專利名稱：一種體積密度可控的氧化鉻制品的燒成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氧化鉻制品的燒成方法，主要是涉及一種通過控制混合氣體的 氧分壓來控制燒后氧化鉻制品的體積密度的方法。
技術(shù)背景氧化鉻材料由于其優(yōu)良的抗侵蝕性能，對玻璃液污染少，使用壽命長，廣 泛用作無堿玻璃纖維池窯的熱面內(nèi)襯材料。作為池窯熱面內(nèi)襯的關(guān)鍵材料，目 前還沒有任何材料能夠取代。但隨著使用經(jīng)驗的積累，發(fā)現(xiàn)氧化鉻制品的體積 密度過高，其抗熱震性很差，在升溫過程中易產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)，紋區(qū)域的抗侵蝕性顯著下降；同時體積密度過高，其顯氣孔率很低，但對提高其抗玻璃液侵 蝕性作用不明顯。因而需要一種體積密度合適的氧化鉻制品以克服目前存在的 缺陷。對于氧化鉻材料的燒成，目前主要有埋炭燒結(jié)法、控制燒結(jié)氣氛法、電熔 法等。埋炭燒結(jié)法，是將0"203細(xì)粉制成的制品埋在炭粉中，在1400-155(TC下 進(jìn)行燒結(jié)，燒后制品具有很高的體積密度。但該種方法無論是采用直接埋炭還 是隔離埋炭，均使氧化鉻制品的燒后體積密度很高(〉495g/cm3)，同時資源消耗 多，工作強度高，易造成環(huán)境污染，而且生成的反應(yīng)層影響氧化鉻制品的使用。 控制燒結(jié)氣氛法多為實驗室研究0203燒結(jié)時采用，所使用的氣體基本上為 H20/H2、 CO/C02、 N2/H2等，燒后氧化鉻制品的體積密度大于5.0g/cm3。由于采 用了 H2OZH2、 CO/C02、 N2/H2混合氣體，實際工業(yè)化生產(chǎn)中《歡隹控制，并且燒 后氧化鉻制品的體積密度很高。電熔法生產(chǎn)氧化鉻制品，具有污染環(huán)境，能耗 高等缺點，電熔后的氧化鉻材料的體積密度均大于5.0g/cm3，且船隹生產(chǎn)出整體 大型制品，因而只能作為耐火材料的骨料使用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服上述方法所造成的氧化鉻制品體積密度過高而提 出的一種體積密度可控的氧化鉻制品的燒成方法，使該方法具有燒后體積密度 可控，能耗較低，工藝控制簡單，適于工業(yè)化生產(chǎn)的特點。本發(fā)明所包括的技術(shù)方案如下向裝有待燒制氧化鉻制品的氮化窯內(nèi)通入 N2/(V混仏體，采用精密流量計控制N2和02流量使混^n體的氧分壓，位于 10-2-10、加之間；使氮化窯中壓力處于10-50Pa之間，在1400-1500。C溫度下， 保溫2-8小時^#下燒成氧化鉻制品;燒后氧化鉻制品的體積密度在3.84.8g/cm3之間。氧化鉻制品的制備目前有多種方法，本發(fā)明主要涉及氧化鉻制品的燒成方 法，氧化鉻制品可主要由0203組成，同時添加有氧化鈦助燒劑，也可添加Zl02; 其原料組成的重量百分比可為Cr203: 88-99% Ti02: 1-6% Zr02: 0-10%氧化鉻制品通常先在150MPa壓力下機壓預(yù)成型，然后等靜壓150MPa下保 壓2 ^H中二次成型，按戰(zhàn)技術(shù)方織行燒成。保證氮化窯內(nèi)壓力為10-50Pa 之間，控制N乂02混仏體中氧分壓位于10—M0、tm之間，燒后氧化鉻制品的 體積密度位于3.8-4.8g/cm3之間。本發(fā)明所述的氧化鉻制品的燒成方法，其最大特點是可以控制燒后氧化鉻 制品的體積密度，而且工藝過程易于控制；同時燒^^較低，節(jié)約能源，對 氧化鉻制品沒有污染，對環(huán)境污染也降到最低；并M用含N2的氮化窯燒結(jié)技 術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)成熟，從而使本發(fā)明所述的氧化鉻制品的燒成方法在工業(yè)化生產(chǎn) 中易于實現(xiàn)。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明所述的體積密度可控的氧化鉻制品的燒成方法進(jìn) 行詳細(xì)說明。其中本發(fā)明所述的氧化鉻制品不限于實施例中提到的幾種成分和 組配。實施例l:氧化鉻制品選用Ds(H.8Mm的Cr203微粉，添加有Ti02助燒劑；其會賊的 重量百分比為Cr203: 99%; H02: 1%。