[发明专利]一种低气孔铬刚玉砖及其制备方法

权利要求书

1.一种低气孔铬刚玉砖，其特征在于：以质量百分含量表示，所述铬刚玉砖主要由原料粒度5-3mm的刚玉18～28%，3-1mm的刚玉30～40%，1-0mm的刚玉10～20%，＜0.088mm的刚玉10～20%，1-0mm的高铬矿或电熔氧化铬1～15%和＜0.088mm的高纯氧化铬2～15%组成；另外，加入占上述所有原料总质量2～5%的磷酸盐结合剂。

2.根据权利要求1所述的低气孔铬刚玉砖，其特征在于：所述刚玉为电熔致密刚玉、电熔白刚玉、电熔亚白刚玉、电熔棕刚玉和烧结刚玉中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的低气孔铬刚玉砖，其特征在于：所述高铬矿为Cr₂O₃质量百分含量≥45%的铬精矿。

4.根据权利要求1所述的低气孔铬刚玉砖，其特征在于：所述高纯氧化铬为工业级氧化铬绿和电熔氧化铬中的任一种或两种的混合物；所述高纯氧化铬中Cr₂O₃质量百分含量≥98%。

5.根据权利要求1所述的低气孔铬刚玉砖，其特征在于：所述磷酸盐结合剂为磷酸、磷酸一氢铝和磷酸二氢铝中的任一种；所述磷酸盐结合剂的比重为1.40～1.50。

6.一种权利要求1所述低气孔铬刚玉砖的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

a、混料：首先按照权利要求1所述铬刚玉砖的配料比例称取各种原料，将粒度＞0.088mm的颗粒料加入混炼机中搅拌1～2分钟，然后加入磷酸盐结合剂再搅拌2～3分钟，搅拌后加入剩余的＜0.088mm的粉料原料继续搅拌10～15分钟，得到混合物料；

b、成型：将步骤a得到的混合物料倒入压力机中进行压制成型，压制过程中控制压力为630～1000吨；成型后得到砖坯，控制砖坯的体积密度为3.40～3.60g/cm³；

c、烧成：将步骤b得到的砖坯首先置于干燥器中进行干燥，干燥温度为80～120℃，干燥后砖坯的残余水分≤0.5%；干燥后的砖坯送入高温隧道窑进行烧成，烧成温度为1550～1750℃，烧成时间为5～8h；

d、纳米氧化物悬浮液浸渍：将步骤c烧成后的产品置于压力容器中，抽真空至真空度为1000～1500Pa，然后加入制备的纳米氧化物悬浮液至完全淹没产品，接着进行加压，加压至0.4～0.5MPa，在此压力条件下浸渍处理10～60分钟；

e、微波干燥：将步骤d浸渍处理后的产品送入微波干燥器中进行干燥，干燥温度为50～150℃，干燥时间为0.5～4h；干燥后得到产品铬刚玉砖。

7.根据权利要求6所述的低气孔铬刚玉砖的制备方法，其特征在于，步骤d中所采用的纳米氧化物悬浮液是通过以下方法制备而成：

称取纳米氧化物加入饮用水中，再加入分散剂，采用氨水调节溶液的酸碱度使pH值为8～11，然后进行机械搅拌10～30分钟，搅拌后采用超声波分散20～60分钟，制成纳米氧化物悬浮液。

8.根据权利要求7所述的低气孔铬刚玉砖的制备方法，其特征在于：所述纳米氧化物为纳米氧化铝、纳米氧化铬或纳米氧化铝和纳米氧化铬二者的混合物；所述纳米氧化物的纯度≥99.8%，粒径为20～50nm。

9.根据权利要求7所述的低气孔铬刚玉砖的制备方法，其特征在于：所述分散剂为聚甲基丙烯酸铵、聚丙烯酸铵、聚甲基丙烯酸钠、聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠中的任一种或任两种或任三种。

10.根据权利要求7所述的低气孔铬刚玉砖的制备方法，其特征在于：所述纳米氧化物与饮用水之间加入的质量比为1:1～5；所述分散剂的加入量占纳米氧化物质量的0.2～0.8%。