CN105622070A - 一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖，是由下列重量份数的原料配制而成：电熔镁砂颗粒：15-20份、镁碳残砖颗粒：40-60份、电熔镁砂细粉：8-20份、铝硅合金粉：1-3份、碳化硅细粉：1-2份、钾长石细粉：0-1份，不包含0份、鳞片石墨：8-12份、结合剂：2-4份。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖及其制备方法，以不同颗粒级配的电熔镁砂、镁碳残砖为主要原料，以酚醛树脂为结合剂，通过添加复合添加剂，对镁碳残砖进行二次资源的充分利用，不但有效降低耐火材料的成本和炼钢成本，同时节约国家的矿产资源和能源，减少环境污染。

Description

一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐火材料，尤其是一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖及其制备方法。
背景技术
我国每年产生的400多万吨用后耐火材料若能作为二次资源得到充分的利用，不但为我国节约大量的资源，提高社会效益将超过60亿元/年。特别对改善和保护环境起到重要的作用。因此，对用后耐火材料再利用不但对提高企业效益、社会效益和改善环境有重要意义。这些用后耐火材料若经过拣选、分类和特殊的工艺处理，不但可以生产优质的不定形耐火材料，而且还能再生出优质的定形产品以及其他材料。用后耐火材料得到充分再利用不仅可节约国家的矿产资源和能源，而且也可减少环境污染，大大降低耐火材料的成本和炼钢成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖及其制备方法，以不同颗粒级配的电熔镁砂、镁碳残砖为主要原料，以酚醛树脂为结合剂，通过添加复合添加剂，对镁碳残砖进行二次资源的充分利用，降低耐火材料的成本和炼钢成本。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖，是由下列重量份数的原料配制而成：电熔镁砂颗粒：15-20份、镁碳残砖颗粒：40-60份、电熔镁砂细粉：8-20份、铝硅合金粉：1-3份、碳化硅细粉：1-2份、钾长石细粉：0-1份，不包含0份、鳞片石墨：8-12份、结合剂：2-4份。
所述电熔镁砂颗粒中：小于8mm大于等于5mm的颗粒：7-9份、小于5mm大于等于3mm的颗粒：4-6份、小于3mm大于等于1mm的颗粒：8-10份、小于1mm的颗粒：4-6份。
所述电熔镁砂细粉的粒级≤200目。
电熔镁砂的理化指标为：MgO≥97.5，CaO≤1.5，SiO2≤1.2，Fe2O3≤0.6，体积密度≥3.45g/㎝3
所述镁碳残砖颗粒中：小于5mm大于等于3mm的颗粒：13-17份、小于3mm大于等于1mm的颗粒：18-22份、小于1mm大于等于0.2mm的颗粒：13-17份。
所述镁碳残砖其理化指标为：MgO≥80，CaO≤1.4，SiO2≤2.2，Fe2O3≤0.9，体积密度≥3.10g/㎝3。
所述鳞片石墨其粒级≤100目，其中C≥93.0％；所述铝硅合金粉其粒级≤320目，其纯度≥99.0％；钾长石细粉其粒级≤1mm；碳化硅细粉其粒级≤200目，SiC≥97.0％。
所述结合剂为酚醛树脂，其理化指标为：固含量≥80％，残碳≥46％，游离酚≤10％，水分≤3.0％，PH值6～7。
一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖的制备方法，具体方法步骤如下：
1)先将用后的镁碳残砖加工制备成所需颗粒备用，其制备工艺如下：分类→取样检测→残砖喷淋水化(一天两次，水化时间不少于一周)→拣选→颚破粗碎→除铁→烘干→筛分→磁选→成品→取样检测；
2)将各组份按照上述重量份数称重备用；