經(jīng)二次成型后m氮化窯內(nèi)，通過精 密流量計控制N2/(V混合氣體流量，使混合氣體中的氧分壓位于10、tm，同時 保證氮化窯內(nèi)壓力為10-50Pa之間，在150(TC溫度下保溫2小時燒成。該實施 例獲得的氧化鉻制品其體積密度為4.25 8/0113，顯氣 L率為16.7%。實施例2:氧化鉻制品選用D5(H.8pm的Cr203微粉，添加有1102助燒劑；其組成的 重量百分比為Cr203: 97%; Ti02: 3%。經(jīng)二次成型后^A氮化窯內(nèi)，通過 精密流量計控制N2/02混^體流量，使混合氣體中的氧分壓位于104atm，同 時保證氮化窯內(nèi)壓力為10-50Pa之間，在1450'CM^下保溫3小時燒成。該實 施例獲得的氧化鉻制品其體積密度為4.41g/cm3，顯氣孔率為13.2%。實施例3:氧化鉻制品選用D5Q=1.8nm的&203微粉，添加有Ti02助燒劑；其組成的 重量百分比為Cr203: 94%; H02: 6%。經(jīng)二次成型后^A氮化窯內(nèi)，通過精 密流量計控制N2/(V混^,量，使混合氣體中的氧分壓位于10'2atm，同時 保證氮化窯內(nèi)壓力為10-50Pa之間，在1400'C^g下保溫8小時燒成。該實施 例獲得的氧化鉻制品其體積密度為3.91g/cm3，顯氣孔率為26.7%。實施例4:氧化鉻制品選用D5(rl.8pm的Cr203微粉，添加有Ti02助燒劑；其纟賊的 重量百分比為Cr203: 93%; H02: 3%, Zr02: 4%。經(jīng)二次成型后裝入氮化 窯內(nèi)，通過精密流ai十控制N2/02混合氣體流量，使混合氣體中的氧分壓位于 104atm，同時保證氮化窯內(nèi)壓力為10-50Pa之間，在150(TC溫度下保溫3小時 燒成。該實施例獲得的氧化鉻制品其^f只密度為4.62g/cm3，顯氣 L率為9.9%。實施例5:氧化鉻制品選用D5(H.8Mm的Cr203微粉，添加有T102助燒劑；其纟賊的 重量百分比為Cr203: 88%; Ti02: 2%， Zr02: 10%。經(jīng)二 她型后^A氮化 窯內(nèi)，通過精密流量計控制N2/02混合氣體流量，使混合氣體中的氧分壓位于 104atm，同時保證氮化窯內(nèi)壓力為10-50Pa之間，在145(TCg下保溫3小時 燒成。該實施例獲得的氧化鉻制品其體積密度為4.76g/cm3，顯氣孔率為7.8%。
權(quán)利要求
1、一種體積密度可控的氧化鉻制品的燒成方法，其特征在于向裝有待燒制氧化鉻制品的氮化窯中通入N2/O2混合氣體，控制N2和O2流量使混合氣體的氧分壓位于10-2-10-6atm之間，使氮化窯內(nèi)壓力處于10-50Pa之間，在1400-1500℃溫度下，保溫2-8小時條件下燒成氧化鉻制品，燒后氧化鉻制品的體積密度在3.8-4.8g/cm3之間。
2、 根據(jù)權(quán)禾腰求1戶腿的一種體積密度可控的氧化鉻制品的燒成方法，其 特征在于所述的氧化絡(luò)制品主要由0203組成，同日t添加有氧化鈦助燒劑，其 原料組成按重量百分比計為Cr203: 88-99%、 Ti02: 1-6%、 ZrQ2: 0-10%。
全文摘要
本發(fā)明涉及氧化鉻制品的燒成方法。提出的一種體積密度可控的氧化鉻制品的燒成方法，向裝有待燒制氧化鉻制品的氮化窯中通入N₂/O₂混合氣體，控制N₂和O₂流量使混合氣體的氧分壓位于10^-2-10^-6atm之間，使氮化窯內(nèi)壓力處于10-50Pa之間，在1400-1500℃溫度下，保溫2-8小時條件下燒成氧化鉻制品，燒后氧化鉻制品的體積密度在3.8-4.8g/m³之間。本發(fā)明提出的氧化鉻制品的燒成方法，其最大特點是可以控制燒后氧化鉻制品的體積密度，且工藝過程易于控制；燒成溫度較低，對氧化鉻制品沒有污染；并且采用含N₂的氮化窯燒結(jié)技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)成熟，使本發(fā)明所述的體積密度可控的氧化鉻制品的燒成方法在工業(yè)生產(chǎn)中易于實現(xiàn)。
文檔編號C04B35/64GK101224985SQ20081004923
公開日2008年7月23日 申請日期2008年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月4日
發(fā)明者孫紅剛, 尹洪基, 徐延慶, 王金相, 石鵬坤, 耿可明, 飄 胡, 范志輝 申請人:中鋼集團洛陽耐火材料研究院