CN101747063B - 一种铝镁碳砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种铝镁碳砖及其制备方法，属于耐火材料领域。铝镁碳砖原料由30-80重量份废弃铝镁碳砖颗粒，3-40重量份特级高铝矾土熟料，3-10重量份镁砂，3-10重量份镁铝尖晶石，5-8重量份石墨，3-15重量份微粉添加剂和2.2-3.5重量份有机结合剂组成。先将钢厂废弃铝镁碳砖进行拣选、水化、干燥、破粉碎处理后，和其它原料经混练、成型和热处理步骤制得铝镁碳砖。本发明所制备的节能环保型铝镁碳砖耐压强度高、气孔率低、抗钢水侵蚀性好，使用寿命达到或超过传统铝镁碳砖。本发明对废弃铝镁碳砖进行了合理利用，减少了对矿产资源的消耗。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料领域，具体涉及一种铝镁碳砖及其制备方法。
背景技术
传统铝镁碳砖主要应用于钢包包壁、包底部位，生产所需原料为特级高铝矾土熟料、镁砂、石墨、结合剂、抗氧化剂以及不大于10％的生产中产生的不合格品。对特级高铝矾土熟料的消耗量尤其巨大，而特级高铝矾土熟料行业又是高能耗的行业。钢铁企业产生的大量废弃耐火材料，除了极少数可以返回生产线再利用外，大部分废弃耐火材料的典型处理方式就是掩埋、铺路或降级使用。这样，不但企业需要买地堆积或掩埋这些日益增多的废料，增加了生产成本，也造成了可用资源的极大浪费和环境的严重污染。生产传统铝镁碳砖时，如果配方中引入钢厂废弃铝镁碳砖易造成制品开裂，加入量超过10％可导致制品耐压强度降低，气孔率增大。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种铝镁碳砖的配方及其制备方法，采用本发明的配方及方法可以减少对矿产资源的消耗，降低耐火材料企业和钢铁企业生产成本，减少废弃铝镁碳砖造成的环境污染。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的铝镁碳砖，其原料配方如下：
废弃铝镁碳砖颗粒 30-80重量份
特级高铝矾土熟料 3-40重量份
镁砂 3-10重量份
镁铝尖晶石 3-10重量份
石墨 5-8重量份
微粉添加剂 3-15重量份
有机结合剂 2.2-3.5重量份。
所述的微粉添加剂选自氧化铝微粉、金属铝粉、金属硅粉、金属镁粉、碳化硼粉、碳化硅粉中的任意一种或一种以上。
铝镁碳砖的制备方法，包括原料准备、配料、混练、成型和热处理步骤，所述的原料准备是将废弃铝镁碳砖按以下加工步骤进行加工：
(1)拣选：将回收的废弃铝镁碳砖进行分级拣选，清除其中的钢渣、泥土和其它杂质；
(2)水化：往废弃铝镁碳砖上直接喷洒自来水，保证砖全部淋湿，间隔10-20小时再喷水一次，放置10-20小时。
(3)干燥：将水化后的废弃铝镁碳砖装上干燥车，推入干燥窑进行干燥，干燥温度200℃以下，干燥时间灵活掌握，要求废砖干燥后残余水分小于2％。
本发明在铝镁碳砖配方中引入30-80wt％的用后废铝镁碳砖，对废弃铝镁碳砖进行拣选，水化，干燥，解决了制品开裂的问题；通过合理的颗粒级配以及配合使用微粉添加剂，达到降低气孔率，提高耐压强度的问题。由此实现了对废弃铝镁碳砖的合理利用，生产出一种节能环保型铝镁碳砖。本发明所制备的节能环保型铝镁碳砖耐压强度高、气孔率低、抗钢水侵蚀性好，使用寿命达到或超过传统铝镁碳砖。采用本发明的配方及制备方法可以节约矿产资源，节约能源，减少环境污染，降低耐火材料企业以及钢铁企业的生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细说明，但并不以任何方式限制本发明。
实施例1
一、铝镁碳砖的原料配方如下：
废弃铝镁碳砖颗粒 30重量份
特级高铝矾土熟料 40重量份
镁砂 5重量份
镁铝尖晶石 6重量份
石墨 5重量份
微粉添加剂 10重量份
有机结合剂 2.2重量份。
所述的微粉添加剂为氧化铝微粉
二、铝镁碳砖的制备方法如下
1.原料准备
