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一种节能型透气砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节能型透气砖及其制备方法。节能型透气砖中的回收料粉根据粒径分别为：8-5mm10-12%，5-3mm15-20%，3-1mm12-18%，1-0mm10-15%，回收料细粉20-28%，其余为添加剂。透气砖的制备过程为：首先将回收料细粉和添加剂混合机搅拌10-15分钟收料，再将四种粒径的回收骨料搅拌6-10分钟，加入前述搅拌好的物料及水搅拌均匀装入模具；经烘房烘烤和电炉烧烤后，自然冷却至室温,包装即为成品。该产品与传统的透气砖相比具有降低产品成本40%以上，同时还能节约资源、能源，减少对环境的污染，起到废物再利用的价值，具有很好的经济效益和社会效益。

Description

一种节能型透气砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种砌砖及其制备方法，具体是一种应用于炼钢设备中的节能型透气砖，这种透气砖已成为炼钢过程中的重要耐火材料。
背景技术
利用透气砖向炼钢容器中喷吹惰性气体搅拌钢液，已成为现代冶金的重要手段和炉外精炼技术的重要环节，其所起的作用是在强化冶金过程中促进冶金反应的进行，缩短冶炼时间，均匀钢水温度和成分，使钢液中的夹杂物随气体上浮，减少钢液中非金属夹杂，洁净钢水，提高钢的质量。此技术在转炉、电炉炼钢和精炼钢包中普遍使用，其趋势是应用到冶炼的全过程中，包括中间包，鱼雷罐等冶金容器。
钢包吹练时，气流和钢液混在一起后形成的紊流对透气砖有强烈的剪切、冲刷、磨损作用，并加剧钢液对透气砖的侵浊。在透气砖工作面，尤其是夹缝四周的透气砖，一方面与高达1500℃-1600℃的钢水接触；另一方面，又有不断吹出的冷气流影响，会在通气塞内产生很高的热应力，导致裂纹，而目前透气砖的冲刷、磨损和热应力作用都比较差，使用寿命较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用了钢厂废弃物，有效降低了生产成本的节能型透气砖及其制备方法。该透气砖不仅减少资源材料，节约能源，且耐磨性和抗热震性能也得到了提升。
本发明所述的节能型透气砖，其组份和含量为：
组份        粒径         含量(重量比)
回收骨料    8-5mm        10-12％
            5-3mm        15-20％
            3-1mm        12-18％
            1-0mm        10-15％
回收料细粉  325目        20-28％
添加剂：包括
镁砂粉180mm       3-5％
铬绿              4-6％
活性α氧化铝      6-8％
水泥              4-5％
减水剂            0.1-0.3％。
上述回收骨料和回收料细粉的理化指标为Al2O3≥85％、SiO2≤1％，回收料细粉目数≤320目。
此外，本发明还提供了上述节能型透气砖的制备方法，其包括以下步骤：
1)首先将上述配方中的回收料细粉和添加剂按含量称量，用行星式轮碾混合机搅拌10-15分钟，收料；
2)再将四种粒径的回收骨料按上述含量称量，加入碾轮搅拌机内搅拌6-10分钟，然后加入步骤1)搅拌好的物料继续搅拌10-20分钟，再加4％重量比的水搅拌均匀，约10-20分钟后将搅匀的料装入模具中，4h后拆模即为半制品；
3)自然养护72小时，然后经烘房烘烤，烘烤温度及时间按顺序分别为：室温～40℃4小时，40℃～60℃4小时，60℃～80℃3h，80℃～100℃3h，100℃～120℃3h，120℃～150℃3h，保温4h，自然冷却36h至室温；然后经电炉烧烤，烧烤温度及时间分别为：室温～250℃5h，250℃～500℃4h，500℃～1000℃5h，1000℃～1300℃3h，1300℃～1500℃5h，1550℃温度下保温8h，自然冷却100h至室温，包装即为成品。
上述回收骨料及回收料细粉的制备步骤为：
1)回收钢厂的废刚玉砖、刚玉浇注料废料，废料的理化指标应达到Al2O3≥85％、SiO2≤1％；
2)将废料依次经鄂式破碎机和对辊机粉碎，粉碎料经带辊轮砂机水洗、晒干，再除去粉碎料中的Fe2O3及杂质，最后筛分，分成粒径为8-5mm、5-3mm、3-1mm、1-0mm、的回收骨料及目数≤320的回收料细粉
本发明相对现有技术具有以下几点优点：
1、本发明利用了钢铁厂使用后排放的废刚玉砖，刚玉浇注料等废料，大幅度降低了成本，与传统的透气砖使用的原材料白刚玉、电熔致密刚玉、白刚玉粉、水泥、减水剂等高能耗制作材料相比具有降低产品成本40％以上。
2、回收料因经过再烧结均化过程，使得透气砖使用效果更好，使用效果也比高能耗原生态材料好，且增加了使用寿命。普通透气砖在钢包中平均使用寿命：95-105次，而目前我们的透气砖平均可以使用：115-128次。
3、采用了废旧原材料，节约了资源和能源，大大减少了环境污染源。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1：
透气砖组份：
组份        粒径     含量(重量比)
回收骨料    8-5mm    12％
            5-3mm    15％
            3-1mm    18％
            1-0mm    15％
回收料细粉  325目    20.8％
镁砂粉      180mm    3％
铬绿                 6％
活性α氧化铝         6％
水泥                 4％
减水剂               0.2％。
本实施例的制备步骤：
1)首先将上述配方中的回收料细粉和添加剂按含量称量，用行星式轮碾混合机搅拌10-15分钟，收料；
2)再将四种粒径的回收骨料按上述含量称量，加入碾轮搅拌机内搅拌6-10分钟，然后加入步骤1)搅拌好的物料继续搅拌10-20分钟，再加4％重量比的水搅拌均匀，约10-20分钟后将搅匀的料装入模具中，4h后拆模即为半制品；
3)自然养护72小时，然后经烘房烘烤，烘烤温度及时间按顺序分别为：室温～40℃4小时，40℃～60℃4小时，60℃～80℃3h，80℃～100℃3h，100℃～120℃3h，120℃～150℃3h，保温4h，自然冷却36h至室温；然后经电炉烧烤，烧烤温度及时间分别为：室温～250℃5h，250℃～500℃4h，500℃～1000℃5h，1000℃～1300℃3h，1300℃～1500℃5h，1550℃温度下保温8h，自然冷却100h至室温，包装即为成品。
实施例2：
透气砖组份：
组份        粒径     含量(重量比)
回收骨料    8-5mm    12％
            5-3mm    20％
            3-1mm    14％
            1-0mm    14％
回收料细粉  325目    20.85％
镁砂粉      180mm    5％
铬绿                 4％
活性α氧化铝         6％
水泥                 4％
减水剂               0.15％
本实施例的制备步骤同上。
实施例3：
组份        粒径     含量(重量比)
回收骨料    8-5mm    10％
            5-3mm    18％
            3-1mm    12％
            1-0mm    10％
回收料细粉  325目    27.7％
镁砂粉      180mm    4％
铬绿                 5％
活性α氧化铝          8％
水泥                  5％
减水剂                0.3％
本实施例的制备步骤同上。
实施例4：
组份        粒径     含量(重量比)
回收骨料    8-5mm    12％
            5-3mm    20％
            3-1mm    12％
            1-0mm    12％
回收料细粉  325目    26％
镁砂粉      180mm    5％
铬绿                 4％
活性α氧化铝         6％
水泥                 4％
减水剂               0.3％
本实施例的制备步骤同上。
上述实施例中的添加剂，包括镁砂粉、铬绿、活性α氧化铝的厂家和型号分别为：
1、镁砂粉：
生产厂家：海城西洋镁矿有限公司，规格型号：80/100目。
2、铬绿：
生产厂家：天津市龙强化工有限公司。
3、活性α氧化铝：
生产厂家：常州市昊帝新材料厂有限公司  规格型号：0.7UM。
上述骨料的生产方法为：
1)回收钢厂的废刚玉砖、刚玉浇注料等废料。废料的理化指标应达到Al2O3≥85％、SiO2≤1％。符合指标的材料可采用，进行加工，加工好的材料进行检测分类，主要是按Al2O3、SiO2含量不同来进行分类，各级原料中含铁≤2％，其中一部分可以运用在铁沟料、炮泥，钢包永久层浇注料的制作，另外含量较高的则作为骨料使用在透气砖中。
2)将废料依次经鄂式破碎机和对辊机粉碎，粉碎料经带辊轮砂机水洗、晒干，再除去粉碎料中的Fe2O3及杂质，最后筛分，分成粒径为8-5mm、5-3mm、3-1mm、1-0mm、的骨料及目数≤320的细粉。
表1是现有产品理化指标：
Figure BDA0000030011660000061
表2是本发明制备的透气砖的理化指标：
Figure BDA0000030011660000062

