一種利用冶金爐渣質鈦渣制備耐火材料的方法技術

一種利用冶金爐渣質鈦渣制備耐火材料的方法，采用下列步驟：a.將鈦渣粉碎球磨至過100目以上標準篩；b.將鈦渣、滑石、氟化鋁按比例配料，球混至均勻粉末為混合料粉B備用；c.加入硅溶膠、亞硝酸鉀制成漿料D；d.漿料D注入模具后干燥、燒結后即成制備耐火材料?？梢越鉀Q鈦渣對環境污染的危害，經高溫燒結高價鉻轉化為低價鉻，整體固化，又可以綜合利用冶金爐渣質。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及。
技術介紹
傳統的耐火材料的成型一般采用粉漿澆注成型法，其存在固化時間長、成分不均勻、易變形開裂等缺陷。用水玻璃作粘結劑，高溫強度低，變形大；用硅酸乙酯作粘結劑，工藝繁瑣，污染環境，生產成本高；用水泥作粘結劑，流動性差，抗熱震性及中溫強度差。冶金爐渣質碳素鉻渣和鈦渣等污染環境，占用土地，危害人體健康。
技術實現思路
本專利技術目的在于，解決上述現有所存在的問題，提供既可以解決鈦渣對環境污染的危害，經高溫燒結高價鉻轉化為低價鉻，整體固化，又可以綜合利用冶金爐渣質的。本專利技術的技術方案為: 以冶金爐渣質鈦渣為主要原料，以硅溶膠為粘結劑，以亞硝酸鉀為固化劑；采用下列步驟: a、將鈦渣粉碎球磨至過100目以上標準篩；鈦渣的成分含量，其中含7.27%Si02，66.90% Al2O3,0.4 Fe2O3,6.63% CaO, 6.64% MgO, 12.16% TiO2 ； b、按質量份數百分比，將鈦渣65 90、滑石7 25、氟化鋁3 10比例配料，球混至均勻粉末為混合料粉B備用； C、配制料漿 c、I用混合料粉B制備 c.1.1按IOOOg混合粉料取320-450ml硅溶膠的比例取硅溶膠；按硅溶膠IOOml取亞硝酸鉀1.0-1.3g的比例取亞硝酸鉀3.2-5.8g ； c.1.2按Ig亞硝酸鉀取8-12ml水的比例取水，取3.2-5.8g亞硝酸鉀放入50_100°C25.6-69.6ml水中溶解，溶解后與320_450ml硅溶膠混合并攪拌l_2min，得到混合溶液； c.1.3將混合溶液注入IOOOg混合粉料B中，連續攪拌10分鐘制成漿料D ； d、制備耐火材料 d.1用漿料D制備 d.1.1將攪拌好的漿料D注入模具中； d.1.2自然干燥0.5-2h后漿料硬化脫模； d.1.3脫模后的坯體自然干燥24-36h，隨爐升溫，平均升溫速率6-10°C /min，再于1400°C燒結2 4h，隨爐冷卻，平均冷卻速率5-12°C /min即成試樣F。本專利技術的優點是采用冶金爐渣質鈦渣為原料制備耐火材料，既可以解決鈦渣對環境污染的危害，經高溫燒結高價鉻轉化為低價鉻，整體固化，又可以綜合利用冶金爐渣質。采用亞硝酸鉀為固化劑其工藝簡捷，固化迅速可控，成型性好，坯體強度高，易于脫模。本專利技術采用滑石和氟化鋁為添加劑，硅溶膠為粘結劑，經高溫燒結后可以促進原料中的Al2O3和SiO2反應，原位生成均勻細小的類棒狀莫來石晶體，細化晶粒，使材料得到組織強化，試樣F的抗彎強度可達38.12MPa和39.78MPa，對比表I可知，試樣F的強度分別比用水泥、水玻璃和硅酸乙酯水溶液作粘結劑的對比樣1、2、3提高67.00%,86.32%和21.43%，亦比常規樣(對比樣4)提高50.85%。