CN101851103A - 一种环保节能型再生镁碳砖的生产方法 - Google Patents

一种环保节能型再生镁碳砖的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保节能型再生镁碳砖的生产方法,包括以下生产步骤:(1)对废弃镁碳砖拣选破碎。(2)用弱酸性水溶液粉化。(3)高温烘干脱水、电磁共振均化。(4)破粉碎、颗粒整形、除铁、筛分。(5)混料。按重量配比,将再生料骨料、细粉部分以及新加入的电熔镁砂骨料、细粉部分混合。(6)成型。将上述混料外加结合剂,经高速恒温混炼、液压成型和电热烘干处理,得到再生镁碳砖制品。本发明解决了现有技术产品性能不够稳定的问题,能最大程度的保留原材料中有用的电熔镁砂、鳞片石墨等有用成分,回收利用率高,同时节能、环保。

Description

一种环保节能型再生镁碳砖的生产方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种耐火材料的再生利用方法,特别涉及一种环保节能型再生镁碳砖 的生产方法。
背景技术
[0002] 目前,镁碳砖作为耐火材料广泛应用在钢铁冶炼生产中,一般作为钢包的内衬砖 使用。我国是钢铁大国,每年消耗的镁碳砖数量达到200余万吨,废弃的镁碳砖达到60万 吨以上,这些用后耐火材料大多当作垃圾处理,只有少量被粗糙利用,这不但浪费了资源, 而且污染了环境。部分国内钢厂把用后镁碳砖再贴补转炉和电炉衬上,以降低耐火材料的 消耗,有的采用废镁碳砖加工成颗粒作为电炉填充料,特别是有的耐火厂生产镁碳砖和铝 碳砖时,加少量的用后镁碳砖和连铸铝碳材料,以降低成本。但是这种粗糙的利用,显著降 低了产品的性能,给使用效果带来不利的影响。
[0003] 通过专利检索,检索到申请号为200810140933. 5、发明名称为《以废镁碳砖为主要 原料生产镁碳砖的方法》的技术,该技术以废镁碳砖、镁砂和金属铝粉等添加物为原料,按 一定配比,通过拣选、破碎、混料、成型等步骤,制得再生镁碳砖。该技术较好的利用了废弃 镁碳砖,节约了资源,但仍然存在不足,由于镁碳砖的生产配方中一般加入AL粉作为碳成 分的抗氧化剂,在高温使用时4AL+H20 = AL4C3,AL4C3常温易水化,导致砖体开裂,因此废镁 碳砖再生利用前要进行水化处理。该技术没有解决上述问题。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服上述不足,提供一种回收率高、产品性能好、无环境污染的 废镁碳砖的再生利用方法,一种环保节能型再生镁碳砖的生产方法。
[0005] 本发明是这样实现的:一种环保节能型再生镁碳砖的生产方法,包括以下生产步 骤:
[0006] (1)拣选破碎。将废镁碳砖拣选,清除表面的火泥皮、残钢、钢渣等杂质,破碎、磁 选。
[0007] (2)粉化。放入耐酸的容器内,用弱酸性水溶液均勻喷淋润湿,静置不少于4小时, 通入100-110°C水蒸汽粉化处理不少于3小时。
[0008] (3)脱水、均化。高温800°C -850°C烘干处理不少于6小时,脱除结构水,使骨料和
细粉易于分离;电磁共振均化处理,使原料性能保持稳定。
[0009] (4)破粉碎、颗粒整形、除铁、筛分,得出5-3mm、3-2mm和小于2mm三级骨料,小于 2mm的可磨成200目细粉。
[0010] (5)混料。按重量百分比,将骨料部分及细粉部分混合。
[0011] 骨料部分包括:粒度为5-3mm、3-2mm、2-0. 088mm的再生料骨料各35-55份、8_18 份、2-7份,粒度为3-lmm、l-0mm的新加电熔镁砂骨料各6-18份、4-17份;
[0012] 细粉部分包括:废镁碳砖200目细粉5-10份,鳞片状石墨4-9份,新加电熔镁砂200目细粉7-8份。
[0013] (6)成型。将上述混料外加结合剂3. 5-4. 0份,经高速恒温混练10-12min,260Mpa 液压成型后,经60°C -230°C,不少于28小时电热烘干处理,得到再生镁碳砖制品。
[0014] 作为本发明的进一步改进,所述步骤(5)中,按照重量百分比,再添加1-2份(细 度D50小于5um)的a -A1203超微粉,0〜3. 5份的镁铝合金粉(180-320目)作为复合 抗氧化剂,增强高温强度;复合添加金属硅粉、碳化硅粉、碳化钛粉、碳化钨粉、碳化硼粉共 1-4. 5份,增强高温使用性能。
[0015] 本发明的设计思路为:
[0016] 1、镁碳砖的生产配方中一般加入AL粉作为碳成分的抗氧化剂,在高温使用时 4AL+H20 = AL4C3,AL4C3常温易水化,导致砖体开裂,因此废镁碳砖再生利用前要进行水化处理。
[0017] 2、在水化处理后,废镁碳砖中的镁砂,特别是细粉,同样有部分水化,Mg0+H20 = Mg(0H)2, 18(011)2在8001:左右才能脱除结构水,因此在水化处理后的废镁碳砖要经 800-850°C左右干燥处理,才能得到体积稳定的再生镁碳砖料。
[0018] 3、在脱除结构水之后,由于原耐火材料的使用情况不一,需要对再生料进行均化 处理,所以采用先进的电磁共振均化处理,以得到性能稳定的再生原料。
[0019] 本发明的优点是:
[0020] 1、本发明采用了弱酸性溶液粉化、高温烘干脱水、电磁共振均化处理的工艺技术, 解决了现有技术产品性能不够稳定的问题,能最大程度的保留原材料中有用的电熔镁砂、 鳞片石墨等有用成分,回收利用率高,同时节能、环保。
[0021] 2、本发明在配料时充分考虑再生料与原材料性能不同,按照最紧密堆积的原理设 计配料,骨料与细粉最佳搭配,保证制品达到最佳的体积密度、最低的显气孔率。并复合添 加高温增强剂a _A1203,外加镁铝合金粉、金属硅粉、碳化硅粉、碳化钛粉、碳化钨粉、碳化硼 粉提高高温使用性能,使用效果较好。
