CN104692815A

CN104692815A - 一种添加用后回收料的连铸用抗热震整体塞棒及制备方法

Info

Publication number: CN104692815A
Application number: CN201510061734.5A
Authority: CN
Inventors: 赵俊学; 王建筑; 唐雯聃; 施瑞盟; 李小明
Original assignee: Xian University of Architecture and Technology
Current assignee: Xian University of Architecture and Technology
Priority date: 2015-02-05
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2015-06-10

Abstract

本发明涉及一种添加用后回收料的连铸用抗热震整体塞棒及制备方法，所涉及的塞棒包括塞棒本体和棒头，塞棒本体材料包括：铝碳回收料；电熔刚玉或烧结刚玉；石墨或改性石墨；单质硅或/和碳化硼；和酚醛树脂；棒头材料包括：锆碳回收料；电熔刚玉或烧结刚玉；石墨或改性石墨；碳化硅或/和碳化硼；和酚醛树脂；铝碳回收料和锆碳回收料为对用后的长水口、塞棒、浸入式水口本体和浸入式水口渣线与所粘结的钢渣采用特殊的方法进行分选所得。所涉及的制备方法包括采用高速逆流造粒机造粒；采用等静压机压制；成型后在还原气氛下烧制。本发明对用后耐火材料进行分选，并通过在塞棒内添加铝碳回收料和锆碳回收料，提高了塞棒的热震稳定性和抗渣侵蚀性能。

Description

一种添加用后回收料的连铸用抗热震整体塞棒及制备方法

技术领域

本发明属于环保型耐火材料制备技术领域，主要涉及一种添加用后回收料的连铸用整体抗热震塞棒制备方法

背景技术

目前我国年消耗连铸三大件(长水口、塞棒、浸入式水口)20万吨，产生固体废弃材料物约12万吨，这些用后连铸三大件耐火材料通常和其它固体废弃物一起被填埋。连铸三大件本体一般采用电熔或烧结刚玉、石墨等高档材料作为原材料；浸入式水口渣线一般采用电熔稳定氧化锆、石墨等高档材料作为原材料，这些物相在使用后变化较小，因此，在一次资源日渐减少和环保要求越来越高的情况下，对这些废弃耐火材料进行回收利用具有重要的经济和环保意义。

发明内容

针对现有技术的缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种添加用后回收料的连铸用抗热震整体塞棒。

所提供添加用后回收料的连铸用抗热震整体塞棒包括塞棒本体和棒头，

所述塞棒本体材料包括：铝碳回收料；电熔刚玉或烧结刚玉；石墨或改性石墨；单质硅和碳化硼中的一种或两种；以及酚醛树脂；

所述棒头材料包括：锆碳回收料；电熔刚玉或烧结刚玉；石墨或改性石墨；碳化硅和碳化硼中的一种或两种；以及酚醛树脂6％～8％；

所述铝碳回收料和锆碳回收料为对用后的长水口、塞棒、浸入式水口本体以及浸入式水口渣线所粘结的钢渣进行分离、分选后所得。

可选的，本发明所述塞棒本体材料的质量百分比组成为：按100％计，铝碳回收料10％～50％；电熔刚玉或烧结刚玉20％～60％；石墨或改性石墨20％～25％；单质硅或碳化硼中的一种或两种1％～3％；酚醛树脂8％～10％；

所述棒头材料的质量百分比组成为为：按100％计，锆碳回收料20％～40％，；电熔刚玉或烧结刚玉40％～60％，石墨或改性石墨10％～15％；碳化硅或碳化硼中的一种或两种1％～2％；酚醛树脂6％～8％。

本发明还提供上述添加用后回收料的连铸用抗热震整体塞棒的制备方法，其特征在于，塞棒本体与棒头均采用高速逆流造粒机造粒；采用等静压机压制；成型后在还原气氛下烧制。

可选的，本发明的等静压机压制压力为30～40Mpa；烧制温度为900～1100℃。

可选的，本发明的铝碳回收料和锆碳回收料为对用后的长水口、塞棒、浸入式水口本体以及浸入式水口渣线所粘结的钢渣进行颚破、轮碾、逆流和筛分的处理方式所得。

本发明除可实现回收料的有效利用外，通过再生料内的微裂纹可提高塞棒本体、棒头材料的热震稳定性，减少塞棒在开浇初期的断棒概率。同时因锆碳回收料内含有抗钢液中夹杂氧化物(CaO、MnO、FeO等)侵蚀性能的强的氧化锆材料，提高了棒头材料的抗侵蚀性。

具体实施方式

整体塞棒是连铸过程中使用的重要功能材料，起到对中间包钢液的开浇、控流以及使用后关闭的作用。整体塞棒一般由两部分组成，塞棒本体和棒头；塞棒本体一般要求具有良好的热震稳定性，而棒头则需要良好的耐冲刷、抗侵蚀性。整体塞棒一般由电熔或烧结刚玉、石墨等作为原材料；生产刚玉的工艺能源消耗严重，石墨为资源稀缺性原料。