3)先将碳化硅细粉、铝硅合金粉、钾长石细粉以及电熔镁砂细粉在振动磨中干混均匀，制成共磨粉；在生产时，先将电熔镁砂颗粒与镁碳残砖颗粒作为骨料按上述重量份数干混2～5分钟，然后在2～3分钟内一次性缓慢加入结合剂，之后加入鳞片石墨混合1～2分钟，最后加入共磨粉混合20～30分钟后出料，然后压制成型，经热处理，出窑拣选，得到所述的镁碳砖。
本发明所述的镁碳砖的主要理化指标如下：MgO≥74.0％，200℃烘后体积密度≥2.93g/cm3，显气孔率(200℃×24h)≤3.5％，耐压强度(200℃×24h)≥35MPa，线变化率(1600℃×3h)0～1.0％。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖及其制备方法，以不同颗粒级配的电熔镁砂、镁碳残砖为主要原料，以酚醛树脂为结合剂，通过添加复合添加剂，对镁碳残砖进行二次资源的充分利用，不但有效降低耐火材料的成本和炼钢成本，同时节约国家的矿产资源和能源，减少环境污染。
附图说明
图1是本发明一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖制备方法的工艺流程图；
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的实施方式进一步说明：
一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖，是由下列重量份数的原料配制而成：电熔镁砂颗粒：15-20份、镁碳残砖颗粒：40-60份、电熔镁砂细粉：8-20份、铝硅合金粉：1-3份、碳化硅细粉：1-2份、钾长石细粉：0-1份，不包含0份、鳞片石墨：8-12份、结合剂：2-4份。
所述电熔镁砂颗粒中：小于8mm大于等于5mm的颗粒：7-9份、小于5mm大于等于3mm的颗粒：4-6份、小于3mm大于等于1mm的颗粒：8-10份、小于1mm的颗粒：4-6份。
所述电熔镁砂细粉的粒级≤200目。
电熔镁砂的理化指标为：MgO≥97.5，CaO≤1.5，SiO2≤1.2，Fe2O3≤0.6，体积密度≥3.45g/㎝3。
所述镁碳残砖颗粒中：小于5mm大于等于3mm的颗粒：13-17份、小于3mm大于等于1mm的颗粒：18-22份、小于1mm大于等于0.2mm的颗粒：13-17份。
所述镁碳残砖其理化指标为：MgO≥80，CaO≤1.4，SiO2≤2.2，Fe2O3≤0.9，体积密度≥3.10g/㎝3。
所述鳞片石墨其粒级≤100目，其中C≥93.0％；所述铝硅合金粉其粒级≤320目，其纯度≥99.0％；钾长石细粉其粒级≤1mm；碳化硅细粉其粒级≤200目，SiC≥97.0％。
所述结合剂为酚醛树脂，其理化指标为：固含量≥80％，残碳≥46％，游离酚≤10％，水分≤3.0％，PH值6～7。
一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖的制备方法，具体方法步骤如下：
1)先将用后的镁碳残砖加工制备成所需颗粒备用，其制备工艺如下：分类→取样检测→残砖喷淋水化(一天两次，水化时间不少于一周)→拣选→颚破粗碎→除铁→烘干→筛分→磁选→成品→取样检测；
2)将各组份按照上述重量份数称重备用；
3)先将碳化硅细粉、铝硅合金粉、钾长石细粉以及电熔镁砂细粉在振动磨中干混均匀，制成共磨粉；在生产时，先将电熔镁砂颗粒与镁碳残砖颗粒作为骨料按上述重量份数干混2～5分钟，然后在2～3分钟内一次性缓慢加入结合剂进行湿混，之后加入鳞片石墨混1～2分钟，没有大量的石墨飞扬，最后加入共磨粉混合20～30分钟后出料，然后在压砖机上压制成型，成型操作要遵守四角扒料(将料倒入模具后，向四个角的方向扒料，使四角上的料稍高于中间)，先轻后重的原则进行操作。
最后经热处理，出窑拣选，得到所述的镁碳砖。干燥热处理需在24小时以上，其中进窑口温度不得高于60℃，烘烤时间8小时以上；110℃烘烤时间8小时以上；200℃～250℃烘烤时间8小时以上。烘烤时间8小时以上。
