CN104355628A - 利用冶金废渣作为原料的环保型无水炮泥配方及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用冶金废渣作为原料的环保型无水炮泥配方，其特征在于：包括以下组份：骨料部分：矾土48～55份，冶金废渣8-15份，焦末10-12份；基质部分:冶金废渣15-20份，铝矾土细粉5-10份，绢云母粉5-8份，粘土粉5-10份，含碳树脂粉2-3份，碳化硅微粉1-2份。与现有技术相比，可以代替无水炮泥中碳化硅、铝矾土骨料及细粉等耐火原料，具有稳定性高、成本低的优点。

Description

利用冶金废渣作为原料的环保型无水炮泥配方及方法

技术领域

本发明涉及无水炮泥，具体为利用冶金废渣作为原料的环保型无水炮泥配方及方法。 

背景技术

随着钢铁行业低迷，钢铁企业在想方设法降本增效。作为耐火材料是钢铁行业的上游供应商，也要通过技术进步，降低成本，与钢铁企业共渡难关。高炉无水炮泥产品主要应用高炉出铁口，原料为高铝矾土骨料及细粉、碳化硅粉、焦碳末、粘土、绢云母、鳞片石墨、煤焦油、酚醛树脂等，材料基本是矿产资源或由矿产资源生产，而矿产资源是不可再生的。 

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种利用冶金废渣作为原料的环保型无水炮泥配方及方法，本配方以及方法可以代替或部分代替无水炮泥中碳化硅、铝矾土细粉、刚玉细粉、石墨等耐火原料，具有使用性能稳定、成本低的优点。 

为达到以上目的，本发明所采用的技术方案是： 

一种利用冶金废渣作为原料的环保型无水炮泥配方，其特征在于：包括以下组份：

骨料部分：矾土颗粒料48～55份、冶金废渣骨料8-15份、焦末10-12份；

基质部分：冶金废渣细粉15-20份，铝矾土细粉5-10份，绢云母粉5-8份，粘土粉5-10份，含碳树脂粉2-3份，碳化硅微粉1-2份。

进一步的，所述整体骨料部分以及基质部分粒度为0.1-3mm；3～1mm的粒度部分占总体重量的40-45%；1～0.1mm的粒度部分占总体重量的60-55%。 

进一步的，所述骨料部分中：焦末颗粒3-0.088mm，冶金废渣骨料3～0.088mm；基质部分：冶金废渣细粉在0.088-0.074mm。 

一种环保无水炮泥的方法，将以上组份中加入液体粘合剂中，预混合5-10分钟后，于50℃恒温碾泥机混练30-35分钟，出泥经挤泥机挤出，切坯密封包装。 

所述的液体粘合剂为煤焦油与酚醛树脂按照质量比9：1复合，加入量为：液体粘合剂=100：15-20。 

进一步的，将以上所有细粉料预混合5-10分钟后，作为预混合粉料分装备用。 

将上述骨料部分计量后加入碾泥机混练3-5分钟；加入复合液体粘合剂质量的50-60%，于50℃恒温碾泥机混练3-5分钟，然后计量后加入全部预混合粉料，加入余下部分的复合液体粘合剂，继续混碾25-30分钟出泥，并经挤泥机挤出，切坯密封包装。 

下面结合具体实施方式具体说明。 

具体实施方式

下面未述及的相关技术内容均可采用或借鉴现有技术。 

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。 

一种利用冶金废渣作为原料的环保型无水炮泥配方，包括以下组分： 

骨料部分：矾土颗粒48-55质量份、碳化硅颗粒8-15质量份、冶金废渣颗粒8-15质量份、焦末10-12质量份；

基质部分：冶金废渣细粉15-20质量份、铝矾土细粉5-10质量份、绢云母粉5-8质量份、粘土粉5-10质量份，含碳树脂粉2-3质量份，碳化硅微粉1-2质量份。

骨料部分与基质部分的区别在于，骨料部分的颗粒粒度一般为大于0.088mm，本专利中所说的骨料粒度具体分为3-1mm、1-0.088mm，基质部分为粒度小于0.088mm的细粉部分。 

骨料部分中：矾土颗粒为：3-1mm、1-0.088mm、冶金废渣粒度为：3-0.088mm、焦末粒度为：3-0.088mm。 

基质部分中：冶金废渣细粉0.088-0.074mm、铝矾土细粉0.088-0.074mm、绢云母粉0.088-0.074mm、粘土粉0.088-0.074mm，含碳树脂粉0.088-0.074mm，碳化硅微粉小于0.044mm。 

骨料以及基质部分中，根据粒度的大小，选择：3～0.088mm的粒度部分占总体重量的40-45%；细度在0.088mm以下的粒度部分占总体重量的60-55%。 

铝矾土细粉是铝矾土骨料用磨粉设备磨成的细粉，一般细度在0.088mm- 0.074mm。 

其中该冶金废渣是冶炼钛铁合金所产生的，具有成本低廉，来源广泛的优点，主要成分为SiC:50%-60%，Al₂O₃:25-35%,TiO₂:7-9%，其它为成分为少量CaO、Fe₂O₃。 