Claims (4)

1.一种节能型透气砖，其特征在于其组份和含量为：
组份        粒径         含量(重量比)
回收骨料    8-5mm        10-12％
            5-3mm        15-20％
            3-1mm        12-18％
            1-0mm        10-15％
回收料细粉               20-28％
添加剂：包括
镁砂粉      180mm        3-5％
铬绿                     4-6％
活性α氧化铝             6-8％
水泥                     4-5％
减水剂                   0.1-0.3％。
2.根据权利要求1所述的节能型透气砖，其特征在于所述回收骨料和回收料细粉的理化指标为Al2O3≥85％、SiO2≤1％，回收料细粉目数≤320目。
3.一种权利要求1所述节能型透气砖的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)首先将上述配方中的回收料细粉和添加剂按含量称量，用行星式轮碾混合机搅拌10-15分钟，收料；
2)再将四种粒径的回收骨料按上述含量称量，加入碾轮搅拌机内搅拌6-10分钟，然后加入步骤1)搅拌好的物料继续搅拌10-20分钟，再加4％重量比的水搅拌均匀，约10-20分钟后将搅匀的料装入模具中，4h后拆模即为半制品；
3)自然养护72小时，然后经烘房烘烤，烘烤温度及时间按顺序分别为：室温～40℃4小时，40℃～60℃4小时，60℃～80℃3h，80℃～100℃3h，100℃～120℃3h，120℃～150℃3h，保温4h，自然冷却36h至室温；然后经电炉烧烤，烧烤温度及时间分别为：室温～250℃5h，250℃～500℃4h，500℃～1000℃5h，1000℃～1300℃3h，1300℃～1500℃5h，1550℃温度下保温8h，自然冷却100h至室温，包装即为成品。
4.根据权利要求3所述的节能型透气砖的制备方法，其特征在于所述回收骨料及回收料细粉的制备步骤为：
1)回收钢厂的废刚玉砖、刚玉浇注料废料，废料的理化指标应达到Al2O3≥85％、SiO2≤1％；
2)将废料依次经鄂式破碎机和对辊机粉碎，粉碎料经带辊轮砂机水洗、晒干，再除去粉碎料中的Fe2O3及杂质，最后筛分，分成粒径为8-5mm、5-3mm、3-1mm、1-0mm、的回收骨料及目数≤320的回收料细粉。
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