CN104725056A

CN104725056A - 用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法

Info

Publication number: CN104725056A
Application number: CN201310718300.9A
Authority: CN
Inventors: 邱文冬; 赵惠忠; 赵伟; 余俊; 何晓俊; 窦恒
Original assignee: Shanghai Baosteel Industry Technological Service Co Ltd
Current assignee: Shanghai Baosteel Industry Technological Service Co Ltd
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2015-06-24

Abstract

本发明公开了一种用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法，即本方法将60～75wt%的ASC质再生料、5～10wt%的白刚玉细粉、0.01～10wt%的碳化硅颗粒、5～10wt%的碳化硅细粉、3～6wt%的硅微粉、2～5wt%的高纯铝酸钙水泥、2～5wt%的氧化铝微粉、2～5wt%的金属硅细粉、0.01～1wt%的金属铝细粉和0.1～0.2wt%的减水剂混合，搅拌10～15分钟，得到高炉出铁沟用再生浇注料。本方法制备的再生浇注料抗氧化性能和抗渣侵蚀性能优良，节省高品位原材料资源，减少了环境污染，降低了生产成本。

Description

用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法。

背景技术

高炉出铁沟是引导高温铁水和熔渣的通道，其包括主沟、铁沟、渣沟和撇渣器等。目前高炉出铁沟用耐火材料大多为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、鳞片石墨和各种微粉以及结合剂、外加剂等配制而成。由于这些高品位原材料储量有限，价格昂贵，用于生产高炉出铁沟的耐火材料成本较高；同时钢厂混铁车、鱼雷罐、铁水包等炼铁设备所用的耐材与高炉出铁沟相同，其主要为Al₂O₃-SiC-C系列耐火材料，并年消耗量大，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浇注料的制备方法，本方法制备的再生浇注料抗氧化性能和抗渣侵蚀性能优良，节省高品位原材料资源，减少了环境污染，降低了生产成本。

为解决上述技术问题，本发明用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法将60～75wt%的ASC质再生料、5～10wt%的白刚玉细粉、0.01～10wt%的碳化硅颗粒、5～10wt%的碳化硅细粉、3～6wt%的硅微粉、2～5wt%的高纯铝酸钙水泥、2～5wt%的氧化铝微粉、2～5wt%的金属硅细粉、0.01～1wt%的金属铝细粉和0.1～0.2wt%的减水剂混合，搅拌10～15分钟，得到高炉出铁沟用再生浇注料。

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20～35wt%，粒度小于5mm且大于或等于3mm占30～45wt%，粒度小于3mm且大于或等于1mm占25～35wt%，粒度小于1mm占5～25wt%。

进一步，上述白刚玉细粉的Al₂O₃含量≥99wt%，粒度≤60um。

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≤65um。

进一步，上述硅微粉的SiO₂含量≥96wt%，粒度≤1um。

进一步，上述高纯铝酸钙水泥的Al₂O₃含量≥77wt%。

进一步，上述氧化铝微粉的Al₂O₃含量≥99wt%，粒度≤2um。

进一步，上述金属硅细粉的Si含量≥96wt%、粒度≤60μm，上述金属铝细粉的Al含量≥98wt%、粒度≤80μm。

由于本发明用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法采用了上述技术方案，即本方法将60～75wt%的ASC质再生料、5～10wt%的白刚玉细粉、0.01～10wt%的碳化硅颗粒、5～10wt%的碳化硅细粉、3～6wt%的硅微粉、2～5wt%的高纯铝酸钙水泥、2～5wt%的氧化铝微粉、2～5wt%的金属硅细粉、0.01～1wt%的金属铝细粉和0.1～0.2wt%的减水剂混合，搅拌10～15分钟，得到高炉出铁沟用再生浇注料。本方法制备的再生浇注料抗氧化性能和抗渣侵蚀性能优良，节省高品位原材料资源，减少了环境污染，降低了生产成本。

具体实施方式

本发明用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法将60～75wt%的ASC质再生料、5～10wt%的白刚玉细粉、0.01～10wt%的碳化硅颗粒、5～10wt%的碳化硅细粉、3～6wt%的硅微粉、2～5wt%的高纯铝酸钙水泥、2～5wt%的氧化铝微粉、2～5wt%的金属硅细粉、0.01～1wt%的金属铝细粉和0.1～0.2wt%的减水剂混合，搅拌10～15分钟，得到高炉出铁沟用再生浇注料。