采用特殊的选分方法对用后的长水口、塞棒、浸入式水口本体以及浸入式水口渣线所粘结的钢渣进行分离可得到铝碳回收料和锆碳回收料。选分方法是在多次对比试验的基础上提出的，铝碳及锆碳回收料采用“颚破+轮碾+高速逆流+筛分”的处理方式，可有效降低筛上物中的杂质、碳含量和假颗粒比例。之后把这些铝碳回收料及锆碳回收料加工与配制成所需要的化学成分及颗粒粒度。由于去除粘结渣的回收料物相和塞棒制作原材料基本相同，所以添加铝碳回收料到塞棒的本体材料中，添加锆碳回收料到塞棒的棒头材料中，可以替代部分原材料，减少刚玉、氧化锆以及石墨的消耗，起到同时减少资源消耗和固体废弃物对环境的污染的效果。由于回收的铝碳料在破碎过程中内部形成的微裂纹以及假颗粒含有较多气孔，可提高塞棒本体材料的热震稳定性，减少塞棒及塞头掉块剥落及裂纹产生的损坏，提高了塞棒的整体抗渣侵能及使用可靠性。

以下是发明人提供的具体实施例，以对本发明的技术方案作进一步解释说明。

实施例1：

企业概况：

某耐火材料厂，主要产品镁碳砖、连铸“三大件”(含长水口、塞棒、浸入式水口)，其中年产连铸中间包塞棒20万支。

实施方案和效果

采用本专利提出的实施方案，对用后塞棒进行回收，清渣和破碎，通过成分和粒度控制，与新料配料、压制成型、烧成，制得塞棒产品。经应用表明，效果良好。采用本方案生产中间包塞棒8万支，塞棒在棒头与塞棒本体连接处断棒的概率大大降低。对比应用表明，断棒率(使用过程发生塞棒断裂的根数与使用的总塞棒数之比)由改进前的0.1％降低到新配方使用后的0.05％。

实施过程新料和回收料配比如表1所示。

表1塞棒回收料掺加配比方案

采用No.1配比方案，铝碳回收料使用量达到30％，年节约电熔刚玉1500吨，改性石墨600吨，Si/B₄C 90吨，酚醛树脂210吨；锆碳回收料使用量达到30％，节约电熔刚玉240吨，改性石墨30吨，Si/B₄C 6吨，酚醛树脂24吨。共减少2700吨固体废弃材料产生，按照各种原材料单价结算共节约1643.4万元。取得了良好的社会和经济效益。

实施例2：

企业概况：

某耐火材料厂，主要产品为连铸“三大件”(含长水口、塞棒、浸入式水口)、水口座砖和水口滑板，其中年产连铸中间包塞棒22万支。

实施方案和效果

采用本专利提出的实施方案，对用后塞棒进行回收，清渣和破碎，通过成分和粒度控制，与新料配料、压制成型、烧成，制得塞棒产品。经应用表明，效果良好。采用本方案生产中间包塞棒12万支，塞棒在棒头与塞棒本体连接处断棒的概率大大降低。对比应用表明，断棒率由改进前的0.1％降低到新配方使用后的0.03％。

实施过程新料和回收料配比如表2所示。

表2塞棒回收料掺加配比方案

采用No.2配比方案，铝碳回收料使用量达到48％，年节约电熔刚玉2400吨，石墨/改性石墨960吨，Si/B₄C144吨，酚醛树脂336吨；锆碳回收料使用量达到48％，节约电熔刚玉384吨，石墨/改性石墨48吨，Si/B₄C 9.6吨，酚醛树脂38.4吨。共减少4320吨固体废弃材料产生，按照各种原材料单价结算共节约2534.4万元。取得了良好的社会和经济效益。

Claims

1.一种添加用后回收料的连铸用抗热震整体塞棒，包括塞棒本体和棒头，其特征在于，

所述棒头材料包括：锆碳回收料；电熔刚玉或烧结刚玉；石墨或改性石墨；碳化硅和碳化硼中的一种或两种；以及酚醛树脂；

所述铝碳回收料和锆碳回收料为对用后的长水口、塞棒、浸入式水口本体以及浸入式水口渣线所粘结的钢渣进行分选后所得。

2.如权利要求1所述的添加用后回收料的连铸用抗热震整体塞棒，其特征在于，

所述塞棒本体材料的质量百分比组成为：按100％计，铝碳回收料10％～50％；电熔刚玉或烧结刚玉20％～60％；石墨或改性石墨20％～25％；单质硅或碳化硼中的一种或两种1％～3％；酚醛树脂8％～10％；

3.权利要求1或2所述添加用后回收料的连铸用抗热震整体塞棒的制备方法，其特征在于，塞棒本体与棒头均采用高速逆流造粒机造粒；采用等静压机压制；成型后在还原气氛下烧制；所述等静压机压制压力为30～40Mpa，烧制温度为900～1100℃。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铝碳回收料和锆碳回收料为对用后的长水口、塞棒、浸入式水口本体以及浸入式水口渣线所粘结的钢渣进行颚破、轮碾、逆流和筛分的处理方式所得。