CN102503496A - 镁碳质浇注料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种镁碳质浇注料，特征是，包括以下工艺步骤，组份比例按重量份数计：（1）将经过使用后的镁碳砖去除变质层和钢渣、破碎、碾压、磁选、筛分得到大于1mm和小于1mm的废砖颗粒；将小于1mm的废砖颗粒送入风选机中风选，得到平均比重≤2.4的轻组份和平均比重≥2.8的重组份；（2）将54~92份镁砂、3~15份氧化铝粉体或/和尖晶石粉体、2~25份重组份、2.5~6份结合剂混合即得到所述的镁碳质浇注料。本发明从废弃镁碳砖中分离出主要成分为镁砂熟料的组份，该组份中既有少量石墨碳，也有结合剂碳；本发明将该组份添加到镁碳浇注料中，从而本发明得到的镁碳浇注料成型时需要的加水量较低，成型后的致密度较高。

Description

镁碳质浇注料

技术领域

本发明涉及一种耐火浇注料，尤其是一种镁碳质浇注料，属于耐火材料制备技术领域。

背景技术

自从把碳引入耐火材料制品以来，含碳耐火材料很快就发展成为耐火材料中的一类令人瞩目的优良材料品种。但是由于工艺上的问题，含碳材料在不定形化方面发展的不是很顺利。加水浇注成型的含碳耐火材料的主要问题是碳素和水之间的润湿性较差，浇注过程中加水量急剧增加，导致制品的致密性较差，抗氧化性不够好。

随着钢铁工业的快速发展，耐火材料的需求量也越来越大。其中炼钢用镁碳砖是用量最大的耐火材料。目前，我国每年用后的镁碳砖有几十万吨。其中一部分没有得到回收利用，或者是回收的镁碳砖没有得到充分利用。

处理含碳废耐火砖的通常办法是：分拣、破碎、均化、筛分，最后处理成各种粒度的废砖颗粒，如5~3mm、3~1mm和小于1mm的颗粒，然后把这些颗粒加入到新的耐火制品当中。多项研究表明加入大于1mm的颗粒对于新的耐火制品性能的影响较小，但是加入小于1mm的小颗粒废砖会严重影响新耐火制品的质量。

用后镁碳砖的回收利用对于节约资源、减少能耗、防止土地占用具有现实意义。近年来随着锂电池的发展，石墨资源日渐昂贵。充分的用好石墨资源可以有效降低耐火砖的成本。

现有技术当中，普通镁碳浇注料引入碳素的方式是添加石墨、炭黑、焦炭粒、沥青粉等。由于上述碳素和水的润湿性较差导致浇注料加水量较大。浇注成型后的镁碳块不够致密，导致抗氧化和抗渗透能力不足。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种镁碳质浇注料，用其浇注成型得到的浇料块致密度高，抗氧化性和抗渗透性强。

按照本发明提供的技术方案，所述低碳的镁碳质浇注料，特征是，包括以下工艺步骤，组份比例按重量份数计：

（1）将去除变质层和钢渣的使用过的镁碳砖破碎成最大粒径为3~6mm的废砖颗粒，将废砖颗粒在轮碾机上碾压20~90min后，再通过磁选机除铁，筛分得到粒径大于1mm和小于1mm的废砖颗粒；将小于1mm的废砖颗粒送入风选机中风选，风选机的风速为5~20m/s，得到平均比重≤2.4的轻组份和平均比重≥2.8的重组份；所述重组份中的碳含量为2~25%，氧化镁含量为70~90%，所述轻组份中的碳含量为50~70%，氧化镁含量约为20~40%；单位为重量百分数；

（2）将54~92份镁砂、3~15份氧化铝粉体或/和铝镁尖晶石粉体、2~25份重组份、2.5~6份结合剂混合，即得到所述的镁碳质浇注料；单位为重量份。

所述镁砂为氧化镁含量的＞90%的烧结镁砂、海水镁砂或电熔镁砂，所述镁砂的粒度≤30mm。

所述结合剂为铝酸钙水泥、硅微粉、ρ-氧化铝、铝硅凝胶粉中的一种或多种。

根据需要还可对镁碳浇注料中添加0~2%的外加剂、如各种减水剂、防爆剂、缓凝剂、促凝剂等。

本发明具有以下优点：

（1）本发明从废弃镁碳砖中分离出以镁砂熟料为主要成分，含少量碳的组份，该组份中既有少量石墨碳，也有结合剂碳；少量碳素和极性的镁砂结合在一起，提高了对水的润湿性。本发明将该组份添加到镁碳浇注料中，从而得到的镁碳浇注料。该镁碳浇注料成型时需要的加水量较低，成型后的致密度较高；

（2）含碳耐火制品的致密度和性能呈正相关的关系，本发明的镁碳浇注料成型后的致密度高，则其抗氧化性和抗渗透性强；

（3）本发明为用后废弃镁碳砖开辟了一条新的利用途径，有利于镁碳质材料的循环利用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例一：一种镁碳质浇注料，包括以下工艺步骤，组份比例按重量份数计（当采用百分比时，单位为重量百分数，下同）：

