CN102206086B

CN102206086B - 一种采用废弃滑板材料的滑板非工作面耐火材料组合物

Info

Publication number: CN102206086B
Application number: CN 201110089057
Authority: CN
Inventors: 邱德胜
Original assignee: DEQING DISTRICT BAODE FURNACE CHARGE Co Ltd
Current assignee: DEQING DISTRICT BAODE FURNACE CHARGE Co Ltd
Priority date: 2011-04-11
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2031-04-11
Also published as: CN102206086A

Abstract

本发明涉及一种废弃炼钢用滑动水口滑板耐火材料，尤其涉及一种采用废弃滑板材料的滑板非工作面耐火材料组合物。一种采用废弃滑板材料的滑板非工作面耐火材料组合物，该组合物按重量百分比计由以下的组份构成：废弃滑板粉末30%～40%，特级矾土35%～55%，刚玉6%～9%，石墨0.8%～1.2%，结合剂3.5%～4%，添加剂1.0%～1.5%；所述的废弃滑板粉末的化学成分Al₂O₃为80％～93.4％，SiO₂含量为9.51％～14％，Fe₂O₃含量为1%以下。本发明采用废弃滑板粉末作为循环再利用的主要原料，与同行业中直接大量使用板状刚玉和特级矾土矿相比，减少了对矿产资源的损耗。

Description

一种采用废弃滑板材料的滑板非工作面耐火材料组合物

技术领域

本发明涉及一种废弃炼钢用滑动水口滑板耐火材料，尤其涉及一种采用废弃滑板材料的滑板非工作面耐火材料组合物。

背景技术

我国钢产量目前已经达到每年5亿吨左右，其中生产过程中钢包及连铸中间包上大量使用滑板。滑板多次使用后，由于孔径扩大和滑动面损伤被废弃，作为固体垃圾处理。这种处理方式不仅浪费了资源，而且由于铝碳质滑板难以自然消解而严重污染环境。因此，开展滑板循环再利用技术的研究，不仅可以降低成本，而且在工业固体废弃物的资源综合方面也有着深远的意义，是目前研究的热点课题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的一个目的是提供一种采用废弃滑板材料的滑板非工作面耐火材料组合物，该组合物在保证质量的情况下，降低了成本。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种采用废弃滑板材料的滑板非工作面耐火材料组合物，该组合物按重量百分比计由以下的组份构成：废弃滑板粉末30%～40%，特级矾土35%～55%，刚玉6%～9%，石墨0.8%～1.2%，结合剂3.5%～4%，添加剂1.0%～1.5%；所述的废弃滑板粉末的化学成分Al₂O₃为80％～93.4％，SiO₂含量为9.51％～14％，Fe₂O₃含量为1%以下。

作为优选，上述的废弃滑板粉末由以下步骤制备得到：①对废滑板粉体除锰铁处理，②硅酸杆菌对废弃滑板粉末进行脱硅，③曲霉菌对废弃滑板粉末进行脱铁，④水洗至中性烘干。

作为再优选，上述的步骤①采用永磁辊式强磁选矿机与脉动高梯度磁选机联用，回收锰铁（主要成分为Fe₂O₃和MnO）。

作为再优选，上述的步骤②硅酸杆菌选用胶质芽胞杆菌（Bacillus mucitaginosus）。

作为再优选，上述的步骤③曲霉菌选用黑曲霉素菌（aspergillus niger）。

作为优选，上述的添加剂为金属铝粉；结合剂为热固性酚醛树脂。

本发明的生产方法是按配比称取各原料，混合均匀，经混炼得到泥料，然后加压成型，在200±10℃下干燥40 h。该产品显气孔率4～10%，常温耐压强度100-140MPa，高温抗折强度14-16 MPa，其抗氧化性、抗冲刷性和抗热震性等性能指标均达到优或良。本发明采用废弃滑板粉末作为循环再利用的主要原料，与同行业中直接大量使用板状刚玉和特级矾土矿相比，减少了对矿产资源的损耗。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

对废弃滑板粉末原料进行球磨粉碎，采用永磁辊式强磁选矿机与脉动高梯度磁选机联用，回收锰铁。在带搅拌装置的生物滤池中，加入1 t已经强磁处理过的废滑板粉和10 m³硅酸杆菌溶液。在22℃的无消毒条件下进行了5 昼夜，其固液比为1∶5，浸出时间为5昼夜，加入相应的生物培养液。最终废弃滑板粉末化学成分Al₂O₃提高到93.4％，SiO₂含量降低到9.51％，铝硅比达到8.0。然后在带搅拌装置的生物滤池中，加入已经脱硅处理过的废滑板粉和800 dm³浓曲霉菌溶液。在22℃的无消毒条件下，加水10 m³，冷浸10 昼夜，后用自来水冲洗矿样至中性，烘干。浸溶前后化学分析结果表明，Fe₂O₃降低率最高为30.7%，最低为14.5%。