本发明所述的镁碳砖的主要理化指标如下：MgO≥74.0％，200℃烘后体积密度≥2.93g/cm3，显气孔率(200℃×24h)≤3.5％，耐压强度(200℃×24h)≥35MPa，线变化率(1600℃×3h)0～1.0％。
实施例1：
一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖，是由下列重量份数的原料配制而成：电熔镁砂颗粒：15份、镁碳残砖颗粒：40份、电熔镁砂细粉：8份、铝硅合金粉：1份、碳化硅细粉：1份、钾长石细粉：0.1份、鳞片石墨：8份、结合剂：2份。
电熔镁砂颗粒中：小于8mm大于等于5mm的颗粒：7份、小于5mm大于等于3mm的颗粒：4份、小于3mm大于等于1mm的颗粒：8份、小于1mm的颗粒：4份。
电熔镁砂细粉的粒级为200目。
电熔镁砂的理化指标为：MgO≥97.5，CaO≤1.5，SiO2≤1.2，Fe2O3≤0.6，体积密度≥3.45g/㎝3。
镁碳残砖颗粒中：小于5mm大于等于3mm的颗粒：13份、小于3mm大于等于1mm的颗粒：18份、小于1mm大于等于0.2mm的颗粒：13份。
镁碳残砖其理化指标为：MgO≥80，CaO≤1.4，SiO2≤2.2，Fe2O3≤0.9，体积密度≥3.10g/㎝3。
鳞片石墨其粒级为100目，其中C≥93.0％；铝硅合金粉其粒级为320目，其纯度≥99.0％；钾长石细粉其粒级为1mm；碳化硅细粉其粒级为200目，SiC≥97.0％。
结合剂为酚醛树脂。其理化指标为：固含量≥80％，残碳≥46％，游离酚≤10％，水分≤3.0％，PH值6～7。
本实施例的制备方法是按照本实施例中的原料重量份数称重备用，其他方法步骤同上所述。
实施例2：
一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖，是由下列重量份数的原料配制而成：电熔镁砂颗粒：20份、镁碳残砖颗粒：60份、电熔镁砂细粉：20份、铝硅合金粉：3份、碳化硅细粉：2份、钾长石细粉：1份、鳞片石墨：12份、结合剂：4份。
电熔镁砂颗粒中：小于8mm大于等于5mm的颗粒：9份、小于5mm大于等于3mm的颗粒：6份、小于3mm大于等于1mm的颗粒：10份、小于1mm的颗粒：6份。
电熔镁砂细粉的粒级为200目。
电熔镁砂的理化指标为：MgO≥97.5，CaO≤1.5，SiO2≤1.2，Fe2O3≤0.6，体积密度≥3.45g/㎝3。
镁碳残砖颗粒中：小于5mm大于等于3mm的颗粒：17份、小于3mm大于等于1mm的颗粒：22份、小于1mm大于等于0.2mm的颗粒：17份。
镁碳残砖其理化指标为：MgO≥80，CaO≤1.4，SiO2≤2.2，Fe2O3≤0.9，体积密度≥3.10g/㎝3。
鳞片石墨其粒级为100目，其中C≥93.0％；铝硅合金粉其粒级为320目，其纯度≥99.0％；钾长石细粉其粒级为1mm；碳化硅细粉其粒级为200目，SiC≥97.0％。
结合剂为酚醛树脂，其理化指标为：固含量≥80％，残碳≥46％，游离酚≤10％，水分≤3.0％，PH值6～7。
本实施例的制备方法是按照本实施例中的原料重量份数称重备用，其他方法步骤同上所述。
实施例3：
一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖，是由下列重量份数的原料配制而成：电熔镁砂颗粒：18份、镁碳残砖颗粒：50份、电熔镁砂细粉：15份、铝硅合金粉：2份、碳化硅细粉：2份、钾长石细粉：0.5份、鳞片石墨：10份、结合剂：3份。
所述电熔镁砂颗粒中：小于8mm大于等于5mm的颗粒：8份、小于5mm大于等于3mm的颗粒：5份、小于3mm大于等于1mm的颗粒：9份、小于1mm的颗粒：5份。
所述电熔镁砂细粉的粒级为200目。
电熔镁砂的理化指标为：MgO≥97.5，CaO≤1.5，SiO2≤1.2，Fe2O3≤0.6，密度≥3.45g/㎝3