（1）将去除变质层和钢渣的废弃镁碳砖破碎成最大粒径为5mm的废砖颗粒，所述废弃含碳耐火砖中的碳含量为10%，氧化镁含量为80%；将废砖颗粒在轮碾机上碾压60min后，再通过磁选机除铁，筛分得到粒径为3~5mm、1~3mm和小于1mm的废砖颗粒，经检测，3~5mm和1~3mm的废砖颗粒中的碳含量小于3%，小于1mm的废砖颗粒中的碳含量为30%；将小于1mm的废砖颗粒送入风选机中风选，风选机的风速为5m/s，得到平均比重≤2.4的轻组份和平均比重≥2.8的重组份；所述重组份中的碳含量为16%，氧化镁含量为75%，所述轻组份中的碳含量为50%，氧化镁含量约为40%；

（2）将54份镁砂、15份铝镁尖晶石粉体、25份上述的重组份、1份硅微粉、5份铝酸钙水泥，按配比计量后混合即得到所述的镁碳质浇注料；其中所述镁砂为氧化镁含量为92%的烧结镁砂，所述镁砂的粒度≤30mm。

实施例二：一种镁碳质浇注料，包括以下工艺步骤，组份比例按重量份数计：

（1）将去除变质层和钢渣的废弃镁碳砖破碎成最大粒径为6mm的废砖颗粒，所述用后镁碳砖中的碳含量为15%，氧化镁含量为76%；将废砖颗粒在轮碾机上碾压90min后，再通过磁选机除铁，筛分得到粒径为3~5mm、1~3mm和小于1mm的废砖颗粒，经检测，3~5mm和1~3mm的废砖颗粒料中的碳含量小于3%，小于1mm的废砖颗粒中的碳含量为30%；将小于1mm的废砖颗粒送入风选机中风选，风选机的风速为20m/s，得到平均比重≤2.4的轻组份和平均比重≥2.8的重组份；所述重组份中的碳含量为16%，氧化镁含量为75%，所述轻组份中的碳含量为65%，氧化镁含量约为20%；

（2）将92份镁砂、3份氧化铝粉体、2份重组份、1.5份ρ-氧化铝、1.5份硅微粉混合，即得到所述的镁碳质浇注料；所述镁砂为氧化镁含量为98%的海水镁砂，所述镁砂的粒度为≤10mm。

将实施例二得到的镁碳质浇注料放入搅拌机中，再外加0.2%（重量百分比，下同）三聚磷酸钠干混1min后，向其中缓慢加入6%水混合均有，将混合得到的半干料加入模具中振动成型，然后自然养生；6小时以后脱模，脱模后得到的浇注块继续养生10小时以上；养生后得到的的浇筑块经过烘烤即可以作为炼钢用的耐火制品。

实施例三：一种镁碳质浇注料，包括以下工艺步骤，组份比例按重量份数计：

（1）将去除变质层和钢渣的废弃含碳耐火砖破碎成最大粒径为4mm的废砖颗粒，将废砖颗粒在轮碾机上碾压65min后，再通过磁选机除铁，筛分得到粒径大于1mm和小于1mm的废砖颗粒；将小于1mm的废砖颗粒送入风选机中风选，风选机的风速为10m/s，得到平均比重≤2.4的轻组份和平均比重≥2.8的重组份；所述重组份中的碳含量为15%，氧化镁含量为75%，所述轻组份中的碳含量为60%，氧化镁含量约为30%；

（2）将76份镁砂、6.5份尖晶石粉体、15份重组份、2.5份铝硅凝胶粉混合，即得到所述的镁碳质浇注料；所述镁砂为氧化镁含量为97%的电熔镁砂，所述镁砂的粒度为25~0mm。

Claims (3)

1.一种镁碳质浇注料，其特征是，包括以下工艺步骤，组份比例按重量份数计：

（1）将去除变质层和钢渣的使用过的镁碳砖破碎成最大粒径为3~6mm的废砖颗粒，将废砖颗粒在轮碾机上碾压20~90min后，再通过磁选机除铁，筛分得到大于1mm和小于1mm的废砖颗粒；将小于1mm的废砖颗粒送入风选机中风选，风选机的风速为5~20m/s，得到平均比重≤2.4的轻组份和平均比重≥2.8的重组份；所述重组份中的碳含量为2~25%，氧化镁含量为70~90%，所述轻组份中的碳含量为50~70%，氧化镁含量约为20~40%；

（2）将54~92份镁砂、3~15份氧化铝粉体或/和铝镁尖晶石粉体、2~25份权利要求（1）中的重组份、2.5~6份结合剂混合，即得到所述的镁碳质浇注料。

2.如权利要求1所述的镁碳质浇注料，其特征是：所述镁砂为氧化镁含量的＞90%的烧结镁砂、海水镁砂或电熔镁砂，所述镁砂的粒度≤30mm。

3.如权利要求1所述的镁碳质浇注料，其特征是：所述结合剂为铝酸钙水泥、硅微粉、ρ-氧化铝、铝硅凝胶粉中的一种或多种。