一種連鑄用再生耐火材料制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種連鑄用再生耐火材料的制備方法，屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋼鐵行業(yè)是耐火材料消耗的大戶(hù)，據(jù)報(bào)道，2004年全國(guó)鋼鐵企業(yè)耐火材料消耗量 約為900多萬(wàn)t，用后耐火材料為400萬(wàn)t W上。耐火材料在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)鋼鐵的質(zhì) 量起著決定性作用。在保證鋼材品質(zhì)與質(zhì)量要求的情況下，為了保證生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性，耐 火材料的低成本和綠色環(huán)保是十分重要的。廢棄耐火材料是冶金玻璃水泥陶瓷和化工等行 業(yè)作為塞爐內(nèi)襯材料使用服役后被拆除下來(lái)的廢棄物。目前對(duì)于送些廢棄耐火材料采取的 主要措施是作為工業(yè)垃圾被廢棄或者掩埋，送不但浪費(fèi)了大量的人力財(cái)力物力同時(shí)也占據(jù) 了大量的存儲(chǔ)空間。部分廢棄耐火材料具有福射性，有的還能產(chǎn)生粉塵致癌物質(zhì)等，有的還 含有重金屬污染水源和±壤，有的難W降解會(huì)長(zhǎng)期存在于自然界中，送些都對(duì)環(huán)境造成了 一定的污染。國(guó)外對(duì)送些用后廢棄耐火材料的再生利用非常重視已經(jīng)上升到環(huán)保資源利用 提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的高度去認(rèn)識(shí)并制定了相關(guān)的法令法規(guī)成立專(zhuān)口研究機(jī) 構(gòu)組建專(zhuān)業(yè)公司進(jìn)行耐火材料資源的循環(huán)利用。如果能將送些廢棄的耐火材料進(jìn)行再生利 用不僅可W節(jié)約了國(guó)家的礦物資源和能源，而且也減少了對(duì)環(huán)境的污染因此對(duì)廢棄耐火材 料進(jìn)行再利用研究是非常有意義的。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)有些企業(yè)已在不同程度上利用再生耐火材料。據(jù)有關(guān)報(bào)道，我國(guó)再生 耐火材料的再利用率約20%。具體使用途徑是：用后鎮(zhèn)碳磚貼補(bǔ)轉(zhuǎn)爐和電爐爐襯，W降低 耐火材料的消耗；用后鎮(zhèn)碳磚加工成顆粒作為電爐填充料，少量用后鎮(zhèn)碳磚和連鑄鉛碳材 料為原料生產(chǎn)鎮(zhèn)碳磚和鉛碳磚，W降低成本。但是送種粗糖的利用，顯著降低了產(chǎn)品的性 能和再生耐火材料的資源價(jià)值，給使用效果帶來(lái)不利的影響，同時(shí)，也影響了再生耐火材 料循環(huán)利用的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0004] 中國(guó)專(zhuān)利200810140933. 5,發(fā)明名稱(chēng)為W廢鎮(zhèn)碳磚為主要原料生產(chǎn)鎮(zhèn)碳磚的方 法的技術(shù)，該技術(shù)W廢鎮(zhèn)碳磚、鎮(zhèn)砂和金屬鉛粉等添加物為原料，按一定配比，通過(guò)棟選、破 碎、混料、成型等步驟，制得再生鎮(zhèn)碳磚。該技術(shù)較好的利用了廢棄鎮(zhèn)碳磚，節(jié)約了資源，但 仍然存在不足，由于鎮(zhèn)碳磚的生產(chǎn)配方中一般加入AL粉作為碳成分的抗氧化劑，在高溫使 用時(shí)4A1+肥0=A14C3,A14C3常溫易水化,導(dǎo)致磚體開(kāi)裂。因此該方法生廣的再生耐火材料 的質(zhì)量有待提高。
