绿：5～60%，铬渣：40～95%，结合剂：铬绿、铬渣总重量的1～10%；优点在于：本发明铬的固溶体耐火材料中Cr₂O₃含量高，易与熔渣形成高熔点与粘滞性物，因此，抗熔渣渗透性与侵蚀性好，不仅适合于在煤气化炉上使用，也适合于在有色金属渣等酸性渣条件下使用，应用范围宽，使用寿命长，性能优异；且具有很好的抗水化性，在含H₂与CO的煤气化炉与酸性渣条件下使用时，铬固溶体耐火材料中Cr₂O₃不会氧化为六价铬而生成CrO₃或CrO₃盐类，因而不会造成环境污染，反而会使部分Cr₂O₃还原为CrO或Cr，而CrO或Cr对煤气化转化反应是催化剂，有利于煤气化反应，生产成本较低。

Description

一种铬固溶体耐火材料

技术领域

本发明属于一种耐火材料，特别涉及一种铬固溶体耐火材料。

背景技术

随着我国经济的发展，煤气的应用越来越广泛，虽然天然气在一定范围内取代了煤气，但煤气在某些领域和地区仍然是不可缺少的能源。煤气是用煤气化炉生产出来的，煤气化炉的炉温通常在1300℃～1500℃，工作压力在2Mpa以上。煤气的主要成份为H₂和CO，以及一定量的水蒸汽，熔渣的主要成份为SiO₂约40％、CaO约15％、AL₂O₃约25％、FeO约5％、Na₂O约2％。由于煤气化炉气氛中含有水蒸汽，而CaO与MgO极易水化，因此，煤气化炉的炉衬不宜采用镁质或镁钙质材料，而且，镁质材料也不抗酸性渣的侵蚀与渗透，在煤气化炉中作为炉衬使用时，其寿命非常短暂。高铝质耐火材料由于含有SiO₂，也不适合于煤气化炉，因为在H₂与CO还原气氛下SiO₂会被还原为SiO气体，SiO气体又会被水蒸汽氧化生成SiO₂，并在气流管道中沉积下来，导致输气管道堵塞。因此，含有SiO₂的高铝砖或刚玉砖皆不能适用于煤气化炉。目前，煤气化炉的炉衬多采用纯Cr₂O₃砖或Cr₂O₃与刚玉制成的铬刚玉砖。Cr₂O₃能与许多氧化物形成高熔点物质，提高渗入熔渣的粘度，因此，抗熔渣渗透性特别好。氧化铬还能抗煤气化炉煤气的还原，即使还原也是生成熔点高的金属铬与CrO，而且，铬还是煤气化反应的催化剂，因此对煤气化炉是无害的。但纯Cr₂O₃砖或Cr₂O₃与刚玉制成的铬刚玉砖由于所用原料甚贵，且不易烧成，因此，其制品的价格非常昂贵，导致煤气生产成本上升，经济效益下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有耐火材料不适合于煤气化炉使用、使用寿命短、及价格昂贵的问题，提供一种经济实用、性能优良、适合于煤气化炉生产条件的铬固溶体耐火材料。

本发明是按照下述配方制成的(按重量百分比计)：

铬绿： 5～60％；

铬渣： 40～95％；

结合剂：铬绿、铬渣总重量的1～10％；

其中，铬渣是冶炼金属铬产出的废渣，要求主要化学成份为：Cr₂O₃ 8～15％、AL₂O₃ 70～88％；

铬绿主要化学成份为：Cr₂O₃≥95％；

上述成份均按重量百分比计。

上述所说的铬渣作为骨料，其粒度为0.1～6mm，铬绿作为基质，其粒度为≤0.1mm。

上述所说的结合剂为有机结合剂或无机结合剂。

将成份符合要求的铬渣进行粉碎处理，粉碎后，对其进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；然后，按照上述比例将铬渣与铬绿混合，再按照上述比例加入结合剂，混练均匀后，压制成型，干燥后，入高温窑，在1200℃～1700℃高温下烧成制品。

本发明的优点在于：

1、本发明的铬固溶体耐火材料中Cr₂O₃含量高，易与熔渣形成高熔点与粘滞性物，因此，抗熔渣渗透性与侵蚀性好，不仅适合于在煤气化炉上使用，也适合于在有色金属渣等酸性渣条件下使用，应用范围宽，使用寿命长，技术性能优异。

