原料和燒成溫度對(duì)煉銅爐用鋁鉻磚性能的影響.pdf

1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterEffectofRawMaterialsandSinteringTemperatureonthePropertiesofAluminaChromeBricksUsedforCopperSmeltingFurnacesByLinlinXuSupervisor：ProfGuotianYeProfXijunLiuMaterials

2、ScienceSchoolofMaterialsScienceandEngineeringMay2014摘要摘要隨著我國(guó)節(jié)能環(huán)保政策的要求和有色金屬工業(yè)科技的進(jìn)步，銅冶煉爐襯材料的使用條件越來(lái)越苛刻，因此對(duì)耐火材料提出了更高要求。當(dāng)前銅冶煉工業(yè)中廣泛采用鎂鉻質(zhì)耐火材料，但鎂鉻磚中的方鎂石容易同銅渣反應(yīng)，降低了鎂鉻磚的抗渣性能。有研究結(jié)果表明，在銅冶煉爐上，由鋁鉻渣制備的鋁鉻磚使用性能優(yōu)于普通燒結(jié)鎂鉻磚。當(dāng)前，關(guān)于鋁鉻磚的研究還比較少，并

3、且沒(méi)有進(jìn)行過(guò)原料和制備工藝的系統(tǒng)研究。本課題以剛玉和鉻精礦為主要原料，通過(guò)對(duì)材料常溫物理性能、抗熱震性和抗渣性的研究，并結(jié)合材料的物相組成和顯微結(jié)構(gòu)分析，討論了剛玉原料、燒結(jié)溫度、添加劑(脫硅鋯和aA1203)等因素對(duì)鋁鉻磚性能的影響。本文分別選用板狀剛玉、白剛玉、亞白剛玉及棕剛玉作為主要原料，同時(shí)加入鉻精礦，以磷酸鹽為結(jié)合劑，制備了銅冶煉爐用鋁鉻質(zhì)耐火材料。試驗(yàn)結(jié)果表明，棕剛玉由于原料的體積密度最高，材料內(nèi)的雜質(zhì)可以促進(jìn)液相燒結(jié)，材料

4、的致密性最好，并且材料具有較高的耐壓強(qiáng)度和抗熱震性。綜合考慮，棕剛玉可以滿足鋁鉻磚性能要求而且性價(jià)比最優(yōu)，適于鋁鉻磚的制備。使用棕剛玉為骨料制備鋁鉻磚，分別在1460℃、1500℃、1540℃、1580℃、1620℃下燒成，研究了燒成溫度對(duì)鋁鉻磚性能的影響。結(jié)果表明：隨著燒成溫度提高，材料的燒結(jié)性能得到改善，1580℃時(shí)材料的顯氣孔率最低，材料的體積密度和耐壓強(qiáng)度最高，抗銅渣侵蝕性好，但抗熱震性較差。當(dāng)燒成溫度提高至1620℃時(shí)，材料的

5、常溫性能和抗渣性變化不大，但抗熱震性下降。在鋁鉻磚中引入一定量的脫硅鋯和0【A1203微粉，研究了兩種添加劑加入量對(duì)鋁鉻磚燒成后的常溫物理性能的影響，并通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜(EDS)和X射線衍射(XRD)，分析了加入兩種添加劑對(duì)鋁鉻磚抗熱震性和抗銅渣性等高溫性能的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：加入脫硅鋯有利于磚體的致密度和強(qiáng)度提高，加入3％時(shí)材料的抗熱震性最好。由于Zr02在冷卻過(guò)程中發(fā)生馬氏體相變，微裂紋增韌，提高了材料的熱震穩(wěn)定