CN102701762A - 一种高炉出铁沟用再生修补料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高炉出铁沟用再生修补料及其制备方法。其组分及重量百分比含量为：粒度为5～3mm的废弃矾土骨料20～35%，粒度为1～＜3mm的废弃矾土骨料10～25%，粒度≤0.074mm的矾土细粉10～25%，粒度≤0.074mm的粘土5～12%，粒度≤1.0mm的沥青2～7%，粒度≤2.0mm的焦粉1～7%，粒度≤0.088mm的废弃铁沟料细粉5～20%，六偏磷酸钠:0.1～3%。本发明抗压强度至少在10Mpa以上，抗侵蚀性能至少提高30%，高炉铁沟的使用维护周期得以延长，并能使废弃的矾土、铁沟料得到综合利用，能降低生产成本至少20%，减少可回收利用资源的浪费。

Description

一种高炉出铁沟用再生修补料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高炉铁沟、渣沟日常维护用耐火材料及其制备方法，具体属于一种主要利用废弃的矾土料及废弃的铁沟料制备高炉铁沟、渣沟日常维护用再生修补料及其制备方法。

背景技术

高炉出铁沟承担着高炉铁水与渣的排放，关系到高炉的稳定运行，其耐火材料的质量一直受到耐火材料工作者与铁厂用户的关注，尤其是主铁沟用的浇注料，研究很多。但在日常的生产中，还使用不少用于高炉的铁沟、支沟、渣沟、铁口的修补、垫补、维护等高温作业需要的杂泥修补用料，这些料价格低，不受重视，但却对生产有影响。目前所使用的维护用沟料材质一般为硅酸铝材质，采用未经使用的矾土骨料、加入粘土细粉及焦粉、沥青等配制而成。其存在抗压强度低，有些厂家生产的产品仅有5MPa，抗侵蚀性能差，碳含量大，使用寿命短等不足，而且生产成本高。而在以往，使用过的铁水罐用矾土原料为主的高铝砖、铁沟料又作为建筑垃圾丢弃，不仅占用土地，也造成资源浪费。

从公开的文献检索看，中国专利CN200910063363.9公开了一种利用废弃高炉主沟料制造的再生捣打料，其所述的捣打料的组分和质量百分比含量：1～8mm的骨料比例为55～65％；0～1mm的骨料比例为3～10％；≤0.088mm 的刚玉细粉比例为3～10％；≤0.088mm的废弃主沟料细粉比例为10～20％；≤1mm的碳化硅3～10％、≤1mm的金属硅1～3％、沥青粉1～5％；酚醛树脂4～10％、固化剂乌洛托品 0.1～1％。这个专利是利用树脂固化，强度高，成本高，做工作衬合理，但用作高炉修补料，其树脂容易燃烧，流动性不好，维护不方便，且清理困难。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％。其存在的不足为：水泥结合材料需要现场搅拌，存放时间只有2个小时左右，做修补料很难以湿料状态保存，不能满足随时施工随时使用的要求。中国专利CN200610028476.1公开了一种低成本耐用高炉渣沟料，主要以用后渣沟料为主原料，加入25-75％，其成分为Al₂O₃ 68-75％，SiC 8-14％，SiO₂ 5-10％，C 0.5-1.5％，用后主沟料加入0-40％，其成分为Al₂O₃ 55-70％，SiC 20-30％，C 2-4％，总的用后料加入量为25-75％，基质采用10-15％碳化硅细粉，3-7％氧化铝微粉、2-3％氧化硅微粉，3％以下的纯铝酸钙水泥，0.5-1.5％金属硅粉，0.5-2％的沥青，以β-萘磺酸盐甲醛缩合物为分散剂，其余骨料为棕刚玉或特级矾土中的一种。上述所公开的专利及相关文献着重研究在冷态捣打或浇注用工作衬耐火材料的制造或配方上，都存在需要捣打或浇注成型，必须现场搅拌混合，施工时间只有2小时左右的局限性，不能够随时直接使用。本发明的高炉用再生修补料使用水做结合剂，成本低，强度较高，利于维护、修补、垫补使用，与上述的文献相比较，本发明能以湿料状态保存，能满足现场随时使用的要求。

发明内容

本发明在于克服现有高炉杂泥用料生产成本高、抗压强度低、抗侵蚀性能差、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，抗侵蚀性能至少提高30%，能以湿料状态保存至少一周，使用寿命长，又能使废弃的高铝砖、铁沟料得到综合利用的一种高炉出铁沟用再生修补料及其制备方法。

