CN103880454A - 一种出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料 - Google Patents

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本发明公开了一种出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料,包括以下组分且各组分质量比例为:电熔致密刚玉:15~30份,棕刚玉新料:5~10份,棕刚玉再生料:3~5份,莫来石新料:5~10份,莫来石再生料:3~5份,碳化硅:4~8份,石墨:4~6份,由纯铝酸钙水泥和纳米硅铝凝胶粉混合成的结合剂:2~5份,聚羧酸高效减水剂:3~8份,复合防爆剂:0.5~2份。本发明的有益效果:通过采用棕刚玉再生料和莫来石再生料,充分利用了废旧材料,带动钢铁行业工业产品的成本下降,通过性质、颗粒不同的骨料材料进行特定比例的配比,再加上额外的添加剂后,凝结时间得到了有效控制,减少了浇注料的硬化时间,快干防爆性能好,提高了施工效率,保证了高炉正点出铁,提高浇注料的寿命。

Description

—种出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料
【技术领域】
[0001] 本发明涉及耐火材料技术领域,具体涉及一种出铁口再生料回收利用的快干式防
爆浇注料。
【背景技术】
[0002] 我国是世界钢铁产量大国,消耗大量的耐火材料。如今许多企业开发了免烘烤的浇注料,大多采用工业磷酸溶液及树脂做结合剂,可用于整体浇注主沟,主沟降温过程中也易造成裂纹,给主沟正常出铁带来了安全隐患,而且使用中会产生大量有害烟尘,高温性能仍不如水泥结合浇注料,修补时必须清理整条主沟并适当冷却后才能施工。
[0003] 现有技术的大中型高炉出铁沟用耐火材料主要是Al2O3-SiC-C浇注料,一般由耐火骨料、粉料、结合剂、外加剂、水或其他液体材料组成,可以在使用现场以振动浇注、自流浇注等方法成型,AL2O3-SiC-C浇注料施工及烘烤时间长,无法满足单铁口主沟的中、小型高炉的生产要求。单铁口的中、小型高炉,其主沟需要快速修补,施工时间不能大于每次出铁的间隔时间(约40-60分钟),但快速升温极易导致主沟爆裂,因此既要使主沟在短时间内完成施工而不发生爆裂,这种近乎苛刻的要求,单纯水泥结合的普通浇注料根本无法满足。再加上冬季气温偏低,使主沟浇注硬化脱模时间大大延长,容易出现浇注完成后体积膨胀问题,影响高炉正常生产,同时,大中型钢铁企业每年有大量的出铁口浇注料因拆炉被废弃掉,为降低铁沟浇注料的原料成本、响应国家节能减排的号召,将废料重新利用到铁沟浇注料中,可大幅度降低出铁场的支沟及渣沟浇注料的原料成木。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是解决现有技术中的问题,提出一种出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料,能满足目前主沟的使用要求、解决冬季常温施工的问题,并做到对再生料的回收利用,还能缩短浇注料的浇注施工时间,且提高防爆性能。
[0005] 为实现上述目的,本发明提出了一种出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料,包括以下组分且各组分质量比例为:电熔致密刚玉:15~30份,棕刚玉新料:5~10份,棕刚玉再生料:3~5份,莫来石新料:5~10份,莫来石再生料:3~5份,碳化娃:4~8份,石墨:4~6份,由纯铝酸钙水泥和纳米硅铝凝胶粉混合成的结合剂:2~5份,聚羧酸高效减水剂:3~8份,复合防爆剂:0.5~2份,防氧化剂:1~2份,分散剂:1~3份。
[0006] 作为优选,所述电熔致密刚玉由粒径为7~IOmm部分、粒径为5~7mm部分、粒径为I~4mm部分和粒径< 0.5mm部分组成,电熔致密刚玉中粒径为7~IOmm部分、粒径为5~7mm部分、粒径为I~4mm部分和粒径< 0.5mm部分的质量比例为2:3:3:6。
[0007]作为优选,所述棕刚玉新料由粒径为2~5mm部分、粒径为I~2mm部分和粒径为
0.5~Imm部分组成,所述棕刚玉再生料的粒径小于0.5mm,棕刚玉新料中粒径为2~5mm部分、粒径为I~2mm部分和粒径为0.5~Imm部分的质量比例为1:2:3。
