專利名稱：銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚的制作方法
技術領域：
本發明屬于耐火材料技術領域，具體涉及一種銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚。
背景技術：
近些年，隨著銅冶煉工藝技術的發展，尤其火法煉銅工藝的進步及產能的擴大，對銅冶煉爐用耐火材料的要求也越來越苛刻。鎂鉻系耐火材料因其高強度和良好的抗侵蝕滲透性，在銅冶煉爐上得到廣泛地使用，但使用后存在Cr6+離子的污染問題，不符合目前國家環保的要求，且我國的鉻鐵礦資源匱乏。因此，加速開發、研制及應用無鉻堿性耐火材料成為必然的趨勢。 針對銅冶煉爐用耐火材料的使用環境和窯爐工況進行研究分析，并進行抗銅渣對比試驗，研究發現在鎂鋁復合尖晶石磚中引入TiO2細粉，高溫下可形成一種具有復相結構的鎂鋁鈦磚，其抗銅渣侵蝕性與鎂鉻磚相當，可作為銅冶煉爐用新型環境友好堿性耐火材料。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種用于銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚，該磚具有優異的高溫性能、熱震穩定性能、燒結性能、抗侵蝕和防滲透性等，可以取代銅冶煉爐用鎂鉻質耐火材料，成為銅冶煉爐用環境友好型堿性耐火材料。為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是
一種銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚，以重量百分比計，其制備原料如下粒度rOmm的燒結鎂砂26 40%，粒度4 Omm的電熔鎂砂5 20%，粒度< 0. 088mm的電熔鎂砂20 47%，粒度4 Imm的電熔尖晶石為17 25%，粒度彡0. 045mmTi02細粉為3. 5 5%，外加占上述原料總重3. 5 5%的結合劑。所述燒結鎂砂的成分組成MgO為80 96%，Fe2O3為0. 3 2%，其他雜質1. 5 2. 5% ;所述電熔鎂砂的成分組成=MgO為80 98%，Fe2O3為0. 5 3%，其他雜質1. 5 2. 0% ;所述電熔尖晶石的成分組成=MgO為30 55%，Al2O3為40 66%，其他雜質1. 0 2. 0%。所述TiO2細粉為銳鈦礦型，TiO2細粉中TiO2含量彡99. lwt%。所述結合劑為木質素磺酸鈣、鹽鹵溶液、聚磷酸鹽中的一種或幾種，其比重為1.O 1. 6 g/cm3。所述銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚經由配料、濕碾、成型、干燥和燒成步驟而制得，成型時采用高噸位液壓壓力機或摩擦壓力機制成磚坯，將磚坯在8(T16(TC下干燥8 24h，然后經160(ri700°C高溫燒成，并保溫:Tl2h，冷卻后出窯。本發明具有積極的有益效果
本發明所涉及的銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚，其化學成分為=MgO 80 86%，Al2O3 10^16%, TiO2
3.5 5%。①本發明通過添加TiO2細粉，使材料的燒結溫度降低，在較低溫度下達到良好燒結，在燒結過程中形成的許多封閉的微孔結構，則提高了材料的熱震穩定性。同時，引入TiO2細粉在高溫下生成固溶體，析出二次尖晶石，填充了材料中的氣孔，進而減少了銅渣侵蝕滲透的通道，提高了磚的抗侵蝕和防滲透性；該磚的綜合性能指標如表I所示。②本發明適用于銅冶煉工業窯爐，具有優良的燒結性能、熱震穩定性、抗侵蝕和防滲透性，可以取代銅冶煉爐用鎂鉻質耐火材料(鎂鉻磚)，避免Cr6+對環境造成的污染，具有很好的經濟效益和社會效益。表I性能指標
權利要求
1.一種銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚，其特征在于以重量百分比計，其制備原料如下粒度4 Omm的燒結鎂砂26 40%，粒度4 Omm的電熔鎂砂5 20%，粒度彡0. 088mm的電熔鎂砂20 47%，粒度4 lmm的電熔尖晶石為17 25%，粒度彡0. 045mmTi02細粉為3. 5 5%，外加占上述原料總重3. 5^5%的結合劑。
2.根據權利要求1所述的銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚，其特征在于以重量百分比計，所述燒結鎂砂的成分組成=MgO為80 96%，Fe2O3為0. 3 2%，其他雜質1. 5 2. 5% ;所述電熔鎂砂的成分組成=MgO為80 98%，Fe2O3為0. 5 3%，其他雜質1. 5 2. 0% ;所述電熔尖晶石的成分組成MgO 為 30 55%，Al2O3 為 40 66%，其他雜質1. 0 2. 0%。
3.根據權利要求1所述的銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚，其特征在于所述TiO2細粉為銳鈦礦型，TiO2細粉中TiO2含量彡99. lwt%。
4.根據權利要求1所述的銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚，其特征在于所述結合劑為木質素磺酸鈣、鹽鹵溶液、聚磷酸鹽中的一種或幾種,其比重為1. (Tl. 6 g/cm3。
5.根據權利要求1所述的銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚，其特征在于所述銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚經由配料、濕碾、成型、干燥和燒成步驟而制得，成型時采用高噸位液壓壓力機或摩擦壓力機制成磚坯，將磚坯在8(Tl60°C下干燥8 24h，然后經160(Tl70(rC高溫燒成，并保溫3 12h，冷卻后出窯。
全文摘要
本發明涉及一種銅冶煉爐用鎂鋁鈦磚。其制備原料如下粒度4~0mm的燒結鎂砂26~40%，粒度4~0mm的電熔鎂砂5~20%，粒度≤0.088mm的電熔鎂砂20~47%，粒度4~1mm的電熔尖晶石為17~25%，粒度≤0.045mmTiO2細粉為3.5~5%，外加占上述原料總重3.5~5%的結合劑。本發明的鎂鋁鈦磚適用于銅冶煉工業窯爐，具有優良的燒結性能、熱震穩定性、抗侵蝕和防滲透性，可以取代銅冶煉爐用鎂鉻質耐火材料，避免Cr6+對環境造成的污染，具有很好的經濟效益和社會效益。
文檔編號C04B35/66GK103011855SQ20121054160
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者徐琳琳, 劉錫俊, 任向陽, 劉虎保, 王慶朝, 周珍妮, 劉昭, 郭學亮, 尹超男, 徐如林 申請人:河南瑞泰耐火材料科技有限公司