CN102701761B

CN102701761B - 一种高炉用再生砂口料及其制备方法

Info

Publication number: CN102701761B
Application number: CN2012101878669A
Authority: CN
Inventors: 徐国涛; 蔡敬民; 裴汉刚; 刘黎; 鲁婷
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2032-06-08
Also published as: CN102701761A

Abstract

本发明涉及一种高炉用再生砂口料及其制备方法。其组分及重量百分比含量为：粒度≤0.088mm的废弃硅铝质料15～20%，粒度为1～3mm的石英砂20～30%，粒度≤0.088mm的石英砂10～20%，粒度≤0.074mm的粘土粉8～15%，粒度≤1.0mm的沥青3～10%，粒度≤2.0mm的焦粉7～15%，粒度≤0.088mm的废弃铁沟料细粉10～20%，九水偏硅酸钠:0.1～3%。本发明能降低生产成本至少20%，抗压强度至少在10MPa，抗折强度至少在3MPa，使用寿命可由8个小时提高到48小时，并能使使用过的含有铝硅料的高铝砖等及铁沟料得到综合利用，减少使用过的含有铝硅料的高铝砖等及铁沟料占用场地及可回收利用资源的浪费。

Description

一种高炉用再生砂口料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高炉铁口、渣沟修补用耐火材料及其制备方法，具体属于一种主要利用废弃铝硅质耐火材料、废弃铁沟料为部分原料来制备高炉泥套、铁沟及渣沟修补与维护用的耐火材料及其制备方法。

背景技术

高炉砂口泥一般用于高炉砂口、泥套、渣沟、铁沟的局部维护。目前使用的料一般用石英砂、加入粘土粉、焦粉、沥青等组成。其存在的不足：抗折强度只有不超过0.5MPa，抗压强度不超过5MPa，使用效果差，使用周期短；如铁口垫补需要一个班8小时做一个泥套，而且劳动强度大。使用过的铝硅质耐火材料、废弃铁沟料以往作为垃圾丢弃，不仅占用土地，而且造成资源浪费，现在虽然有部分专利利用了再生骨料和细粉，但一般需要进行分选、破损、除铁，用于工作衬存在安全隐患。

中国专利CN02133386.6公开了一种高炉出铁沟用耐火材料，其特征在于所述耐火材料的组成为 (以下为重量份计)：棕刚玉骨料组成为：8~5mm的骨料为12~14份；5~3mm的骨料为16~18份；3~1mm的骨料为23~25份；1~0mm的骨料为13~15份；SiC14~16份；石墨3~5份；SiO2微粉4份；α-Al2O3微粉2份；金属铝粉0.15份；白泥1份；水泥6份；三聚磷酸钠0.2份；水5~5.5份。该产品有抗冲刷性、抗热震稳定性、和抗浸蚀性好，使用寿命长，通铁量大的特点，但由于水泥的凝固时间只有2-3小时，该材料不能够以泥料长期存放；维修用砂口泥现场以泥料使用，必须能够存放7天左右，随时能够施工使用。中国专利CN97107349.X公布了一种高炉炮泥，其配料的主要组成（重量%）为：钛精矿5~10%，高铝含钛物20~35%，碳化硅5~10%，粘土25~35%，焦粉18~20%，沥青8~12%。该炮泥的结合剂为焦油或蒽油和水组成的复合结合剂。中国专利CN200610028473.8发明了一种高炉用新型无水炮泥，其成分为：矾土22~40%；绢云母5~15%；焦粉15~18%；粘土13~15%；沥青2~4%；钛白粉0~1%；氧化铝粉2~4%；碳化硅9~12%；氮化硅铁6~10%；金属硅0~5%。此发明无水炮泥具有较好的抗氧化性、耐冲刷性和耐侵蚀性，能够满足现代大型化高炉高强度冶炼需要。由于炮泥冷态下马夏值在1Mpa以上，塑性不够，施工不方便，需要工具碾压，现场施工条件复杂，使用不方便。中国专利CN200910063362.4公开了一种利用废弃高炉主沟料制造的再生浇注料，其组分及质量百分比含量为：粒度为1~8mm的骨料为55~70%，粒度为0~1mm的骨料为1~10%；粒度≤0.088mm的刚玉粉为3~10%，粒度≤0.088mm的废弃主沟料粉为3~20%，粒度≤1mm的碳化硅5~15%，粒度≤1.0mm的金属硅1~5%，辅助结合剂1~5%，粒度≤50μm的氧化铝或氧化硅粉3~7%；铝酸钙水泥2.5~7%。该专利仍然含有水泥，不能够作为泥料长时间存放。在相关的文献中，有粘土、沥青、焦碳等原料生产的炮泥和铁沟料的报道，但主要为水泥结合或焦油、蒽油结合，不利于日常的加水成为泥料保存使用及利于现场操作。

发明内容

本发明在于克服现有高炉砂口料生产成本高、抗压及抗折强度低、使用寿命短的不足，提供一种既能够比目前降低生产成本至少20%，抗压强度至少在10MPa，抗折强度至少在3MPa，垫补铁口的使用时间可以由8小时提高到2天以上，并能使废弃的含有铝硅料的高铝砖、铁沟料得到综合利用的高炉用再生砂口料及其制备方法。

实现上述目的的措施：

一种高炉用再生砂口料，其组分及重量百分比含量为：粒度≤0.088mm的废弃硅铝质料15～20%，粒度为1～3mm的石英砂20～30%，粒度≤0.088mm的石英砂10～20%，粒度≤0.074mm的粘土粉8～15%，粒度≤1.0mm的沥青 3～10%，粒度≤2.0mm的焦粉 7～15%，粒度≤0.088mm的废弃铁沟料细粉10～20%，九水偏硅酸钠: 0.1～3%。

