[发明专利]一种电熔锆镁铬尖晶石原料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电熔锆镁铬尖晶石原料及其制备方法，这种电熔锆镁铬尖晶石原料的化学成分含量为Crsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;70‑95wt％，MgO 3‑23wt%，ZrOsubgt;2/subgt;2‑7wt%，主要晶相为锆镁铬尖晶石；将氧化铬原料与氧化镁、氧化锆混合后，在矿冶炉内熔炼，熔炼温度为1800℃以上，熔炼完成后，经冷却破粉碎后，合成一种新型的致密电熔含锆镁铬尖晶石原料，这种电熔锆镁铬尖晶石原料的吸水率低，体积密度大，氧化锆在高温下的相变转化能明显改善其韧性，提高尖晶石材料柔韧度。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种电熔锆镁铬尖晶石原料及其制备方法。

背景技术

镁铬尖晶石是一种优良的耐火原料，但是镁铬尖晶石在自然界中多以铬铁矿形式存在，极少独自存在。由于铬铁矿含有镁、铬、铝、铁四种氧化物，其矿相是镁铬尖晶石、镁铝尖晶石、镁铁尖晶石、铁铝尖晶石、铁铬尖晶石和铁铁尖晶石的复合体，另外铬铁矿中镁铬尖晶石含量也较低，限制了镁铬尖晶石性能的发挥。当前市场上的镁铬熔块多是以氧化镁和铬铁矿为主要原料制备的，Cr₂O₃含量在20%左右，还有较多的MgO、FeO_n、Al₂O₃和其它少量杂质。

镁铬尖晶石的合成方法较多，耐火材料应用一般为烧结法或电熔法。烧结法合成镁铬尖晶石时，由于氧化铬的蒸发凝聚作用，导致合成的镁铬尖晶石多为带孔的疏松体，孔隙率高，积密度较低，难以在耐火材料中大量应用。电熔法合成的镁铬尖晶石则能达到致密结构，在耐火材料中能广泛应用，且镁铬尖晶石近似于化学计量的镁铬尖晶石。

本发明主要合成Cr₂O₃含量大于70%的锆镁铬尖晶石，锆镁铬尖晶石矿相设计为镁铬尖晶石、氧化锆及氧化铬，制备一种新的电熔含锆镁铬尖晶石原料，提高尖晶石材料柔韧度。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种电熔锆镁铬尖晶石原料及其制备方法，以氧化铬原料、氧化镁、氧化锆为主要原料，经混合后在电炉中合成一种新型的致密电熔含锆镁铬尖晶石原料，由于含锆镁铬尖晶石原料中主晶相为镁铬尖晶石，镁铬尖晶石是一种优良的耐火高温原料，另外还含有氧化锆，氧化锆在高温下的相变转化可能明显改善其韧性，提高材料柔韧度。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为一种电熔锆镁铬尖晶石原料，其化学成分含量为：Cr₂O₃为70-95wt％，MgO为3-23wt%，ZrO₂为2-7wt%；原始料包括氧化铬原料、氧化镁、氧化锆。

一种电熔锆镁铬尖晶石原料的制备方法为：

步骤一、原始料加入的重量份数分别为：氧化铬原料70-97份，氧化镁3-23份，氧化锆0-7份；

步骤二、氧化铬原料经加工拣选后，将氧化铬粗粉、氧化镁粉和氧化锆粉混合后，在电炉内熔炼，熔炼温度为1800℃以上，熔炼完成后，经冷却破粉碎后，得到这种电熔锆镁铬尖晶石原料。

其中氧化铬原料为氧化铬粗粉或高铬残砖；氧化铬原料为氧化铬粗粉时，氧化铬的粒度＜10mm的颗粒重量份数占95%以上；氧化铬原料为高铬残砖时，高铬残砖的粒度＜3mm的颗粒重量份数占95%以上。

其中氧化镁粉的粒度小于1mm，氧化锆的粒度小于0.045mm。

得到的这种电熔锆镁铬尖晶石原料，主要晶相为镁铬尖晶石，次晶相为氧化铬、氧化锆。

得到这种电熔锆镁铬尖晶石原料，生成的晶相为：镁铬尖晶石70-90%，氧化铬0-20%，斜锆石0-7％。