进一步，上述白刚玉细粉的Al₂O₃含量≥99wt%，粒度≤60um。

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≤65um。

进一步，上述硅微粉的SiO₂含量≥96wt%，粒度≤1um。

进一步，上述高纯铝酸钙水泥的Al₂O₃含量≥77wt%。

进一步，上述氧化铝微粉的Al₂O₃含量≥99wt%，粒度≤2um。

本方法采用钢厂混铁车、鱼雷罐、铁水包等炼铁设备废弃的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Al₂O₃-SiC-C砖的再生利用问题，既节约了资源、减少了污染，又降低了生产成本。由于本方法采用的ASC质再生料骨料表面粘附有一层石墨，制备再生铁沟浇注料时不再额外加入炭素，减轻了浇注振动过程中的浮碳导致的碳材料分布不均的弊端，有利于制品成分的均匀分布以及抗氧化性能和抗渣侵蚀性能的提高，其性能满足高炉出铁沟的使用要求。本方法所制备的高炉出铁沟用再生浇注料经检测，110℃×24h体积密度为2.85～2.95g/cm³、耐压强度为50～65MPa、抗折强度为5.6～6.5MPa，1450℃×3h体积密度为2.81～2.86g/cm³、耐压强度为140～180MPa、抗折强度为17～19MPa。因此本方法不仅解决了废弃Al2O3-SiC-C砖的再生利用问题，又具有节约资源、减少污染和生产成本低的特点，所制备的再生浇注料抗氧化性能和抗渣侵蚀性能优良。

实施例1

本方法先将60～65wt%的ASC质再生料、8～10wt%的白刚玉细粉、0.01～5wt%的碳化硅颗粒、8～10wt%的碳化硅细粉、4.5～6wt%的硅微粉、2～3.5wt%的高纯铝酸钙水泥、3.5～5wt%的氧化铝微粉、3.5～5wt%的金属硅细粉、0.01～0.5wt%的金属铝细粉和0.1～0.2wt%的减水剂混合，制得混合料，搅拌10～15分钟后，即得高炉出铁沟用再生浇注料。经检测，110℃×24h体积密度为2.88～2.93g/cm³、耐压强度为59～65MPa、抗折强度为6.1～6.5MPa，1450℃×3h体积密度为2.83～2.85g/cm³、耐压强度为170～180MPa、抗折强度为18.4～19MPa。

实施例2

本方法先将60～65wt%的ASC质再生料、8～10wt%的白刚玉细粉、5～10wt%的碳化硅颗粒、5～8wt%的碳化硅细粉、3～4.5wt%的硅微粉、3.5～5wt%的高纯铝酸钙水泥、3.5～5wt%的氧化铝微粉、2～3.5wt%的金属硅细粉、0.5～1wt%的金属铝细粉和0.1～0.2wt%的减水剂混合，制得混合料，搅拌10～15分钟后，即得高炉出铁沟用再生浇注料。经检测，110℃×24h体积密度为2.91～2.95g/cm³、耐压强度为55～62MPa、抗折强度为6.1～6.5MPa，1450℃×3h体积密度为2.84～2.86g/cm³、耐压强度为160～170MPa、抗折强度为18～18.8MPa。

实施例3

本方法先将66～70wt%的ASC质再生料、5～8wt%的白刚玉细粉、5～10wt%的碳化硅颗粒、5～8wt%的碳化硅细粉、3～4.5wt%的硅微粉、3.5～5wt%的高纯铝酸钙水泥、3.5～5wt%的氧化铝微粉、2～3.5wt%的金属硅细粉、0.5～1wt%的金属铝细粉和0.1～0.2wt%的减水剂混合，制得混合料，搅拌10～15分钟后，即得高炉出铁沟用再生浇注料。经检测，110℃×24h体积密度为2.91～2.95g/cm³、耐压强度为59～65MPa、抗折强度为6.1～6.5MPa，1450℃×3h体积密度为2.84～2.86g/cm³、耐压强度为170～180MPa、抗折强度为18～18.8MPa。

实施例4

本方法先将65～70wt%的ASC质再生料、8～10wt%的白刚玉细粉、0.01～5wt%的碳化硅颗粒、8～10wt%的碳化硅细粉、4.5～6wt%的硅微粉、2～3.5wt%的高纯铝酸钙水泥、2～3.5wt%的氧化铝微粉、3.5～5wt%的金属硅细粉、0.01～0.5wt%的金属铝细粉和0.1～0.2wt%的减水剂混合，制得混合料，搅拌10～15分钟后，即得高炉出铁沟用再生浇注料。经检测，110℃×24h体积密度为2.91～2.95g/cm³、耐压强度为59～65MPa、抗折强度为6.1～6.5MPa，1450℃×3h体积密度为2.84～2.86g/cm³、耐压强度为170～180MPa、抗折强度为18.4～19MPa。