[0008] 作为优选,所述莫来石再生料的粒径为莫来石新料的粒径的三分之一。[0009] 作为优选,所述的防氧化剂为金属硅粉,所述的分散剂为甲基萘磺酸盐甲醛缩合物。
[0010] 作为优选,所述的结合剂中纳米硅铝凝胶粉的质量百分比为15%~45%。
[0011] 作为优选,所述复合防爆剂为金属铝粉、有机纤维和碳化硼混合物,复合防爆剂中有机纤维的含量为17%~30%。
[0012] 作为优选,所述棕刚玉再生料和莫来石再生料从由棕刚玉、莫来石为部分骨料的浇注料废料中获得。
[0013] 本发明的有益效果:通过采用棕刚玉再生料和莫来石再生料,充分利用了废旧材料,从而大幅降低本发明的综合成本,从而带动钢铁行业工业产品的成本下降,通过性质、颗粒不同的骨料材料进行特定比例的配比,再加上额外的添加剂后,凝结时间得到了有效控制,减少了浇注料的硬化时间,快干防爆性能好,提高了施工效率,保证了高炉正点出铁,提高浇注料的寿命,以纳米硅铝凝胶粉替代一部分的纯铝酸钙水泥作为结合剂,有利于浇注料的高温烧结,从而改善了材料的组织结构,提高了产品抗渣性能及高温强度,相比选用树脂、浙青等材料,减少了对环境的污染,采用聚羧酸高效减水剂,加水量得到有效控制,改善了浇注料的流动性能,增加了浇注料的致密性,提高了常温及高温强度。同时,有助于调节浇注料的施工和脱模时间,解决了冬季低温环境施工难题。选用复合防爆剂,使产品致密化,提高了浇注料的高温强度,降低了显气孔率,有效的防治了浇注料发生裂纹甚至爆裂。
【具体实施方式】
[0014] 本发明出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料,包括以下组分且各组分质量比例为:电熔致密刚玉:15~30份,棕刚玉新料:5~10份,棕刚玉再生料:3~5份,莫来石新料:5~10份,莫来石再生料:3~5份,碳化硅:4~8份,石墨:4~6份,由纯铝酸钙水泥和纳米硅铝凝胶粉混合成的结合剂:2~5份,聚羧酸高效减水剂:3~8份,复合防爆剂:0.5~2份,防氧化剂:1~2份,分散剂:1~3份,所述电熔致密刚玉由粒径为7~IOmm部分、粒径为5~7mm部分、粒径为I~4mm部分和粒径< 0.5mm部分组成,电熔致密刚玉中粒径为7~IOmm部分、粒径为5~7mm部分、粒径为I~4mm部分和粒径< 0.5mm部分的质量比例为2:3:3:6,所述棕刚玉新料由粒径为2~5mm部分、粒径为I~2mm部分和粒径为0.5~Imm部分组成,所述棕刚玉再生料的粒径小于0.5mm,棕刚玉新料中粒径为2~5mm部分、粒径为I~2mm部分和粒径为0.5~Imm部分的质量比例为1:2:3,所述莫来石再生料的粒径为莫来石新料的粒径的三分之一,所述的防氧化剂为金属硅粉,所述的分散剂为甲基萘磺酸盐甲醛缩合物,所述的结合剂中纳米硅铝凝胶粉的质量百分比为15%~45%,所述复合防爆剂为金属铝粉、有机纤维和碳化硼混合物,复合防爆剂中有机纤维的含量为17%~30%,所述棕刚玉再生料和莫来石再生料从由棕刚玉、莫来石为部分骨料的浇注料废料中获得。
[0015] 本发明中致密电熔刚玉是一种高级耐火材料,主晶相大于96%,气孔率小于4%,具有良好的抗酸,碱性能,在高温下具有良好的耐磨,抗侵蚀及体积稳定性.广泛用于钢铁冶金,石油化工,建材陶瓷等行业,主要用作高炉出铁沟耐火捣打料,浇注料的骨料,也是制作炼钢长水口,滑板和各种刚玉砖的优良材料。棕刚玉,俗名又称金刚砂,是用矾土、碳素材料、铁屑三种原料在电炉中经过融化还原而制得的棕褐色人造刚玉。莫来石是一系列由铝硅酸盐组成的矿物统称,这一类矿物比较稀少,莫来石是铝硅酸盐在高温下生成的矿物,人工加热铝硅酸盐时会形成莫来石,天然的莫来石晶体为细长的针状且呈放射簇状,被用来生产高温耐火材料。本申请中的棕刚玉再生料和莫来石再生料从由棕刚玉、莫来石为部分骨料的浇注料废料中通过连续破碎分级获得,通过采用聚羧酸高效减水剂,拌合需水量比普通减水剂降低了 1%以上,加水量降低改善了浇注料的流动性能,增加了浇注料的致密性,提高了浇注料的常温及高温强度,同时该减水剂的加入有助于调节浇注料的施工和脱模时间,解决了冬季低温环境施工难题;产品加入金属铝粉、有机纤维、碳化硼做复合防爆剂,有机纤维细度为7微米左右,熔点80°C左右,比普通纤维(30-40微米)熔点(130°C-150°C)更细更低,使材料获得了更加优异的防爆性能的同时降低了水的加入量,从而提高材料的高温强度,碳化硼的加入,可使产品致密化,起抗氧作用,并与AL2O3反应生成AL2O3.2B203柱状晶体,分布在耐火材料基质和间隙里,降低显气孔率,减少裂纹,提高了产品高温抗折强度。产品再选择纳米硅铝凝胶粉替代部分纯铝酸钙水泥做为结合剂,有利于浇注料的高温烧结,从而改善了材料的组织结构,提高了产品抗渣性能及高温强度。