2、本发明的铬固溶体耐火材料还具有很好的抗水蒸汽的水化性，在含H₂与CO的煤气化炉与酸性渣条件下使用时，铬固溶体耐火材料中Cr₂O₃不会氧化为六价铬而生成CrO₃或CrO₃盐类，因而不会造成环境污染，反而会使部分Cr₂O₃还原为CrO或Cr，而CrO或Cr对煤气化转化反应是催化剂，有利于煤气化反应。

3、本发明采用生产金属铬的废渣作主要原料，生产成本较低，仅为纯Cr₂O₃砖或Cr₂O₃与刚玉制成的铬刚玉砖的三分之一，在价格上具有很大的优势，经济效益显著。

具体实施方式

实施例1：

将成份符合要求的铬渣进行粉碎处理，粉碎后的铬渣料粒度为0.1～6mm，再对其进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；铬绿粒度为≤0.1mm，取铬渣950kg作为骨料，铬绿50kg作为基质，将两者混合，再加入无机结合剂磷酸100kg，混练均匀后，压制成型，干燥后，入高温窑，在1200℃～1700℃高温下烧成制品。

实施例2：

将成份符合要求的铬渣进行粉碎处理，粉碎后的铬渣料粒度为0.1～6mm，再对其进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；铬绿粒度为≤0.1mm，取铬渣800kg作为骨料，铬绿200kg作为基质，将两者混合，再加入无机结合剂硅胶10kg，混练均匀后，压制成型，干燥后，入高温窑，在1200℃～1700℃高温下烧成制品。

实施例3：

将成份符合要求的铬渣进行粉碎处理，粉碎后的铬渣料粒度为0.1～6mm，再对其进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；铬绿粒度为≤0.1mm，取铬渣400kg作为骨料，铬绿600kg作为基质，将两者混合，再加入无机结合剂磷酸铝50kg，混练均匀后，压制成型，干燥后，入高温窑，在1200℃～1700℃高温下烧成制品。

实施例4：

将成份符合要求的铬渣进行粉碎处理，粉碎后的铬渣料粒度为0.1～6mm，再对其进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；铬绿粒度为≤0.1mm，取铬渣500kg作为骨料，铬绿500kg作为基质，将两者混合，再加入有机结合剂纸浆废液30kg，混练均匀后，压制成型，干燥后，入高温窑，在1200℃～1700℃高温下烧成制品。

实施例5：

将成份符合要求的铬渣进行粉碎处理，粉碎后的铬渣料粒度为0.1～6mm，再对其进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；铬绿粒度为≤0.1mm，取铬渣900kg作为骨料，铬绿100kg作为基质，将两者混合，再加入有机结合剂糊精80kg，混练均匀后，压制成型，干燥后，入高温窑，在1200℃～1700℃高温下烧成制品。

实施例6：

将成份符合要求的铬渣进行粉碎处理，粉碎后的铬渣料粒度为0.1～6mm，再对其进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；铬绿粒度为≤0.1mm，取铬渣600kg作为骨料，铬绿400kg作为基质，将两者混合，再加入有机结合剂糖浆40kg，混练均匀后，压制成型，干燥后，入高温窑，在1200℃～1700℃高温下烧成制品。

实施例7：

将成份符合要求的铬渣进行粉碎处理，粉碎后的铬渣料粒度为0.1～6mm，再对其进行磁选处理，去除其中的铁磁性物质；铬绿粒度为≤0.1mm，取铬渣700kg作为骨料，铬绿300kg作为基质，将两者混合，再加入有机结合剂酚醛树脂35kg，混练均匀后，压制成型，干燥后，入高温窑，在1200℃～1700℃高温下烧成制品。

Claims

1.一种铬固溶体耐火材料，其特征在于，它是按照下述配方制成的(按重量百分比计)：

铬绿： 5～60％；

铬渣： 40～95％；

结合剂：铬绿、铬渣总重量的1～10％；

其中，铬渣是冶炼金属铬产出的废渣，要求主要化学成份为：Cr₂O₃8～15％、AL₂O₃ 70～88％；

铬绿主要化学成份为：Cr₂O₃≥95％；

上述成份均按重量百分比计。

2.根据权利要求1所述的铬固溶体耐火材料，其特征在于，上述所说的铬渣作为骨料，其粒度为0.1～6mm，铬绿作为基质，其粒度为≤0.1mm。

3.根据权利要求1所述的铬固溶体耐火材料，其特征在于，上述所说的结合剂为有机结合剂或无机结合剂。