实施例5

本方法先将65～70wt%的ASC质再生料、5～8wt%的白刚玉细粉、5～10wt%的碳化硅颗粒、5～8wt%的碳化硅细粉、4.5～6wt%的硅微粉、2～3.5wt%的高纯铝酸钙水泥、2～3.5wt%的氧化铝微粉、3.5～5wt%的金属硅细粉、0.5～1wt%的金属铝细粉和0.1～0.2wt%的减水剂混合，制得混合料，搅拌10～15分钟后，即得高炉出铁沟用再生浇注料。经检测，110℃×24h体积密度为2.88～2.93g/cm³、耐压强度为55～62MPa、抗折强度为5.8～6.3MPa，1450℃×3h体积密度为2.83～2.85g/cm³、耐压强度为150～160MPa、抗折强度为17.4～18.2MPa。

实施例6

本方法先将65～70wt%的ASC质再生料、5～8wt%的白刚玉细粉、0.01～5wt%的碳化硅颗粒、5～8wt%的碳化硅细粉、3～4.5wt%的硅微粉、3.5～5wt%的高纯铝酸钙水泥、3.5～5wt%的氧化铝微粉、3.5～5wt%的金属硅细粉、0.01～0.5wt%的金属铝细粉和0.1～0.2wt%的减水剂混合，制得混合料，搅拌10～15分钟后，即得高炉出铁沟用再生浇注料。经检测，110℃×24h体积密度为2.86～2.90g/cm³、耐压强度为53～60MPa、抗折强度为5.8～6.3MPa，1450℃×3h体积密度为2.81～2.84g/cm³、耐压强度为140～155MPa、抗折强度为17～17.5MPa。

实施例7

本方法先将65～70wt%的ASC质再生料、5～8wt%的白刚玉细粉、0.01～5wt%的碳化硅颗粒、8～10wt%的碳化硅细粉、3～4.5wt%的硅微粉、2～3.5wt%的高纯铝酸钙水泥、2～3.5wt%的氧化铝微粉、3.5～5wt%的金属硅细粉、0.01～0.5wt%的金属铝细粉和0.1～0.2wt%的减水剂混合，制得混合料，搅拌10～15分钟后，即得高炉出铁沟用再生浇注料。经检测，110℃×24h体积密度为2.85～2.89g/cm³、耐压强度为50～58MPa、抗折强度为5.6～6.1MPa，1450℃×3h体积密度为2.81～2.84g/cm³、耐压强度为150～160MPa、抗折强度为17.4～18.2MPa。

Claims

1.一种用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法，其特征在于：本方法将60～75wt%的ASC质再生料、5～10wt%的白刚玉细粉、0.01～10wt%的碳化硅颗粒、5～10wt%的碳化硅细粉、3～6wt%的硅微粉、2～5wt%的高纯铝酸钙水泥、2～5wt%的氧化铝微粉、2～5wt%的金属硅细粉、0.01～1wt%的金属铝细粉和0.1～0.2wt%的减水剂混合，搅拌10～15分钟，得到高炉出铁沟用再生浇注料。

2.根据权利要求1所述的用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法，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2所述的用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法，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20～35wt%，粒度小于5mm且大于或等于3mm占30～45wt%，粒度小于3mm且大于或等于1mm占25～35wt%，粒度小于1mm占5～25wt%。

4.根据权利要求1或2所述的用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法，其特征在于：所述白刚玉细粉的Al₂O₃含量≥99wt%，粒度≤60um。

5.根据权利要求1或2所述的用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法，其特征在于：所述碳化硅颗粒的SiC含量≥97wt%，粒度≤1mm。

6.根据权利要求1或2所述的用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法，其特征在于：所述碳化硅细粉的SiC含量≥97wt%，粒度≤65um。

7.根据权利要求1或2所述的用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法，其特征在于：所述硅微粉的SiO₂含量≥96wt%，粒度≤1um。

8.根据权利要求1或2所述的用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法，其特征在于：所述高纯铝酸钙水泥的Al₂O₃含量≥77wt%。

9.根据权利要求1或2所述的用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法，其特征在于：所述氧化铝微粉的Al₂O₃含量≥99wt%，粒度≤2um。

10.根据权利要求1或2所述的用于高炉出铁沟的再生浇注料的制备方法，其特征在于：所述金属硅细粉的Si含量≥96wt%、粒度≤60μm，所述金属铝细粉的Al含量≥98wt%、粒度≤80μm。