CN104276827A - 用于高炉出铁沟的再生捣打料及其制备方法 - Google Patents

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何晓俊
赵惠忠
邱文冬
余俊
赵伟
窦恒
沈伟国
张寒
朱长江
陈金凤
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay

Abstract

本发明公开了一种用于高炉出铁沟的再生捣打料及其制备方法，即本再生捣打料包括55～70wt%的ASC质再生料、10～20wt%的棕刚玉细粉、2～6wt%的板状刚玉细粉、1～8wt%的碳化硅颗粒、5～10wt%的碳化硅细粉、2～6wt%的硅细粉和0.01～1wt%的铝细粉，外加所述再生捣打料4～7wt%的热固性酚醛树脂。再生捣打料的制备方法是将再生捣打料中各原料充分混合，然后加入热固性酚醛树脂后混碾5～15分钟，制得再生捣打料。本再生捣打料节约了高品位原材料，保护了有限的资源，降低了高炉出铁沟的原料成本；本方法制得的再生捣打料抗氧化性能和抗渣侵蚀性能优良，满足高炉出铁沟应用的需要。

Description

用于高炉出铁沟的再生捣打料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于高炉出铁沟的再生捣打料及其制备方法。
背景技术
高炉出铁沟是引导高温铁水和熔渣的通道，包括主沟、铁沟、渣沟和撇渣器等。通常高炉出铁沟采用的耐火材料大多为Al2O3-SiC-C系列，一般采用致密刚玉、亚白刚玉、棕刚玉、特级高铝矾土熟料、碳化硅、鳞片石墨、各种微粉与结合剂、外加剂等配制而成。这些高品位原材料储量有限，价格昂贵，用来生产高炉出铁沟的耐火材料成本较高。另外钢铁企业普遍使用的铁水包、鱼雷罐等炼铁设备所用的主要耐火材料与高炉出铁沟相同，因此原料消耗量大，并使用后直接丢弃，既污染环境又浪费资源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于高炉出铁沟的再生捣打料及其制备方法，本再生捣打料节约了高品位原材料，保护了有限的资源，降低了高炉出铁沟的原料成本；本方法制得的再生捣打料抗氧化性能和抗渣侵蚀性能优良，满足高炉出铁沟应用的需要。
为解决上述技术问题，本发明用于高炉出铁沟的再生捣打料包括55～70wt%的ASC质再生料、10～20wt%的棕刚玉细粉、2～6wt%的板状刚玉细粉、1～8wt%的碳化硅颗粒、5～10wt%的碳化硅细粉、2～6wt%的硅细粉和0.01～1wt%的铝细粉，外加所述再生捣打料4～7wt%的热固性酚醛树脂。
进一步，上述ASC质再生料是将废弃的Al2O3-SiC-C砖破碎至粒度≤10mm，再碾压5～10分钟，进行筛分后制得ASC质再生料。
进一步，上述ASC质再生料的颗粒级配比是：粒度小于8mm且大于或等于5mm占20～30wt%，粒度小于5mm且大于或等于3mm占35～45wt%，粒度小于3mm且大于或等于1mm占20～30wt%，粒度小于1mm占5～10wt%。
进一步，上述棕刚玉细粉的Al2O3含量≥95wt%、粒度≤76μm。
进一步，上述板状刚玉细粉的Al2O3含量≥99wt%、粒度≤45μm。
进一步，上述碳化硅颗粒的SiC含量≥97wt%、粒度≤1mm。
进一步，上述碳化硅细粉的SiC含量≥97wt%、粒度≤88μm。
进一步，上述硅细粉的Si含量≥98wt%、粒度≤60μm。
进一步，上述铝细粉的Al含量≥96wt%、粒度≤80μm。
制备所述的再生捣打料的方法是将再生捣打料中各原料充分混合，然后加入热固性酚醛树脂后混碾5～15分钟，制得再生捣打料。    
由于本发明用于高炉出铁沟的再生捣打料及其制备方法采用了上述技术方案，即本再生捣打料包括55～70wt%的ASC质再生料、10～20wt%的棕刚玉细粉、2～6wt%的板状刚玉细粉、1～8wt%的碳化硅颗粒、5～10wt%的碳化硅细粉、2～6wt%的硅细粉和0.01～1wt%的铝细粉，外加所述再生捣打料4～7wt%的热固性酚醛树脂。再生捣打料的制备方法是将再生捣打料中各原料充分混合，然后加入热固性酚醛树脂后混碾5～15分钟，制得再生捣打料。本再生捣打料节约了高品位原材料，保护了有限的资源，降低了高炉出铁沟的原料成本；本方法制得的再生捣打料抗氧化性能和抗渣侵蚀性能优良，满足高炉出铁沟应用的需要。
具体实施方式
本发明用于高炉出铁沟的再生捣打料包括55～70wt%的ASC质再生料、10～20wt%的棕刚玉细粉、2～6wt%的板状刚玉细粉、1～8wt%的碳化硅颗粒、5～10wt%的碳化硅细粉、2～6wt%的硅细粉和0.01～1wt%的铝细粉，外加所述再生捣打料4～7wt%的热固性酚醛树脂。
进一步，上述ASC质再生料是将废弃的Al2O3-SiC-C砖破碎至粒度≤10mm，再碾压5～10分钟，进行筛分后制得ASC质再生料。
进一步，上述ASC质再生料的颗粒级配比是：粒度小于8mm且大于或等于5mm占20～30wt%，粒度小于5mm且大于或等于3mm占35～45wt%，粒度小于3mm且大于或等于1mm占20～30wt%，粒度小于1mm占5～10wt%。
进一步，上述棕刚玉细粉的Al2O3含量≥95wt%、粒度≤76μm。
进一步，上述板状刚玉细粉的Al2O3含量≥99wt%、粒度≤45μm。
进一步，上述碳化硅颗粒的SiC含量≥97wt%、粒度≤1mm。
进一步，上述碳化硅细粉的SiC含量≥97wt%、粒度≤88μm。
进一步，上述硅细粉的Si含量≥98wt%、粒度≤60μm。
进一步，上述铝细粉的Al含量≥96wt%、粒度≤80μm。
制备所述的再生捣打料的方法是将再生捣打料中各原料充分混合，然后加入热固性酚醛树脂后混碾5～15分钟，制得再生捣打料。