[0016] 本发明的具体实施例为:
[0017] 实施例1:
[0018] 上述各组分质量比例为:电熔致密刚玉:15份,棕刚玉新料:5份,棕刚玉再生料:3份,莫来石新料:5份,莫来石再生料:3份,碳化硅:4份,石墨:4份,由纯铝酸钙水泥和纳米硅铝凝胶粉混合成的结合剂:2份,聚羧酸高效减水剂:3份,复合防爆剂:0.5份,防氧化剂:1份,分散剂:1份。
[0019] 实施例2:
[0020] 上述各组分质量比例为:电熔致密刚玉:25份,棕刚玉新料:8份,棕刚玉再生料:4份,莫来石新料:8份,莫来石再生料:4份,碳化硅:6份,石墨:5份,由纯铝酸钙水泥和纳米硅铝凝胶粉混合成的结合剂:3份,聚羧酸高效减水剂:5份,复合防爆剂:1份,防氧化剂:1.2份,分散剂:2份。
[0021] 实施例3:
[0022] 上述各组分质量比例为:电熔致密刚玉:30份,棕刚玉新料:10份,棕刚玉再生料:5份,莫来石新料:10份,莫来石 再生料:5份,碳化硅:8份,石墨:6份,由纯铝酸钙水泥和纳米硅铝凝胶粉混合成的结合剂:5份,聚羧酸高效减水剂:8份,复合防爆剂:2份,防氧化剂:2份,分散剂:3份
[0023] 上述实施例是对本发明的说明,不是对本发明的限定,任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料,其特征在于:包括以下组分且各组分质量比例为:电熔致密刚玉:15~30份,棕刚玉新料:5~10份,棕刚玉再生料:3~5份,莫来石新料:5~10份,莫来石再生料:3~5份,碳化娃:4~8份,石墨:4~6份,由纯铝酸钙水泥和纳米硅铝凝胶粉混合成的结合剂:2~5份,聚羧酸高效减水剂:3~8份,复合防爆剂:0.5~2份,防氧化剂:1~2份,分散剂:1~3份。
2.如权利要求1所述的一种出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料,其特征在于:所述电熔致密刚玉由粒径为7~IOmm部分、粒径为5~7mm部分、粒径为I~4mm部分和粒径< 0.5mm部分组成,电熔致密刚玉中粒径为7~IOmm部分、粒径为5~7mm部分、粒径为I~4mm部分和粒径< 0.5mm部分的质量比例为2:3:3:6。
3.如权利要求1所述的一种出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料,其特征在于:所述棕刚玉新料由粒径为2~5mm部分、粒径为I~2mm部分和粒径为0.5~Imm部分组成,所述棕刚玉再生料的粒径小于0.5mm,棕刚玉新料中粒径为2~5mm部分、粒径为I~2mm部分和粒径为0.5~Imm部分的质量比例为1:2:3。
4.如权利要求1所述的一种出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料,其特征在于:所述莫来石再生料的粒径为莫来石新料的粒径的三分之一。
5.如权利要求1所述的一种出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料,其特征在于:所述的防氧化剂为金属硅粉,所述的分散剂为甲基萘磺酸盐甲醛缩合物。
6.如权利要求1所述的一种出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料,其特征在于:所述的结合剂中纳米硅铝凝胶粉的质量百分比为15%~45%。
7.如权利要求1所 述的一种出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料,其特征在于:所述复合防爆剂为金属铝粉、有机纤维和碳化硼混合物,复合防爆剂中有机纤维的含量为17%~30%ο
8.如权利要求1所述的一种出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料,其特征在于:所述棕刚玉再生料和莫来石再生料从由棕刚玉、莫来石为部分骨料的浇注料废料中提取获得。
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