[0022] 3、利用率高。再生镁碳砖中综合利用再生原料达全部材料的90%,是目前国内最 高的利用水平。
[0023] 本发明产品的主要的技术、经济指标:
[0024] 本发明产品试样经国家耐火材料质量监督检验中心检测,达到或超过国外同类产 品的技术水平,符合国家黑色冶金行业标准YB/4074-91中相应牌号的要求,性能见下表:[0025]
本发明产品 环保节能型再生镁碳砖 检测结果
[0026] 目前镁碳砖市场销售价格在4500元/t左右,生产成本在3500元/t,而本发明产 品环保节能型再生镁碳砖生产成本2300元/吨,降低成本34. 3%,暂定销售价为3800元/ 吨,为钢厂降低镁碳砖耐材成本15. 6%,有较强的市场推广价值。项目投产后将有效解决镁 碳砖废料造成的环境污染问题,而且还可以循环使用,节约宝贵的矿产资源,符合倡导创建 节约型社会的国家政策。
具体实施方式
[0027] 实施例1 :
[0028] 一种环保节能型再生镁碳砖的生产方法,包括以下生产步骤:
[0029] (1)拣选破碎。将废镁碳砖拣选,清除表面的火泥皮、残钢、钢渣等杂质,破碎、磁 选。
[0030] (2)粉化。放入耐酸的容器内,用弱酸性水溶液均勻喷淋润湿,静置不少于4小时, 通入100-110°C水蒸汽粉化处理不少于3小时。
[0031] (3)脱水、均化。高温800°C -850°C烘干处理不少于6小时,脱除结构水,使骨料和
细粉易于分离;电磁共振均化处理,使原料性能保持稳定。
[0032] (4)破粉碎、颗粒整形、除铁、筛分,得出5-3mm、3-2mm和小于2mm三级骨料,小于 2mm的可磨成200目细粉。
[0033] (5)混料。按重量百分比,将下述骨料部分、细粉部分及添加物混合。
[0034] 骨料部分包括:粒度为5-3mm、3-2mm、2-0. 088mm的再生料骨料各35份、8份、2份, 粒度为3-lmm、l-0mm的新加电熔镁砂骨料各6份、4份。
[0035] 细粉部分包括:废镁碳砖200目细粉5份,鳞片状石墨4份,新加电熔镁砂200目 细粉7份。
[0036] 添加物包括:细度D50小于5um的a -A1203超微粉1份作为复合抗氧化剂,增强高 温强度;复合添加金属硅粉、碳化硅粉、碳化钛粉、碳化钨粉、碳化硼粉共1份,增强高温使 用性能
[0037] (6)成型。将上述混料外加热固性酚醛树脂结合剂3. 5份,经高速恒温混练lOmin,260Mpa液压成型后,经60°C _230°C,不少于28小时电热烘干处理,得到再生镁碳砖制品。
[0038] 实施例2 :
[0039] 一种环保节能型再生镁碳砖的生产方法,包括以下生产步骤:
[0040] (1)拣选破碎。将废镁碳砖拣选,清除表面的火泥皮、残钢、钢渣等杂质,破碎、磁 选。
[0041] (2)粉化。放入耐酸的容器内,用弱酸性水溶液均勻喷淋润湿,静置不少于4小时, 通入100-110°C水蒸汽粉化处理不少于3小时。
[0042] (3)脱水、均化。高温800°C -850°C烘干处理不少于6小时,脱除结构水,使骨料和
细粉易于分离;电磁共振均化处理,使原料性能保持稳定。
[0043] (4)破粉碎、颗粒整形、除铁、筛分,得出5-3mm、3-2mm和小于2mm三级骨料,小于 2mm的可磨成200目细粉。
[0044] (5)混料。按重量百分比,将骨料部分、细粉部分及添加物混合。
[0045] 骨料部分包括:粒度为5-3mm、3-2mm、2-0. 088mm的再生料骨料各45份、13份、5 份,粒度为3-lmm、l-0mm的新加电熔镁砂骨料各12份、10份。
[0046] 细粉部分包括:废镁碳砖200目细粉8份,鳞片状石墨7份,新加电熔镁砂200目 细粉7. 5份。
[0047] 添加物为:细度D50小于5um的a -A1203超微粉1. 5份、180-320目镁铝合金粉 1. 8份作为复合抗氧化剂,增强高温强度;复合添加金属硅粉、碳化硅粉、碳化钛粉、碳化钨 粉、碳化硼粉共3份,增强高温使用性能
[0048] (6)成型。将上述混料外加热固性酚醛树脂结合剂4.0份,经高速恒温混练 10-12min, 260Mpa液压成型后,经60°C -230°C,不少于28小时电热烘干处理,得到再生镁碳 砖制品。
[0049] 实施例3 :
[0050] 一种环保节能型再生镁碳砖的生产方法,包括以下生产步骤:
[0051] (1)拣选破碎。将废镁碳砖拣选,清除表面的火泥皮、残钢、钢渣等杂质,破碎、磁 选。
[0052] (2)粉化。放入耐酸的容器内,用弱酸性水溶液均勻喷淋润湿,静置不少于4小时, 通入100-110°C水蒸汽粉化处理不少于3小时。
[0053] (3)脱水、均化。高温800°C _850°C烘干处理不少于6小时,脱除结构水,使骨料和
细粉易于分离;电磁共振均化处理,使原料性能保持稳定。
[0054] (4)破粉碎、颗粒整形、除铁、筛分,得出5-3mm、3-2mm和小于2mm三级骨料,小于 2mm的可磨成200目细粉。
[0055] (5)混料。按重量百分比,将骨料部分、细粉部分及添加物混合。
[0056] 骨料部分包括:粒度为5-3mm、3-2mm、2-0. 088mm的再生料骨料各55份、18份、7 份,粒度为3-lmm、l-0mm的新加电熔镁砂骨料各18份、17份。
[0057] 细粉部分包括:废镁碳砖200目细粉10份,鳞片状石墨9份,新加电熔镁砂200目 细粉8份。
[0058] 添加物为:细度D50小于5um的a -A1203超微粉2份、180—320目镁铝合金粉3. 5 份作为复合抗氧化剂,增强高温强度;复合添加金属硅粉、碳化硅粉、碳化钛粉、碳化钨粉、碳化硼粉共4. 5份,增强高温使用性能
[0059] (6)成型。将上述混料外加热固性酚醛树脂结合剂4.0份,经高速恒温混练 10-12min, 260Mpa液压成型后,经60°C -230°C,不少于28小时电热烘干处理,得到再生镁碳 砖制品。