其中成分为SiC、Al₂O₃、TiO₂均是优良的耐火原料，因此将该冶金废渣材料拣选、破碎、磁选除去铁质，一部分加工成为3～0.088mm的骨料，一部分用球磨机磨制成0.088-0.074mm细粉。铝矾土骨料的临界粒度为3.5mm，分为3～1mm、1～0.088mm，焦末3-0.088mm。 

因该冶金废渣中含有氧化钛成分，在炮泥中应用有一特殊“护炉”优点，是传统无水炮泥所不具备的。高温下，氧化钛与氧化铝、氧化铁反应，能生成有一定粘度的固熔体耐火物质，有助烧结作用，对炮泥内材料成分的反应烧结，炮泥易于与炉壁耐火砖牢固结合，有助于泥包的形成，保护炉壁耐材，起到补炉护炉的优良效果。使用性能稳定，泥量消耗正常，延长高炉的服役期限，完全满足高炉生产需求。 

  

将以上组份中加入液体粘合剂的为煤焦油与酚醛树脂9：1复合，与上述组分添加的量为：100：15-20。

将以上所有细粉料（基质部分）预混合5-10分钟后，比如可以5、8、10分钟，作为预混合粉料分装备用。 

将上述骨料部分计量后加入碾泥机混练3-5分钟，比如5分钟；加入复合液体粘合剂质量的50-60%，优选55%，于50℃恒温碾泥机混练3-5分钟，优选5分钟，然后计量后加入全部预混合粉料，加入余下部分的复合液体粘合剂，继续混碾25-30分钟出泥，并经挤泥机挤出，切坯密封包装 

该环保型无水炮泥的制备，成功替代了碳化硅、铝矾土、刚玉粉等矿产原料，在日照钢铁、天津钢铁、兴鑫钢铁等国内大中型高炉上得到应用，使用性能稳定，出铁时间达到55-80分钟左右，铁口扩径不明显，抗高温渣、铁的冲刷性能得到加强，铁口深度达到1.8-2.6米，最高达到2.8米，较普通无水炮泥铁口深度增长0.4-0.3米，有保护高炉内衬的作用，每吨产品可降低成本15-20%，经济和社会效益显著。

在无水炮泥配料中部分应用该冶金废渣，取代常规的碳化硅、石墨、焦末、铝矾土、棕刚玉等矿产原料，每年可综合利用冶金废渣5000吨以上，每吨产品可显著降低成本15-20%，该项目属于固体废物综合利用技术，经济和社会效益显著。 

以上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 

Claims (6)

1.一种利用冶金废渣作为原料的环保型无水炮泥配方，其特征在于：包括以下组份：

包括骨料部分以及基质部分，其中：

骨料部分骨料颗粒直径为3-1mm、1-0.088mm ,由以下组份组成：矾土颗粒料48～55份、冶金废渣骨料8-15份、焦末10-12份；

基质部分颗粒直径为小于0.088mm的粒度，由以下组份组成：冶金废渣细粉15-20份，铝矾土细粉5-10份，绢云母粉5-8份，粘土粉5-10份，含碳树脂粉2-3份，碳化硅微粉1-2份。

2.根据权利要求1所述的利用冶金废渣作为原料的环保型无水炮泥配方，其特征在于：所述整体骨料部分3～0.088mm以及基质部分细度小于0.088mm；3～1mm的粒度部分占总体重量的40-45%；1～0.1mm的粒度部分占总体重量的60-55%。

3.根据权利要求1所述的利用冶金废渣作为原料的环保型无水炮泥配方，其特征在于：所述骨料部分中：焦末颗粒3-0.088mm、冶金废渣骨料3～0.088mm；基质部分中的冶金废渣细粉在0.074-0.088mm。

4.一种环保无水炮泥的方法，其特征在于：将以上组份中加入液体粘合剂中，预混合5-10分钟后，于50℃恒温碾泥机混练30-35分钟，出泥经挤泥机挤出，切坯密封包装。

5.根据权利要求4所述的环保无水炮泥的方法，其特征在于：所述的液体粘合剂为煤焦油与酚醛树脂按照质量比9：1复合，加入量为：液体粘合剂=100：15-20。

6.根据权利要求4或5所述的环保无水炮泥的方法，其特征在于：

将以上所有细粉料即细度小于0.088mm的部分原料，预混合5-10分钟后，作为预混合粉料分装备用；

将上述骨料部分计量后加入碾泥机混练3-5分钟；

往碾泥机中加入复合液体粘合剂质量的50-60%，于50℃恒温碾泥机混练3-5分钟，然后计量后加入全部预混合粉料，加入余下部分的复合液体粘合剂，继续混碾25-30分钟出泥，并经挤泥机挤出，切坯密封包装。