[0005] 中國(guó)專(zhuān)利2010010262030. 1，發(fā)明名稱(chēng)為煉鋼用含碳廢磚再生利用方法，該發(fā)明提 出了一種含碳廢磚再生利用方法，為了提高含碳廢磚的利用率，降低生產(chǎn)成本，減小環(huán)境污 染，本發(fā)明提供了一種新型預(yù)處理技術(shù)，消除含碳廢磚雜質(zhì)帶來(lái)的負(fù)面影響，穩(wěn)定提高廢磚 再生顆粒的質(zhì)量，并通過(guò)在鋼包、中間包、渣罐W及鐵水罐進(jìn)行綜合利用，使得含碳廢磚利 用率達(dá)到100%。但由于該技術(shù)所需經(jīng)濟(jì)成本較高，難W做到大范圍的推廣使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了滿(mǎn)足鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)耐火材料的高質(zhì)量要求，同時(shí)滿(mǎn)足綠色環(huán)保資源循環(huán) 利用的法則。本發(fā)明旨在提供一種連鑄用再生耐火材料的制備方法，在提高廢棄耐火材料 利用率的同時(shí)滿(mǎn)足鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)耐火材料的要求。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是；鉛鎮(zhèn)碳磚是W A1203,MgO, C為主要 成分的含碳耐火材料鉛鎮(zhèn)碳磚具有較好的抗渣侵蝕性和抗熱震性，為提高其抗氧化性，常 在配料時(shí)加入適當(dāng)添加劑，如Si粉，Al粉，SiC粉或娃鐵粉等。利用廢棄鎮(zhèn)鉛碳磚為主要原 料，再配W蹤剛玉SiC酪醒樹(shù)脂Al粉等原料，制備出A1203-MA-SiC-C質(zhì)鐵溝德注料。研 究表明隨著廢鉛鎮(zhèn)碳磚加入量的增加，試樣的體積密度減小，顯氣孔率增大；經(jīng)過(guò)150(TC 熱處理后試樣的線(xiàn)膨脹率增大；經(jīng)過(guò)20(TC烘干后試樣的常溫抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度減??； 經(jīng)過(guò)150(TC熱處理后試樣的常溫抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度增大，試樣的抗氧化性能下降，失重 率和脫碳面積上升，試樣的高溫抗折強(qiáng)度減小，試樣的侵蝕指數(shù)先減小后增大。分別W純鉛 酸巧水泥加Si02，微粉，娃鉛凝膠粉和鎮(zhèn)質(zhì)結(jié)合劑為結(jié)合劑，外加分散劑，有機(jī)纖維和金 屬Al粉，制備出A1203-M-SiC-C質(zhì)鐵溝德注料。
[0008] 本發(fā)明W LF爐和小電爐用后鎮(zhèn)碳磚為原料，經(jīng)過(guò)棟選、除去表面夾雜、渣和氧化 層、水化等處理后，按大顆粒46%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）、中顆粒22%、細(xì)顆粒32%的顆粒組成 配料，再添加少量添加劑，外加4%熱固性酪醒樹(shù)脂作結(jié)合劑，W 250 MPa壓強(qiáng)成型為37 mmX37 mm的試樣，最后經(jīng)190°CX5 h處理，經(jīng)理化性能檢驗(yàn)，再生鎮(zhèn)碳磚與新鎮(zhèn)碳磚相 當(dāng)。此外，W寶鋼轉(zhuǎn)爐和鋼包渣線(xiàn)的用后鎮(zhèn)碳磚為原料，進(jìn)行了再生鎮(zhèn)碳磚的制備，并在300 t鋼包渣線(xiàn)上應(yīng)用，鋼包使用壽命達(dá)到82次（其中有20次LF精煉），渣線(xiàn)最嚴(yán)重處侵蝕速 度為每爐1.28 mm,稍?xún)?yōu)于同期使用的新鎮(zhèn)碳磚的水平。W鋼包內(nèi)襯用后鉛鎮(zhèn)德注料為原 料，人工棟出拆下廢料中的渣塊和鐵皮，經(jīng)飄式破碎機(jī)破碎后，過(guò)IOmm篩，使用篩下的統(tǒng)料 作為的骨料。采用粒度<0.088 mm的一級(jí)高鉛機(jī)±熟料和燒結(jié)鎮(zhèn)砂的混合粉作為德注料的 粉料。采用模數(shù)為2. 8-3. 3,密度為1.40-1. 45 g/cm3的水玻璃作結(jié)合劑，用氣娃酸鋼作促 凝劑，配制鉛鎮(zhèn)再生德注料重新使用。再生德注料作為混鐵爐水套內(nèi)襯與中間包永久層德 注料得到應(yīng)用，不僅滿(mǎn)足了使用性能的要求，同時(shí)，使中間包永久層使用壽命提高40爐次。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果。