Claims (3)

  1. 一种环保节能型再生镁碳砖的生产方法,其特征是包括以下生产步骤:(1)拣选破碎。将废镁碳砖拣选,清除表面的火泥皮、残钢、钢渣等杂质,破碎、磁选。(2)粉化。放入耐酸的容器内,用弱酸性水溶液均匀喷淋润湿,静置不少于4小时,通入100-110℃水蒸汽粉化处理不少于3小时。(3)脱水、均化。高温800℃-850℃烘干处理不少于6小时,脱除结构水,使骨料和细粉易于分离;电磁共振均化处理,使原料性能保持稳定。(4)破粉碎、颗粒整形、除铁、筛分,得出5-3mm、3-2mm和小于2mm三级骨料,小于2mm的可磨成200目细粉。(5)混料。按重量百分比,将骨料部分及细粉部分混合。骨料部分包括:粒度为5-3mm、3-2mm、2-0.088mm的再生料骨料各35-55份、8-18份、2-7份,粒度为3-1mm、1-0mm的电熔镁砂骨料各6-18份、4-17份;细粉部分包括:废镁碳砖200目细粉5-10份,鳞片状石墨4-9份,电熔镁砂200目细粉7-8份。(6)成型。将上述混料外加结合剂3.5-4.0份,经高速恒温混练10-12min,260Mpa液压成型后,经60℃-230℃,不少于28小时电热烘干处理,得到再生镁碳砖制品。
  2. 2.根据权利要求1所述的环保节能型再生镁碳砖的生产方法,其特征是:步骤(5)中, 按照重量百分比,再添加1-2份(细度D50小于5um)的α-Al2O3超微粉,0〜3. 5份的镁 铝合金粉(180-320目)作为复合抗氧化剂,增强高温强度;复合添加金属硅粉、碳化硅粉、 碳化钛粉、碳化钨粉、碳化硼粉共1-4. 5份,增强高温使用性能。
  3. 3.根据权利要求1或2所述的环保节能型再生镁碳砖的生产方法,其特征是:步骤(6) 中所述结合剂为热固性酚醛树脂。
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