本再生捣打料采用废弃的ASC砖制得ASC质再生料，其回收和再生工艺精简，并以ASC质再生料为主要原料，代替除SiC颗粒之外的全部骨料及部分粉料，解决了废弃ASC砖的再生利用问题，既节约了有限资源、减少了污染，又降低了生产成本。由于本再生捣打料中采用的ASC质再生料经历过高温烧结反应，故晶粒尺寸长大，气孔变小变少，且骨料表面粘附一层石墨，有利于提高高炉出铁沟用再生捣打料的抗氧化性能和抗渣侵蚀性能，其性能满足使用要求。
本制备方法制得的再生捣打料经检测，其220℃×8h体积密度为2.83～2.87g/cm-3、耐压强度为95～103MPa、抗折强度为13～17MPa，1450℃×3h体积密度为2.86～2.90g/cm-3、耐压强度为72～85MPa、抗折强度为8.0～9.2MPa，完全满足高炉出铁沟、铁水包及鱼雷罐等的耐火材料应用。
下列为各项具体实施例：
实施例1
先将55~60wt%的ASC质再生料、15~20wt%的棕刚玉细粉、2~4wt%的板状刚玉细粉、5~8wt%的碳化硅颗粒、5~8wt%的碳化硅细粉、2~4wt%的硅细粉和0.5~1wt%的铝细粉混合，制得混合料，外加混合料5.5~7wt%的热固性酚醛树脂，混碾5~15分钟，即得高炉出铁沟用再生捣打料。
本实施例制备的高炉出铁沟用再生捣打料经检测，其220℃×8h体积密度为2.84～2.86g/cm-3、耐压强度为99～103MPa、抗折强度为15～17MPa，1450℃×3h体积密度为为2.87～2.89g/cm-3、耐压强度为77～83MPa、抗折强度为8.3～8.9MPa。
实施例2
先将55~60wt%的ASC质再生料、15~20wt%的棕刚玉细粉、2~4wt%的板状刚玉细粉、5~8wt%的碳化硅颗粒、5~8wt%的碳化硅细粉、4~6wt%的硅细粉和0.01~0.5wt%的铝细粉混合，制得混合料，外加混合料4~5.5wt%的热固性酚醛树脂，混碾5~15分钟，即得高炉出铁沟用再生捣打料。
本实施例制备的高炉出铁沟用再生捣打料经检测，其220℃×8h体积密度为2.84～2.86g/cm-3、耐压强度为97～101MPa、抗折强度为14～16MPa，1450℃×3h体积密度为为2.87～2.89g/cm-3、耐压强度为74～79MPa、抗折强度为8.3～8.9MPa。
实施例3
先将55~60wt%的ASC质再生料、15~20wt%的棕刚玉细粉、4~6wt%的板状刚玉细粉、1~5wt%的碳化硅颗粒、8~10wt%的碳化硅细粉、4~6wt%的硅细粉和0.01~0.5wt%的铝细粉混合，制得混合料，外加混合料5.5~7wt%的热固性酚醛树脂，混碾5~15分钟，即得高炉出铁沟用再生捣打料。
本实施例制备的高炉出铁沟用再生捣打料经检测，其220℃×8h体积密度为2.85～2.87g/cm-3、耐压强度为99～103MPa、抗折强度为15～17MPa，1450℃×3h体积密度为为2.88～2.90g/cm-3、耐压强度为81～85MPa、抗折强度为8.7～9.2MPa。
实施例4
先将60~65wt%的ASC质再生料、10~15wt%的棕刚玉细粉、4~6wt%的板状刚玉细粉、1~5wt%的碳化硅颗粒、8~10wt%的碳化硅细粉、2~4wt%的硅细粉和0.5~1wt%的铝细粉混合，制得混合料，外加混合料4~5.5wt%的热固性酚醛树脂，混碾5~15分钟，即得高炉出铁沟用再生捣打料。
本实施例制备的高炉出铁沟用再生捣打料经检测，其220℃×8h体积密度为2.84～2.86g/cm-3、耐压强度为99～103MPa、抗折强度为14～16MPa，1450℃×3h体积密度为为2.87～2.89g/cm-3、耐压强度为77～83MPa、抗折强度为8.3～8.9MPa。
实施例5
先将60~65wt%的ASC质再生料、15~20wt%的棕刚玉细粉、2~4wt%的板状刚玉细粉、5~8wt%的碳化硅颗粒、5~8wt%的碳化硅细粉、2~4wt%的硅细粉和0.01~0.5wt%的铝细粉混合，制得混合料，外加混合料4~5.5wt%的热固性酚醛树脂，混碾5~15分钟，即得高炉出铁沟用再生捣打料。
本实施例制备的高炉出铁沟用再生捣打料经检测，其220℃×8h体积密度为2.84～2.86g/cm-3、耐压强度为99～103MPa、抗折强度为14～16MPa，1450℃×3h体积密度为为2.87～2.89g/cm-3、耐压强度为77～83MPa、抗折强度为8.3～8.9MPa。
实施例6
先将65~70wt%的ASC质再生料、10~15wt%的棕刚玉细粉、2~4wt%的板状刚玉细粉、1~5wt%的碳化硅颗粒、8~10wt%的碳化硅细粉、2~4wt%的硅细粉和0.01~0.5wt%的铝细粉混合，制得混合料，外加混合料4~5.5wt%的热固性酚醛树脂，混碾5~15分钟，即得高炉出铁沟用再生捣打料。
本实施例制备的高炉出铁沟用再生捣打料经检测，其220℃×8h体积密度为2.83～2.85g/cm-3、耐压强度为97～101MPa、抗折强度为13～15MPa，1450℃×3h体积密度为为2.86～2.88g/cm-3、耐压强度为74～79MPa、抗折强度为8.0～8.5MPa。
实施例7
先将65~70wt%的ASC质再生料、10~15wt%的棕刚玉细粉、2~4wt%的板状刚玉细粉、1~5wt%的碳化硅颗粒、8~10wt%的碳化硅细粉、2~4wt%的硅细粉和0.01~0.5wt%的铝细粉混合，制得混合料，外加混合料4~5.5wt%的热固性酚醛树脂，混碾5~15分钟，即得高炉出铁沟用再生捣打料。
本实施例制备的高炉出铁沟用再生捣打料经检测，其220℃×8h体积密度为2.84～2.86g/cm-3、耐压强度为95～98MPa、抗折强度为13～15MPa，1450℃×3h体积密度为为2.86～2.88g/cm-3、耐压强度为72～76MPa、抗折强度为8.0～8.5MPa。