[0010] 本發(fā)明采用了全新的工藝技術(shù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品性能不夠穩(wěn)定的問(wèn)題，能最 大程度的保留原材料中有用元素，大大提高了對(duì)廢舊耐火材料的回收利用率，同時(shí)節(jié)能、環(huán) 保。其中再生鎮(zhèn)碳磚中綜合利用再生原料達(dá)全部材料的90%，是目前國(guó)內(nèi)較高的利用水平。 在環(huán)保節(jié)能的同時(shí)，該技術(shù)所生產(chǎn)的耐火材料有著較好的性能指標(biāo)，能夠滿(mǎn)足鋼鐵企業(yè)對(duì) 耐火材料的基本要求。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 將煉鋼用含碳廢磚進(jìn)行再生利用，按如下工藝步驟操作。
[0012] 分類(lèi)堆放；在煉鐵和煉鋼現(xiàn)場(chǎng)拆罐后，按鎮(zhèn)碳、鉛鎮(zhèn)碳、鉛碳化娃碳磚分類(lèi)回收堆 放。
[0013] 棟選除雜；用特制鐵健剔除廢磚表面的泥±、渣、鐵塊，敲掉變質(zhì)層，按要求整齊堆 放在預(yù)處理區(qū)域。
[0014] 粉化；放入耐酸的容器內(nèi)，用弱酸性水溶液均勻噴淋潤(rùn)濕，靜置不少于4小時(shí)，通 入100-11(TC水蒸汽粉化處理不少于3小時(shí)。
[0015] 干燥；對(duì)處理后的廢磚裝塞車(chē)，進(jìn)隧道干燥塞，在12(TC溫度下干燥24小時(shí)。
[0016] 脫水處理；高溫80(TC -85(TC烘干處理不少于6小時(shí)，脫除結(jié)構(gòu)水，使骨料和細(xì) 粉 易于分離；電磁共振均化處理，使原料性能保持穩(wěn)定。
[0017] 篩分；混碼機(jī)放出統(tǒng)料進(jìn)振動(dòng)篩，篩分得到統(tǒng)料或5-3mm、3-lmm和I-Omm再生顆 粒，其中大于7mm或5mm返回廢磚加工線(xiàn)。
[0018] 包裝；再生顆粒按40kg/袋，統(tǒng)料按配方重量用噸袋包裝，生產(chǎn)可W直接倒料。
[0019] 成型；包括再生鎮(zhèn)碳、鉛鎮(zhèn)碳和鉛碳化娃碳磚、中間包干式料、鉛鎮(zhèn)碳火泥和渣罐 不燒磚。
[0020] 表1再生鎮(zhèn)碳磚性能指標(biāo)。
[0021] 表2本發(fā)明的再生鎮(zhèn)碳磚的成分配比。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種連鑄用再生耐火材料制備方法，其特征在于按照如下工藝流程操作： 分類(lèi)堆放：按鎂碳、鋁鎂碳、鋁碳化硅碳磚分類(lèi)回收堆放； 揀選除雜：用特制鐵錘剔除廢磚表面的泥土、渣、鐵塊，敲掉變質(zhì)層； 粉化：放入耐酸的容器內(nèi)，用弱酸性水溶液均勻噴淋潤(rùn)濕，靜置不少于4小時(shí)，通入 100-110°C水蒸汽粉化處理不少于3小時(shí)； 干燥：對(duì)處理后的廢磚裝窯車(chē)，進(jìn)隧道干燥窯，在120°C溫度下干燥24小時(shí)； 脫水處理：高溫800°C_850°C烘干處理不少于6小時(shí)，脫除結(jié)構(gòu)水，使骨料和細(xì)粉易 于分離；電磁共振均化處理，使原料性能保持穩(wěn)定； 篩分：混碾機(jī)放出統(tǒng)料進(jìn)振動(dòng)篩，篩分得到統(tǒng)料或5-3mm、3-lmm和l-〇mm再生顆粒， 其中大于7mm或5mm返回廢磚加工線(xiàn)； 包裝：再生顆粒按40kg/袋，統(tǒng)料按配方重量用噸袋包裝，生產(chǎn)可以直接倒料； 成型：包括再生鎂碳、鋁鎂碳和鋁碳化硅碳磚、中間包干式料、鋁鎂碳火泥和渣罐不燒 磚。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種連鑄用再生耐火材料的制備方法，屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明公開(kāi)一種連鑄用再生耐火材料制備方法，其工藝流程步驟為分類(lèi)堆放、揀選除雜、預(yù)處理、粉化、脫水處理、篩分、包裝、成型，再生顆粒可生產(chǎn)再生的鎂碳、鋁鎂碳、鋁碳化硅碳磚、中間包干式料和鋁鎂碳火泥以及渣罐不燒磚。含碳廢磚再生利用率可高達(dá)百分之百，節(jié)約資源，清理垃圾，保護(hù)環(huán)境。
【IPC分類(lèi)】C04B35/66
【公開(kāi)號(hào)】CN105294118
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410370374
【發(fā)明人】牛譽(yù)博
【申請(qǐng)人】牛譽(yù)博
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2014年7月31日