CN104926319B - 利用再生耐火原料制备高炉炮泥方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种炼铁工艺耐火材料领域。一种利用再生耐火原料制备高炉炮泥方法，该炮泥组成为：3～0mm的再生Al₂O₃‑SiC‑C质原料20～40%；1～0mm的再生刚玉质原料10～25%，≤0.088mm的再生刚玉细粉6～12%；干熄焦碳质除尘粉5～15%；≤0.074mm的粘土粉10～15%，≤0.088mm的腊石粉5～8%，≤0.045mm的碳化硅细粉3～20%，≤0.20mm的沥青1～10%；外加总干粉料总量的+15～22%的焦油结合剂，经过专用碾泥机制作成炮泥成品。本发明制成的炮泥致密性好、强度适当，能满足高炉的正常应用，降低生产成本，节省优质的耐火原料资源，有显著的经济效益和社会效益。

Description

利用再生耐火原料制备高炉炮泥方法

技术领域

本发明涉及一种炼铁工艺耐火材料领域，尤其涉及一种利用再生耐火原料制备高炉炮泥的方法。

背景技术

我国钢铁行业消耗耐火材料占总消耗量的80%以上，约1200万吨，需要大量的耐火原材料制成。而这些耐火原材料在生产过程中又需要消耗大量的能源，并造成一定的环境污染。在矿物资源愈来愈匮乏的今天，使用后耐火材料资源的再利用尤为重要，加上钢铁生产企业一直追求降本增效，对耐火材料产品的采购价格持续降低。因此利用技术优势降低成本，采用回收利用的再生耐火原料或其它材料的副产品来生产合格的耐火材料已经成为耐火材料高新技术发展的方向。在高炉炮泥的生产中，越来越多的技术人员采用了不同的固废材料或再生耐火原料生产不同要求的炮泥产品，取得了很好的效果。

中国专利CN101654372A公开了一种添加0.1～40%的铝灰的高炉炮泥，带入的成分主要有Al₂O₃约10～75%，SiO₂约0.5～30%，Al，还有Na₂O、CaO、Fe₂O₃等杂质。中国专利CN102060548A提供了一种加入回收的电炉用铝镁质颗粒及细粉15～30%，其主要成分为Al₂O₃约66.18%，MgO约23.50%，CaO约7.51%。中国专利CN101913890A公开了一种再生材料高炉炮泥的制备方法，采用用后耐火材料Al₂O₃＞60%、SiO2＜20%；碳化硅厂回收料SiC＞20%、SiO₂＞20%、C＜10%；碳素厂回收料SiC＞26%、C＞50%；加入总量为55～70%。以上现有技术都可以降低炮泥生产成本，节省资源。但采用的废弃材料种类、化学成分、物相组成不同，因而炮泥产品物理性能差异较大，没有相当的适应性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用再生耐火原料制备高炉炮泥方法，该制备方法主要采用再生Al₂O₃-SiC-C质原料、再生刚玉质原料和CDQ（干熄焦）碳质除尘粉作为炮泥的主要生产原料，制成的炮泥致密性好、强度适当，适合高炉的正常应用，不仅大大降低了生产成本，而且节省了耐火资源，减少固废了排放。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用再生耐火原料制备高炉炮泥方法，采用再生Al₂O₃-SiC-C质原料、再生刚玉质原料和干熄焦碳质除尘粉，其余由其它耐火原料配料组成；按重量百分比计，炮泥的配比为：

所述再生Al₂O₃-SiC-C质原料20～40%，粒度3～0mm，其化学成分：Al₂O₃＞60% 、SiC+C＞20%、Fe₂O₃＜2.0%；

所述再生刚玉质原料10～25%，粒度1～0mm，再生刚玉细粉6～12%，粒度≤0.088mm；其化学成分Al₂O₃＞85%，Fe₂O₃＜1.5%；

所述干熄焦碳质除尘粉5～15%，其化学成分的C＞80%；

其余耐火原料配料的配比为：

粘土粉10～15%，粒度≤0.074mm；

腊石粉5～8%，粒度≤0.088mm；

碳化硅细粉3～20%，粒度≤0.045mm；

沥青1～10%，粒度≤0.20mm；

将以上原材料准确称量后经过干混搅拌均匀，外加总干粉料总量的+15～22%的焦油结合剂，经过炮泥专用碾泥机在40～90℃下碾压30～60分钟，经挤泥机出料包装即成炮泥成品。

所述再生Al₂O₃-SiC-C质原料是用后的高炉主沟料、铁水包用后砖、混铁车内衬用后砖经过去除杂质，破粉碎后所得。

所述再生刚玉质原料是用后主沟料、钢包浇注料经过加工提炼出来的致密刚玉、白刚玉、烧结刚玉或棕刚玉的再生耐火原料。

所述干熄焦碳质除尘粉是在干熄焦炉内冷却时除尘机内收集的细焦粉。

本发明利用再生耐火原料制备高炉炮泥方法采用的再生耐火原料与固废是再生的Al₂O₃-SiC-C质原料、再生刚玉质原料和CDQ（干熄焦）碳质除尘粉。这三种材料中的化学成分都是铁水系统中常用的耐火材料主成分，对抗铁水、熔渣的侵蚀很有优势，不会对炮泥产品的性能带来负面影响。对这三种材料的颗粒级配设计是：相对致密纯净的再生刚玉原料作为细颗粒及细粉用，其吸收结合剂量比其他原料少，并可加强基质的抗侵蚀性能。相对致密度较差的Al₂O₃-SiC-C质再生料作为大颗粒用；CDQ除尘粉取代焦炭用，纯度好、质量高。这样的精细化组成设计可最大程度上避免各种再生原料应用带来的化学组成、粒度组成、物理性能上的负面影响，从而最大限度地利用各种废料。