其特征在于：所述的废弃硅铝质料为：高铝砖、粘土砖、铝碳砖、碳化硅砖、滑板砖、水口砖、脱硫枪废弃料中的一种或两个及以上的废弃料以任意比例的混合。

制备一种高炉用再生砂口料的方法，其步骤：

1）将粒度≤0.088mm的废弃硅铝质料15～20%，粒度为1～3mm的石英砂20～30%，粒度≤0.088mm的石英砂10～20%，粒度≤0.074mm的粘土粉8～15%，粒度≤1.0mm的沥青 3～10%，粒度≤2.0mm的焦粉 7～15%，粒度≤0.088mm的废弃铁沟料细粉10～20%，九水偏硅酸钠: 0.1～3%的原料进行混合并至均匀；

2）按照上述组分总重量的6～20%加水并进行碾压混合，碾压时间控制在10～25分钟；

3）出料并进行密封包装，待用。

上述各原料在本发明中的作用：

粒度≤0.088mm的废弃硅铝质料：15～20%；利于提高砂口料的氧化铝含量；过高，成本增加；过低，达不到资源利用的效果。

粒度为1～3mm的石英砂：20～30%；过高，对致密堆积不利，不好成型；过低，骨料的骨架作用达不到。

粒度≤0.088mm的石英砂：10～20%；过高，对高温性能不利；过低，细粉烧结效果不好。

粒度≤0.074mm的粘土：8～15%；过高，含水量高，气孔多，不耐冲刷；过低，料的塑性不好。

粒度≤1.0mm的沥青：3～10%；过高，对致密烧结不利，气孔多；过低，料的结合强度低。

粒度≤2.0mm的焦粉：7～15%；过高，材料不耐冲刷；过低，不好清除，导热性不好。

粒度≤0.088mm的废弃铁沟料细粉：10～20%；过高，存在安全隐患，杂质多；过低，达不到资源利用的效果。

九水偏硅酸钠：0.1～3%；过高，成本增加，低熔点物质增多；过低，达不到分散增强的效果。

本发明与现有高炉砂口料相比，降低生产成本至少20%，抗压强度至少在10MPa，抗折强度至少在3MPa，使用寿命可由8个小时提高到48小时及以上，并能使使用过的含有铝硅料的高铝砖等及铁沟料得到综合利用，减少使用过的含有铝硅料的高铝砖等及铁沟料占用场地及可回收利用资源的浪费。

具体实施方式

下面对本发明予以详细描述：

表1为本发明各实施例及对比例的所取组分及wt%取值列表。

表2为本发明各实施例及对比例经检测后的性能结果列表。

表2采用如下工艺步骤：

1）将粒度≤0.088mm的废弃硅铝质料15～20%，粒度为1～3mm的石英砂20～30%，粒度≤0.088mm的石英砂10～20%，粒度≤0.074mm的粘土粉8～15%，粒度≤1.0mm的沥青 3～10%，粒度≤2.0mm的焦粉 7～15%，粒度≤0.088mm的废弃铁沟料细粉10～20%，九水偏硅酸钠： 0.1～3%的原料进行混合并至均匀；

2）在上述组分总重量的6～15%范围内适量加水并进行碾压混合，碾压时间控制在10～25分钟；

3）出料并进行密封包装，待用。

表1 本发明各实施例及对比例的所取组分及wt%取值列表

注：实施例7及8中具体废弃铝硅质料是以任意比例混合的。

表2 本发明各实施例及对比例经检测后的性能结果列表

实施例	抗压强度MPa	抗折强度MPa
			1	10.5	3.2
2	9.8	2.7
			3	12.5	3.7
4	7.5	2.6
			5	11.5	2.7
6	10.2	2.6
			7	10.7	2.6
8	10.8	2.9
			对比1	5.2	0.4
对比2	4.9	0.3

从表2可看出，本发明的砂口泥材料的抗压强度、抗折强度明显高于用石英砂、粘土、沥青、焦碳生产的杂泥材料的性能，在用于铁沟垫补时使用寿命由8小时提高到2天及以上，具有明显的经济效益。

Claims

1.一种高炉用再生砂口料，其组分及重量百分比含量为：粒度≤0.088mm的废弃硅铝质料15～20%，粒度为1～3mm的石英砂20～30%，粒度≤0.088mm的石英砂10～20%，粒度≤0.074mm的粘土粉8～10%，粒度≤1.0mm的沥青 3～10%，粒度≤2.0mm的焦粉 7～14.5%，粒度≤0.088mm的废弃铁沟料细粉10～20%，九水偏硅酸钠： 0.1～3%。

2.如权利要求1所述的一种高炉用再生砂口料，其特征在于：所述的废弃硅铝质料为：高铝砖、粘土砖、铝碳砖中的一种或两个及以上的废弃料以任意比例的混合。

3.制备权利要求1所述的一种高炉用再生砂口料的方法，其步骤：

1）将粒度≤0.088mm的废弃硅铝质料15～20%，粒度为1～3mm的石英砂20～30%，粒度≤0.088mm的石英砂10～20%，粒度≤0.074mm的粘土粉8～10%，粒度≤1.0mm的沥青 3～10%，粒度≤2.0mm的焦粉 7～14.5%，粒度≤0.088mm的废弃铁沟料细粉10～20%，九水偏硅酸钠: 0.1～3%的原料进行混合并至均匀；

2）按照上述组分总重量的6～15%加水并进行碾压混合，碾压时间控制在10～25分钟；

3）出料并进行密封包装，待用。