表I試樣F及對比試樣的抗彎強度(MPa) 試樣F|對比樣1 對比樣2 對比樣3 I對比樣4 39 78 |23.82 丨21.35.丨32.76 丨26.37 注:對比樣I是除用水泥替代硅溶膠作粘結劑外，其它材料與工藝完全與試樣F相同制備的試樣；對比樣2是除用水玻璃替代硅溶膠作粘結劑外，其它材料與工藝完全與試樣F相同制備的試樣；對比樣3是除用硅酸乙酯水溶液替代硅溶膠作粘結劑外，其它材料與工藝完全與試樣F相同制備的試樣；對比樣4是含95%A1203的剛玉料，用水泥作粘結劑，經1400°C、3h燒結的試樣。具體實施例方式實施例1: a、將鈦渣粉碎球磨，取過100目標準篩的鈦渣粉末650g，滑石250g，氟化鋁100g，球混至均勻粉末IOOOg為混合粉料備用； b、按IOOOg混合粉料取硅溶膠320ml的比例，取硅溶膠320ml;按硅溶膠IOOml取亞硝酸鉀1.3g的比例，取亞硝酸鉀4.16g ； C、將亞硝酸鉀4.16g放入50-100°C 41.6ml水中溶解，然后與320ml硅溶膠混合并攪拌l-2min,制成混合溶液A ； d、將混合溶液A注入IOOOg混合粉料中，連續攪拌10分鐘制成漿料； e、將漿料注入模具中，自然干燥0.5h后脫模； f、脫模后的坯體自然干燥24h，隨爐升溫，平均升溫速率6-10°C/min，于1400°C燒結2h,隨爐冷卻，平均冷卻速率5-12°C /min即成試樣。實施例2: a將鈦渣粉碎球磨，取過100目標準篩的鈦渣粉末9kg，滑石0.7kg，氟化鋁0.3kg，球混至均勻粉末IOkg為混合粉料備用； b、按IOOOg混合粉料取硅溶膠450ml的比例，IOkg混合粉料取取硅溶膠4500ml。按硅溶膠IOOml取亞硝酸鉀Ig的比例，取亞硝酸鉀45g ； C、將亞硝酸鉀45g放入50-100°C 450ml水中溶解；然后與4500ml硅溶膠混合并攪拌l-2min,制成混合溶液A ； d、將溶解后混合溶液A注入IOkg混合粉料中，連續攪拌10分鐘制成漿料； e、將漿料注入模具中，自然干燥2h后脫模； f、脫模后的坯體自然干燥36h，隨爐升溫，平均升溫速率6-10°C/min，于1400°C燒結4h，隨爐冷卻，平均冷卻速率5-12°C /min即成試樣。實施例3: a、將鈦渣粉碎球磨，取過100目標準篩的鈦渣粉末780g，滑石150g，氟化鋁70g，球混至均勻粉末1OOOg為混合粉料備用； b、按1OOOg混合粉料取硅溶膠400ml的比例，取硅溶膠400ml ;按硅溶膠IOOml取亞硝酸鉀1.1g的比例，取亞硝酸鉀4.4g ； C、將亞硝酸鉀4.4g放入50-100°C 44ml水中溶解，然后與400ml硅溶膠混合并攪拌l-2min,制成混合溶液A ； d、將混合溶液A注入IOOOg混合粉料中，連續攪拌10分鐘制成漿料； e、將漿料注入模具中，自然干燥1.5h后脫模； f、脫模后的坯體自然干燥30h，隨爐升溫，平均升溫速率6-10°C/min,于1400°C燒結3h，隨爐冷卻，平均冷卻速率5-12°C /min即成試樣； 本專利技術所使用的硅溶膠為上海恒生化工有限公司生產；亞硝酸鉀為青島世紀星化學試劑有限公司 生產。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用冶金爐渣質鈦渣制備耐火材料的方法,其特征在于，以冶金爐渣質鈦渣為主要原料，以硅溶膠為粘結劑，以亞硝酸鉀為固化劑；采用下列步驟：a、將鈦渣粉碎球磨至過100目以上標準篩；b、按質量份數百分比，將鈦渣65～90、滑石7～25、氟化鋁3～10比例配料，球混至均勻粉末為混合料粉B備用；c、配制料漿c.1?