所述镁碳残砖颗粒中：小于5mm大于等于3mm的颗粒：15份、小于3mm大于等于1mm的颗粒：20份、小于1mm大于等于0.2mm的颗粒：15份。
所述镁碳残砖其理化指标为：MgO≥80，CaO≤1.4，SiO2≤2.2，Fe2O3≤0.9，密度≥3.10g/㎝3。
所述鳞片石墨其粒级为100目，其中C≥93.0％；所述铝硅合金粉其粒级为320目，其纯度≥99.0％；钾长石细粉其粒级1mm；碳化硅细粉其粒级为200目，SiC≥97.0％。
所述结合剂为酚醛树脂，其理化指标为：固含量≥80％，残碳≥46％，游离酚≤10％，水分≤3.0％，PH值6～7。
本实施例的制备方法是按照本实施例中的原料重量份数称重备用，其他方法步骤同上所述。
本产品经过60吨在某钢厂LF+VD精炼钢包试用(工作层厚度200mm，使用残余厚度≥70mm，LF精练时间50～70min，VD精练时间50～70min)，使用寿命≥20次，在使用过程中稳定性好。

Claims (8)

1.一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖，其特征在于，是由下列重量份数的原料配制而成：电熔镁砂颗粒：15-20份、镁碳残砖颗粒：40-60份、电熔镁砂细粉：8-20份、铝硅合金粉：1-3份、碳化硅细粉：1-2份、钾长石细粉：0-1份，不包含0份、鳞片石墨：8-12份、结合剂：2-4份。
2.根据权利要求1所述的一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖，其特征在于，所述电熔镁砂颗粒中：小于8mm大于等于5mm的颗粒：7-9份、小于5mm大于等于3mm的颗粒：4-6份、小于3mm大于等于1mm的颗粒：8-10份、小于1mm的颗粒：4-6份。
3.根据权利要求1所述的一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖，其特征在于，所述电熔镁砂细粉的粒级≤200目。
4.根据权利要求1所述的一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖，其特征在于，所述镁碳残砖颗粒中：小于5mm大于等于3mm的颗粒：13-17份、小于3mm大于等于1mm的颗粒：18-22份、小于1mm大于等于0.2mm的颗粒：13-17份。
5.根据权利要求1或4所述的一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖，其特征在于，所述镁碳残砖其性能指标为：MgO≥80，CaO≤1.4，SiO2≤2.2，Fe2O3≤0.9，体积密度≥3.10g/㎝3。
6.根据权利要求1所述的一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖，其特征在于，所述鳞片石墨其粒级≤100目；所述铝硅合金粉其粒级≤320目；钾长石细粉其粒级≤1mm；碳化硅细粉其粒级≤200目。
7.根据权利要求1所述的一种利用镁碳残砖制取的镁碳砖，其特征在于，所述结合剂为酚醛树脂。
8.一种如权利要求1所述的利用镁碳残砖制取的镁碳砖的制备方法，其特征在于，具体方法步骤如下：
1)先将用后的镁碳残砖加工制备成所需颗粒备用，其制备工艺如下：分类→取样检测→残砖喷淋水化→拣选→颚破粗碎→除铁→烘干→筛分→磁选→成品→取样检测；
2)将各组份按照上述重量份数称重备用；
3)先将碳化硅细粉、铝硅合金粉、钾长石细粉以及电熔镁砂细粉在振动磨中干混均匀，制成共磨粉；在生产时，先将电熔镁砂颗粒与镁碳残砖颗粒作为骨料按上述重量份数干混2～5分钟，然后在2～3分钟内一次性缓慢加入结合剂，之后加入鳞片石墨混合搅拌1～2分钟，最后加入共磨粉混合20～30分钟后出料，然后压制成型，经热处理，出窑拣选，得到所述的镁碳砖。
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