滑板的配方是工作面废弃滑板为40%，刚玉为56%，氧化铝微粉2.4%，磷质石墨为1.6%，添加剂为1.7%；非工作面废弃滑板为60%，特级矾土为55%，刚玉为9%，石墨为1.2%，结合剂为3.5%，添加剂为1.5%。生产方法时按配比称取各原料，混合均匀，经混炼得到泥料，然后加压成型，在200±10℃下干燥40 h。该产品显气孔率10 %，常温耐压强度 120MPa，高温抗折强度 14 MPa，其抗氧化性、抗冲刷性和抗热震性等性能指标均达到优或良。

实施例2

对废弃滑板粉末原料进行球磨粉碎，采用永磁辊式强磁选矿机与脉动高梯度磁选机联用，回收锰铁。在带搅拌装置的生物滤池中，加入1 t已经强磁处理过的废滑板粉和10 m³硅酸杆菌溶液。在22℃的无消毒条件下进行了5 昼夜，其固液比为1∶5，浸出时间为5昼夜。实施例2与实施例1不同之处在于没有添加生物培养液。最终废弃滑板粉末化学成分Al₂O₃提高到80.0％，SiO₂含量降低到14％，铝硅比达到7.09。

曲霉菌对废弃滑板粉末进行脱铁与循环再利用的配方及生产，与实施例1相同，最终产品显气孔率10%，常温耐压强度120MPa，高温抗折强度15MPa，其抗氧化性、抗冲刷性和抗热震性等性能指标均达到优或良。

实施例3

永磁辊式强磁与脉动高梯度强磁联用对废滑板粉体除铁处理，硅酸杆菌对废弃滑板粉末进行脱硅与循环再利用的配方及生产，与实施例1相同。与实施例1不同之处在于曲霉菌对废弃滑板粉末进行脱铁时，加水20 m³，冷浸13 昼夜，后用自来水冲洗矿样至中性，烘干。浸溶前后化学分析结果表明，Fe₂O₃降低率最高为44.8%，最低为16. 0%。

该产品显气孔率10%，常温耐压强度130MPa，高温抗折强度15 MPa，其抗氧化性、抗冲刷性和抗热震性等性能指标均达到优或良。

实施例4

前三步，与实施例1相同，不同之处在于配方是工作面废弃滑板为35%，刚玉为59%，氧化铝微粉3.6%，磷质石墨为2.4%，添加剂为2.6%；非工作面废弃滑板为35%，特级矾土为54%，刚玉为9%，石墨为1.2%，结合剂为4%，添加剂为1.5%。生产方法时按配比称取各原料，混合均匀，经混炼得到泥料，然后加压成型，在200±10℃下干燥40 h。该产品显气孔率10%，常温耐压强度140MPa，高温抗折强度16 MPa，其抗氧化性、抗冲刷性和抗热震性等性能指标均达到优或良。

Claims

1.一种采用废弃滑板材料的滑板非工作面耐火材料组合物，其特征在于该组合物按重量百分比计由以下的组份构成：废弃滑板粉末30%～40%，特级矾土35%～55%，刚玉6%～9%，石墨0.8%～1.2%，结合剂3.5%～4%，添加剂1.0%～1.5%，上述组合物的各组份之和为100%；所述的废弃滑板粉末的化学成分Al₂O₃为80％～93.4％，SiO₂含量为9.51％～14％，Fe₂O₃含量为1%以下，上述的废弃滑板粉末的化学成分之和为100%；所述的废弃滑板粉末由以下步骤制备得到：①对废滑板粉末除锰铁处理，采用永磁辊式强磁选矿机与脉动高梯度磁选机联用，回收锰铁；②硅酸杆菌对废弃滑板粉末进行脱硅，所述的硅酸杆菌选用胶质芽胞杆菌（ Bacillus mucilaginosus）；③曲霉菌对废弃滑板粉末进行脱铁，所述的曲霉菌选用黑曲霉素菌（aspergillus niger）；④水洗至中性烘干。

2.根据权利要求1所述的一种采用废弃滑板材料的滑板非工作面耐火材料组合物，其特征在于：添加剂为金属铝粉。

3.根据权利要求1所述的一种采用废弃滑板材料的滑板非工作面耐火材料组合物，其特征在于：结合剂为热固性酚醛树脂。