用混合料粉B制備c.1.1按1000g混合粉料取320?450ml硅溶膠的比例取硅溶膠；按硅溶膠100ml取亞硝酸鉀1.0?1.3g的比例取亞硝酸鉀3.2?5.8g；c.1.2按1g亞硝酸鉀取8?12ml水的比例取水，取3.2?5.8g亞硝酸鉀放入??50?100℃?25.6?69.6ml水中溶解，溶解后與320?450ml硅溶膠混合并攪拌1?2min，得到混合溶液；c.1.3?將混合溶液注入1000g混合粉料B中，連續攪拌10分鐘制成漿料D；d、制備耐火材料d.1?用漿料D制備d.1.1?將攪拌好的漿料D注入模具中；d.1.2?自然干燥0.5?2h后漿料硬化脫模；d.1.3?脫模后的坯體自然干燥24?36h，隨爐升溫，平均升溫速率6?10℃/min，再于1400℃燒結2～4h，隨爐冷卻，平均冷卻速率5?12℃/min即成試樣F。...

【技術特征摘要】
1.一種利用冶金爐渣質鈦渣制備耐火材料的方法，其特征在于，以冶金爐渣質鈦渣為主要原料，以硅溶膠為粘結劑，以亞硝酸鉀為固化劑；采用下列步驟: a、將鈦洛粉碎球磨至過100目以上標準篩； b、按質量份數百分比，將鈦渣65 90、滑石7 25、氟化鋁3 10比例配料，球混至均勻粉末為混合料粉B備用； C、配制料漿 c、I用混合料粉B制備 c.1.1按IOOOg混合粉料取320-450ml硅溶膠的比例取硅溶膠；按硅溶膠IOOml取亞硝酸鉀1.0-1.3g的比例取亞硝酸鉀3.2-5.8g ； c.1.2按Ig亞硝酸鉀取8-12ml水的比例取水，取3.2-5.8g亞硝酸鉀放入50_100°C25.6-69.6ml水中溶解，溶解后與320_450ml硅溶膠混合并攪拌l_2min，得到混合溶液； c.1.3將混合溶液注入IOOOg混合粉料B中，連續攪拌10分鐘制成漿料D ； d、制備耐火材料 d.1用漿料D制備 d.1.1將攪拌好的漿料D注入模具中； d.1.2自然干燥0.5-2h后漿料硬化脫模； d.1.3脫模后的坯體自然干燥24-36h，隨爐升溫，平均升溫速率6-10°C /min，再于1400°C燒結2 4h，隨爐冷卻，平均冷卻速率5-12°C /min即成試樣F。2.根據權利要求1所說的一種利用冶金爐渣質鈦渣制備耐火材料的方法，其特征在于，鈦渣的成分含量，按質量份數百分比，其中含7.27%Si02 ,66.90% Al2O3,0.4 Fe2O3,6.63% CaO, 6.64% MgO, 12.16% TiO2。3.根據權利要求1所說的一種利用冶金爐渣質鈦渣制備耐火材料的方法，其特征在于， a、將鈦渣粉碎球磨，取過100目標準篩的鈦渣粉末650g，滑石250g，氟化鋁100g，球混至均勻粉末IOOOg為混合粉料備用； b、按IOOOg混合粉料取硅溶膠320ml的比例，取硅溶膠320ml;按硅溶膠IOOml取亞硝酸鉀1.3g的比例，取亞硝酸鉀4.16g ； C、將亞硝酸鉀4.16g放入50-100°C 41.6ml水中溶解，然后與320ml硅溶膠混合并攪拌l-2min,制...

【專利技術屬性】
技術研發人員：穆柏春，李強，于景媛，
申請(專利權)人：遼寧工業大學，
類型：發明
國別省市：