本发明制备的炮泥致密性好、强度适当、作业性好，稳定性好，不逊色用高档原料生产的炮泥产品。本发明炮泥的原料组成搭配合理，考虑到了再生原料的化学成分及颗粒性能特点，配合其他耐火原料进行有机的搭配，使制备的炮泥具有良好的物理性能，强度适中，有利于开口性能，可以应用在大中型高炉上，满足中大型高炉的出铁需求。本发明制成的炮泥不仅大大降低了生产成本，而且节省了耐火资源，减少固废了排放。

本发明的高炉炮泥与现有技术相比，有以下优点：

1）采用了Al₂O₃-SiC-C质再生耐火原料。这种再生原料是用后的高炉主沟料、铁水包用后砖、混铁车内衬用后砖经过去除杂质，破粉碎后所得。Al₂O₃-SiC-C材质广泛地用于铁水系统应用的耐火材料中，具有良好的抗侵蚀性能，用在炮泥中与材料的主成分符合，可以替代原炮泥中应用的刚玉、优质矾土及部分碳化硅材料，这样不仅降低了炮泥的生产成本，同时也节省了大量的耐火资源，减少了废旧耐材的排放。

2）采用了再生刚玉质原料。这种再生刚玉料可以是用后主沟料、钢包浇注料等经过加工提炼出来的致密刚玉、白刚玉、烧结刚玉或棕刚玉等再生耐火原料。正规的刚玉原料价格昂贵，是炮泥中抗侵蚀抗冲刷最好的原料之一。本发明中选用再生刚玉作为细颗粒及细粉的原料，因为它致密性比其他再生原料好，可以减少结合剂的用量，使炮泥致密度好、强度高。可以替代高档原料如刚玉、氧化铝细粉原料使用，大大降低生产成本，同时节省了耐火资源，减少了废旧耐材的排放。

3）采用了CDQ（干熄焦）碳质除尘粉。它是焦炭在干熄焦炉内冷却时除尘机内收集的细焦粉，是一种高炉炼铁不能利用的废料，价值低廉。采用了它替代正规焦炭粒使用，有利于炮泥的开口性能。而且不仅降低炮泥的生产成本，而且减少固废的排放。

本发明技术的炮泥生产技术简单，可操作性强。选用的再生原料来源广泛，纯度高、可靠性好，不同于其他的废弃材料。生产的炮泥具有成本低、综合物理性能忧，作业性能好、质量稳定性好的特点，能够满足大、中型高炉使用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明的实施例参见表1。

表1 实施例的材料组成（wt%）

以上原材料准确称量后经过干混搅拌均匀，外加焦油结合剂，经过炮泥专用碾泥机在40～90℃下碾压30～60分钟，经挤泥机出料包装即成炮泥成品，可应用于大中型高炉出铁口。

本发明实施例的物理性能和比较例的物理性能如表2所示。

表2 炮泥的物理性能

从表2可以看出，采用本发明实施例的技术方案制备的炮泥的技术指标不低于采用正常原料制成的比较例炮泥，综合性能优良，出铁时间还延长了10min以上，可以满足高炉的正常出铁需要。

Claims (4)

1.一种利用再生耐火原料制备高炉炮泥方法，其特征是：

采用再生Al₂O₃-SiC-C质原料、再生刚玉质原料和干熄焦碳质除尘粉，其余由其它耐火原料配料组成；按重量百分比计，炮泥的配比为：

所述再生Al₂O₃-SiC-C质原料20～40%，粒度3～0mm，其化学成分：Al₂O₃＞60% 、SiC+C＞20%、Fe₂O₃＜2.0%；

所述再生刚玉质原料10～25%，粒度1～0mm，再生刚玉细粉6～12%，粒度≤0.088mm；其化学成分Al₂O₃＞85%，Fe₂O₃＜1.5%；

所述干熄焦碳质除尘粉5～15%，其化学成分的C＞80%；

其余耐火原料的配比为：

粘土粉10～15%，粒度≤0.074mm；

腊石粉5～8%，粒度≤0.088mm；

碳化硅细粉3～20%，粒度≤0.045mm；

沥青1～10%，粒度≤0.20mm；

将以上原材料准确称量后经过干混搅拌均匀，外加总干粉料总量的+15～22%的焦油结合剂，经过炮泥专用碾泥机在40～90℃下碾压30～60分钟，经挤泥机出料包装即成炮泥成品。

2.根据权利要求1所述的利用再生耐火原料制备高炉炮泥方法，其特征是：所述再生Al₂O₃-SiC-C质原料是用后的高炉主沟料、铁水包用后砖、混铁车内衬用后砖经过去除杂质，破粉碎后所得。

3.根据权利要求1所述的利用再生耐火原料制备高炉炮泥方法，其特征是：所述再生刚玉质原料是用后主沟料、钢包浇注料经过加工提炼出来的致密刚玉、白刚玉、烧结刚玉或棕刚玉的再生耐火原料。

4.根据权利要求1所述的利用再生耐火原料制备高炉炮泥方法，其特征是：所述干熄焦碳质除尘粉是在干熄焦炉内冷却时除尘机内收集的细焦粉。