[发明专利]一种氧化铬复合尖晶石砖及其制备方法

说明书

本发明公开一种氧化铬复合尖晶石砖及其制备方法,原始料包括基质和骨料，骨料为电熔氧化铬颗粒；基质为氧化铬细粉、氧化铝细粉、复合尖晶石微粉；基质加入重量份数为：20份‑45份；骨料为电熔氧化铬颗粒。通过在现有氧化铬砖制备技术的基础上，在不添加氧化锆的情况下，通过引入合成的复合尖晶石，制得氧化铬复合尖晶石砖，与现有氧化铬砖相比：在抗热震性能不降低的情况下，具有优良的抗煤渣侵蚀性能、抗煤渣渗透性能。

技术领域

本发明属于耐火材料领域，尤其涉及一种氧化铬复合尖晶石砖及其制备方法，它是水煤浆气化炉内衬用关键材料。

背景技术

气化炉是水煤浆加压气化技术的关键设备，水煤浆加压气化炉的通常工况条件为：工作温度1250-1550℃，压力2.0-8.5MPa，强还原气氛、酸性熔渣冲蚀、液态排渣、开停车时较大的温度波动和压力波动冲击；而水煤浆气化炉向火面用砖是关系到气化炉能否正常运转的关键材料。目前，氧化铬砖是成功用于水煤浆加压气炉的工作衬材料，所述氧化铬砖是Cr₂O₃含量≧80%的烧成氧化铬制品，为了提高制品的抗热震性能，通常在氧化铬砖加入氧化锆，其含量为2－7%。

然而，我国是氧化锆资源比较稀缺的国家，氧化锆主要靠进口，且氧化锆还伴随有少量放射性的二氧化铪，然而水煤浆气化炉在我国快速发展，其用高铬砖需求量已超过每年万吨，且还有增长趋势，这必然对氧化铬砖的需求提出更高的要求。本发明通过合成一种复合尖晶石，将其引入到氧化铬砖中，在不添加氧化锆的情况下，达到了原有氧化铬砖的性能，并提高了砖的抗侵蚀性能。

发明内容

本发明针对我国氧化锆资源紧缺，工业用氧化锆大量靠进口，而水煤浆气化炉在我国快速发展，其用高铬砖需求量已超过每年万吨，且还有增长趋势，这必然对氧化铬砖的需求提出更高的要求。本发明通过提出一种氧化铬复合尖晶石砖，将复合尖晶石作为第二相引入到氧化铬砖中，在其不添加氧化锆的情况下，达到了与原氧化铬相近的性能，如低的气孔率，高的耐压强度，以及抗煤渣侵蚀性能，抗热震性能等。氧化铬复合尖晶石砖作为水煤浆气化炉的工作衬，能满足目前水煤浆气化炉大型化、高压力、高产能、高要求的苛刻条件，提高整个气化炉内衬的使用寿命。

一种氧化铬复合尖晶石砖，原始料包括基质和骨料，骨料加入重量份数为：55份-80份，基质加入重量份数为：20份-45份；骨料为电熔氧化铬颗粒；基质为氧化铬细粉、氧化铝细粉、复合尖晶石微粉；氧化铬细粉加入重量份数为：25－65份, 氧化铝细粉加入重量份数为：10－25份, 复合尖晶石微粉加入重量份数为：25－50份，外加结合剂，结合剂加入量为原始料总重量的1－10 %。

所述的结合剂为磷酸或磷酸铝溶液。

其中骨料粒度为10 mm－0.088mm。

其中氧化铬细粉、氧化铝细粉的细粉粒度小于0.088mm。

其中复合尖晶石微粉的粒度小于44μm。

本发明所述的复合尖晶石组分为氧化铬、氧化铝、氧化铁、氧化镁。

所述复合尖晶石组分的重量份数分别为氧化铬含量为10－55份，氧化铝含量为15－50份，氧化铁含量为10－20份，氧化镁含量为10－25份。

复合尖晶石的晶相为：铬铁尖晶石70－75%，铬铝尖晶石12－15%，尖晶石8－12%。

一种氧化铬复合尖晶石砖的制备方法为：

步骤一、将骨料在混砂机内混匀后，加入结合剂总量的2/3份混匀，然后加入细粉混合，混匀，最后加入剩余结合剂，再大约混5分钟；

步骤二、困料1-2小时，压制成生坯，干燥，在梭式窑中1600-1800℃烧成，即制得这种氧化铬复合尖晶石砖。