(1)拣选：将回收的废弃铝镁碳砖进行分级拣选，清除其中的钢渣、泥土和其它杂质；
(2)水化：往废弃铝镁碳砖上直接喷洒自来水，保证砖全部淋湿，间隔10-20小时再喷水一次，放置10-20小时。
(3)干燥：将水化后的废弃铝镁碳砖装上干燥车，推入干燥窑进行干燥，干燥温度200℃以下，干燥时间灵活掌握，要求废砖干燥后残余水分小于2％。
将经过上述处理的废弃铝镁碳砖破碎成5-3mm、3-1mm、1-0mm的颗粒备用，将各种微粉、添加剂、细粉制成预混合粉备用。
2.配料
用TGT500型、TGT100型磅秤按一中原料配方准确配料。
3.混练
混练设备为750型行星式强制混砂机，加料顺序为颗粒、结合剂、石墨、细粉及微粉添加剂，总混练时间30分钟。
4.成型
用630吨双盘摩擦压力机压制成型，要求半成品体积密度≥2.98g/cm3。
5.热处理
用自控电热式远红外隧道干燥器进行热处理。最高热处理温度210℃，热处理总时间≥24小时。
经以上方式即可生产出合格的节能环保型铝镁碳砖。
实施例2
一、铝镁碳砖的原料配方如下：
废弃铝镁碳砖颗粒 40重量份
特级高铝矾土熟料 30重量份
镁砂 6重量份
镁铝尖晶石 7重量份
石墨 6重量份
微粉添加剂 3重量份
有机结合剂 2.5重量份。
所述的微粉添加剂为金属硅粉。
二、铝镁碳砖的制备方法
铝镁碳砖的制备方法同实施例1。
实施例3
一、铝镁碳砖的原料配方如下：
废弃铝镁碳砖颗粒 50重量份
特级高铝矾土熟料 20重量份
镁砂 9重量份
镁铝尖晶石 8重量份
石墨 7重量份
微粉添加剂 5重量份
有机结合剂 2.8重量份。
所述的微粉添加剂为碳化硼粉和碳化硅粉的混合物。
二、铝镁碳砖的制备方法
铝镁碳砖的制备方法同实施例1。
实施例4
一、铝镁碳砖的原料配方如下：
废弃铝镁碳砖颗粒 60重量份
特级高铝矾土熟料 10重量份
镁砂 10重量份
镁铝尖晶石 3重量份
石墨 8重量份
微粉添加剂 8重量份
有机结合剂 3.0重量份。
所述的微粉添加剂为氧化铝微粉、金属铝粉、金属镁粉和碳化硅粉的混合物。
二、铝镁碳砖的制备方法
铝镁碳砖的制备方法同实施例1。
实施例5
一、铝镁碳砖的原料配方如下：
废弃铝镁碳砖颗粒 70重量份
特级高铝矾土熟料 15重量份
镁砂 3重量份
镁铝尖晶石 9重量份
石墨 5.5重量份
微粉添加剂 12重量份
有机结合剂 3.2重量份。
所述的微粉添加剂为金属铝粉和碳化硼粉的混合物。
二、铝镁碳砖的制备方法
铝镁碳砖的制备方法同实施例1。
实施例6
一、铝镁碳砖的原料配方如下：
废弃铝镁碳砖颗粒 80重量份
特级高铝矾土熟料 3重量份
镁砂 8重量份
镁铝尖晶石 10重量份
石墨 7.5重量份
微粉添加剂 15重量份
有机结合剂 3.5重量份。
所述的微粉添加剂选自氧化铝微粉、金属铝粉、金属硅粉、金属镁粉、碳化硼粉和碳化硅粉的混合物。
二、铝镁碳砖的制备方法
铝镁碳砖的制备方法同实施例1。
Claims (3)
1.一种铝镁碳砖，其原料配方如下：
废弃铝镁碳砖颗粒 30-80重量份
特级高铝矾土熟料 3-40重量份
镁砂 3-10重量份
镁铝尖晶石 3-10重量份
石墨 5-8重量份
微粉添加剂 3-15重量份
有机结合剂 2.2-3.5重量份。
2.根据权利要求1所述的铝镁碳砖，其特征在于：所述的微粉添加剂选自氧化铝微粉、金属铝粉、金属硅粉、金属镁粉、碳化硼粉、碳化硅粉中的任意一种或一种以上。
3.权利要求1或2所述的铝镁碳砖的制备方法，包括原料准备、配料、混练、成型和热处理步骤，其特征在于：所述的原料准备是将废弃铝镁碳砖按下加工骤进行加工：
(1)拣选：将回收的废弃铝镁碳砖进行分级拣选，清除其中的钢渣、泥土和其它杂质；
(2)水化：往废弃铝镁碳砖上直接喷洒自来水，保证砖全部淋湿，间隔10-20小时再喷水一次，放置10-20小时；
(3)干燥：将水化后的废弃铝镁碳砖装上干燥车，推入干燥窑进行干燥，干燥温度200℃以下，干燥时间灵活掌握，要求废砖干燥后残余水分小于2％。
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