[发明专利]一种铝铬合成原料的制备方法

说明书

本发明公开了一种吸水率低，体积密度大，化学成分含量为氧化铬25‑50%，氧化铝为15‑50%，主要晶相为复合尖晶石，次晶相为铝铬固溶体和镁铝尖晶石的铝铬合成原料制备方法。步骤一、原始料包括氧化铝细粉和铬铁矿，氧化铝微粉加入重量份数为：5份‑60份，铬铁矿加入重量份数为：40份‑95份；步骤二、铬铁矿经筒磨机研磨，研磨后与氧化铝粉充分混匀后，在油压机上成型为标准砖坯，试样干燥后，在高温隧道窑内，弱还原气氛中进行烧制，把烧制后的砖坯，进行破粉碎，得到这种铝铬合成原料。

技术领域

本发明属于耐火材料领域，主要涉及一种主要晶相为复合尖晶石，次晶相为铝铬固溶体和镁铝尖晶石的铝铬合成原料制备方法。

背景技术

铬矿作为一种天然矿物资源，在耐火材料中应用极广。工业上经常说到的铬铁矿实际上多由六种尖晶石组成的混晶，一般化学式可以表示为(Mg,FeO)O·(Cr,Al,Fe)₂O₃，工业上通常把铬铁矿、铬尖晶石、富铬尖晶石等类似矿物统称为铬铁矿。

现有技术中对铬矿的研究发现，铬矿煅烧出现复杂的变化过程，会析出R₂O₃物，R₂O₃析出时铬矿的体积疏松，体积膨胀，因此铬矿虽可以直接使用，但它是一种体积、矿物组成变化极大的原料，在耐火材料中直接引入的量有限。

更是由于铬矿中氧化铁含量高，直接引入到耐火材料中的用量较少，尤其是高铁铬矿，主要原因是制品在烧制过程中产生裂纹，造成产品强度衰减。为了避免制品裂纹的产生，加入了大量的人工合成原料，如镁铬熔块。

另外，在含铬原料中，铝铬渣也是应用较多的工业原料之一，铝铬渣是冶炼铬合金时形成的炉渣，也称铬渣，氧化铬含量一般在12%左右。然而在一些行业，往往需要氧化铬含量30%左右的铝铬产品，目前氧化铬含量为30%及以上的铝铬原料在生产实践中运用非常局限。

发明内容

本发明目的是为了解决上述技术问题存在的不足，提供一种吸水率低，体积密度大，化学成分含量为氧化铬为25-50%，氧化铝为15-50%，主要晶相为复合尖晶石，次晶相为铝铬固溶体和镁铝尖晶石的铝铬合成原料制备方法。

本发明所采用的技术方案：

一种铝铬合成原料的制备方法为：

步骤一、原始料包括氧化铝细粉和铬铁矿，氧化铝微粉加入重量份数为：5份-60份，铬铁矿加入重量份数为：40份-95份；

步骤二、铬铁矿经筒磨机研磨，研磨后与氧化铝粉充分混匀后，在油压机上成型为标准砖坯，成型压力为80-100MPa，试样干燥后，在高温隧道窑内，弱还原气氛中进行烧制，烧成温度为 1660-1730℃，保温8h，把烧制后的砖坯，进行破粉碎，得到这种铝铬合成原料。

其中步骤二中得到这种铝铬合成原料，化学成分含量为氧化铬为20-50%，氧化铝为10-60%。

其中步骤二中得到这种铝铬合成原料，生成的晶相为：复合尖晶石70-75%，铝铬尖晶石12-15%，镁铝尖晶石8-10%。

其中复合尖晶石的化学式为(MgFe) (CrAl)₂O₄。

其中步骤一中铬铁矿经筒磨机研磨，粒度＜0.088mm的颗粒占90%以上。

其中步骤一中氧化铝细粉的粒度小于320目，在后续的工艺中部分没有转化的超细氧化铝微粉交织在后续生成的复合尖晶石以及铝铬固溶体晶相的晶须周围，形成牢固的骨架作用，从而提高了最终成品强度，超细氧化铝微粉由于是中性的，与酸和碱性，都不容易发生反应，从而阻碍渣进一步渗透的作用，从而显著提高抗渣侵蚀性能。

其中步骤一中铬铁矿中的氧化铬含量大于50wt%，这也为了加入的氧化铝与铬铁矿生成固溶体和尖晶石创造了有利条件。