实现上述目的的措施：

一种高炉出铁沟用再生修补料，其组分及重量百分比含量为：粒度为5～3mm的废弃矾土骨料20～35%，粒度为1～＜3mm的废弃矾土骨料10～25%，粒度≤0.074mm的矾土细粉10～25%，粒度≤0.074mm的粘土5～12%，粒度≤1.0mm的沥青2～7%，粒度≤2.0mm的焦粉 1～7%，粒度≤0.088mm的废弃铁沟料细粉5～20%，六偏磷酸钠: 0.1～3%。

制备一种高炉出铁沟用再生修补料的方法，其步骤：

1）将粒度为5～3mm的废弃矾土骨料20～35%，粒度为1～＜3mm的废弃矾土骨料10～25%，粒度≤0.074mm的矾土细粉10～25%，粒度≤0.074mm的粘土5～12%，粒度≤1.0mm的沥青 2～7%，粒度≤2.0mm的焦粉 1～7%，粒度≤0.088mm的废弃铁沟料细粉5～20%，六偏磷酸钠: 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4～7%加水并混合均匀；

3）进行密封包装，待用。

上述各原料在本发明中的作用：

粒度为5～3mm的废弃矾土骨料：20～35%；过高，性能降低；过低，达不到资源利用的效果。

粒度为1～＜3mm的废弃矾土骨料：10～25%；过高，对致密堆积不利；过低，骨料的骨架作用达不到。

粒度≤0.074mm的矾土细粉：10～25%；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：5～12%；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：2～7%；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：1～7%；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：5～20%；过高，存在安全隐患，杂质多；过低，达不到资源利用的效果。

六偏磷酸钠：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。

本发明与现有高炉沟料相比，抗压强度至少在10Mpa以上，抗侵蚀性能至少提高30%，高炉铁沟的使用维护周期得以延长，并能使废弃的矾土、铁沟料得到综合利用，能降低生产成本至少20%，减少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）将粒度为5～3mm的废弃矾土骨料20～35%，粒度为1～＜3mm的废弃矾土骨料10～25%，粒度≤0.074mm的矾土细粉10～25%，粒度≤0.074mm的粘土5～12%，粒度≤1.0mm的沥青2～7%，粒度≤2.0mm的焦粉 1～7%，粒度≤0.088mm的废弃铁沟料细粉5～20%，六偏磷酸钠: 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4～7%内适量取值加水并混合均匀；

3）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

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	9.7	2.5
2	10.2	2.9
			3	10.5	2.6
4	9.5	2.3
			5	10.2	2.8
6	11.5	3.1
			7	10.3	2.4
8	11.2	3.0
			对比1	4.8	0.6
对比2	4.2	0.3

从表2可看出，本发明的再生沟料的抗压强度、抗折强度明显高于用矾土、粘土、沥青、焦碳生产的沟泥材料的性能，由于矾土骨料和细粉的价格按照品位价格在700到1900元/吨，而使用的废弃矾土骨料成本在300-450元/吨，而废弃铁沟料过去一般作为建筑垃圾抛弃，因此利用二次资源回收制造的再生沟料具有显著的经济效益和社会效益。

Claims (2)

1.一种高炉出铁沟用再生修补料，其组分及重量百分比含量为：粒度为5～3mm的废弃矾土骨料20～35%，粒度为1～＜3mm的废弃矾土骨料10～25%，粒度≤0.074mm的矾土细粉10～25%，粒度≤0.074mm的粘土5～12%，粒度≤1.0mm的沥青 2～7%，粒度≤2.0mm的焦粉 1～7%，粒度≤0.088mm的废弃铁沟料细粉5～20%，六偏磷酸钠: 0.1～3%。

2.制备权利要求1所述的一种高炉出铁沟用再生修补料，其步骤：

1）将粒度为5～3mm的废弃矾土骨料20～35%，粒度为1～＜3mm的废弃矾土骨料10～25%，粒度≤0.074mm的矾土细粉10～25%，粒度≤0.074mm的粘土5～12%，粒度≤1.0mm的沥青 2～7%，粒度≤2.0mm的焦粉 1～7%，粒度≤0.088mm的废弃铁沟料细粉5～20%，六偏磷酸钠: 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4～7%加水并混合均匀；

3）进行密封包装，待用。