CN103880454A

CN103880454A - 一种出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料

Info

Publication number: CN103880454A
Application number: CN201410124317.6A
Authority: CN
Inventors: 佘成明; 佘亚锋; 佘凤娅; 金金; 王娇
Original assignee: CHANGXING MINGTIAN FURNACE CHARGE Co Ltd
Current assignee: CHANGXING MINGTIAN FURNACE CHARGE Co Ltd
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2034-03-28
Also published as: CN103880454B

Abstract

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

一种出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料

【技术领域】

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】

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。

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】

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。

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。

作为优选，所述电熔致密刚玉由粒径为7～10mm部分、粒径为5～7mm部分、粒径为1～4mm部分和粒径＜0.5mm部分组成，电熔致密刚玉中粒径为7～10mm部分、粒径为5～7mm部分、粒径为1～4mm部分和粒径＜0.5mm部分的质量比例为2:3:3:6。

作为优选，所述棕刚玉新料由粒径为2～5mm部分、粒径为1～2mm部分和粒径为0.5～1mm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1～2mm部分和粒径为0.5～1mm部分的质量比例为1:2:3。

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。

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。

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%。

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%。

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。

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、沥青等材料，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】

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7～10mm部分、粒径为5～7mm部分、粒径为1～4mm部分和粒径＜0.5mm部分组成，电熔致密刚玉中粒径为7～10mm部分、粒径为5～7mm部分、粒径为1～4mm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1～2mm部分和粒径为0.5～1mm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1～2mm部分和粒径为0.5～1mm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。

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℃左右，比普通纤维（30-40微米）熔点（130℃-150℃）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AL₂O₃.2B₂O₃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。

本发明的具体实施例为：

实施例1：

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。

实施例2：

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。

实施例3：

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

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

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。

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7～10mm部分、粒径为5～7mm部分、粒径为1～4mm部分和粒径＜0.5mm部分组成，电熔致密刚玉中粒径为7～10mm部分、粒径为5～7mm部分、粒径为1～4mm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1～2mm部分和粒径为0.5～1mm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1～2mm部分和粒径为0.5～1mm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%。

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。