Claims (10)

1.一种用于高炉出铁沟的再生捣打料，其特征在于：所述再生捣打料包括55～70wt%的ASC质再生料、10～20wt%的棕刚玉细粉、2～6wt%的板状刚玉细粉、1～8wt%的碳化硅颗粒、5～10wt%的碳化硅细粉、2～6wt%的硅细粉和0.01～1wt%的铝细粉，外加所述再生捣打料4～7wt%的热固性酚醛树脂。
2.根据权利要求1所述的用于高炉出铁沟的再生捣打料，其特征在于：所述ASC质再生料是将废弃的Al2O3-SiC-C砖破碎至粒度≤10mm，再碾压5～10分钟，进行筛分后制得ASC质再生料。
3.根据权利要求1或2所述的用于高炉出铁沟的再生捣打料，其特征在于：所述ASC质再生料的颗粒级配比是：粒度小于8mm且大于或等于5mm占20～30wt%，粒度小于5mm且大于或等于3mm占35～45wt%，粒度小于3mm且大于或等于1mm占20～30wt%，粒度小于1mm占5～10wt%。
4.根据权利要求3所述的用于高炉出铁沟的再生捣打料，其特征在于：所述棕刚玉细粉的Al2O3含量≥95wt%、粒度≤76μm。
5.根据权利要求3所述的用于高炉出铁沟的再生捣打料，其特征在于：所述板状刚玉细粉的Al2O3含量≥99wt%、粒度≤45μm。
6.根据权利要求3所述的用于高炉出铁沟的再生捣打料，其特征在于：所述碳化硅颗粒的SiC含量≥97wt%、粒度≤1mm。
7.根据权利要求3所述的用于高炉出铁沟的再生捣打料，其特征在于：所述碳化硅细粉的SiC含量≥97wt%、粒度≤88μm。
8.根据权利要求3所述的用于高炉出铁沟的再生捣打料，其特征在于：所述硅细粉的Si含量≥98wt%、粒度≤60μm。
9.根据权利要求3所述的用于高炉出铁沟的再生捣打料，其特征在于：所述铝细粉的Al含量≥96wt%、粒度≤80μm。
10.一种制备权利要求1至8任一项所述的再生捣打料的方法，其特征在于：将再生捣打料中各原料充分混合，然后加入热固性酚醛树脂后混碾5～15分钟，制得再生捣打料。
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