CN106045529A - 一种含80%以上废旧耐材的铁沟浇注料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于不定性耐火材料领域，具体涉及一种含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料。所述铁沟浇注料各组分按质量百分比计为：废铁沟浇注料颗粒44％～54％，废碳化硅匣钵料颗粒2.5％～12.5％，废碳化硅匣钵粉8％～12％，废95瓷颗粒5％～15％，废碳化硅抽尘粉0.5％～4％，球沥青0.5％～3％，纯铝酸钙水泥2.5％～3％，氧化物微粉10％～13％，防氧化剂0.6％～2％，防爆纤维0～0.1％，分散剂0.3％～0.5％。本发明所述铁沟浇注料的废旧耐材利用比例达到80％以上，工业应用证明所述铁沟浇注料现场使用效果良好，批量生产可操作性强，且原料成本低，具有经济与社会效益双优势。
Description
技术领域
本发明属于不定性耐火材料领域，具体涉及一种含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料。
背景技术
近几年来，随着钢铁行业的持续低迷，各钢铁企业降低成本的压力剧增，耐火材料也成为钢铁行业降本增效的重要环节。高炉出铁场是炼铁工艺的重要一环，出铁场吨铁整体承包的价格一降再降，使供货商长期处于零利润状态，价格的降低也为安全生产埋下了隐患。
然而，与此同时，大中型钢铁企业每年有大量的用后铁沟残衬被解体废弃掉，电力行业每年大量的用后氧化铝电瓷被废弃掉，陶瓷行业每年大量的用后碳化硅匣钵板被废弃掉，碳化硅加工企业每年抽尘积攒的废料等都没有得到充分的再生利用。
国内虽然也有少量废旧耐材应用于铁沟捣打料的报道，但其废旧耐材的应用种类单一，废旧耐材的利用比率不高，很难突破60％。在钢铁企业和耐材企业面临生存压力、国家倡导节能减排与循环经济的大背景下，如何能够使废旧耐材在铁沟浇注料的利用比率取得突破性的提高从而降低铁沟浇注料的成本成为一个重要课题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，目的在于提供一种含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料，各组分按质量百分比计为：
上述方案中，所述废铁沟浇注料颗粒是由大中型高炉主沟的拆除料块经精选、再生利用加工、破碎后所得，其中粒径为12-5mm的颗粒：粒径为5-3mm的颗粒：粒径为3-2mm的颗粒的比例为30：14：0～10。
上述方案中，所述废碳化硅匣钵料颗粒是由废的碳化硅匣钵板经精选、再生利用加工、破碎后所得，所述废碳化硅匣钵料颗粒的粒度为0～2mm，SiC含量＞80％。
上述方案中，所述废碳化硅匣钵粉是由废的碳化硅匣钵板经精选、再生利用加工、粉磨后所得，所述废碳化硅匣钵粉的粒度≤74μm，SiC含量＞80％。
上述方案中，所述的废碳化硅抽尘粉为生产碳化硅微粉以及碳化硅破粉碎加工时产生的抽尘废料，其SiC含量＞95％。
上述方案中，所述废95瓷颗粒是由电力行业用后的废电瓷经精选、再生利用加工、破碎后所得，所述废95瓷颗粒的粒度为0～1mm，Al2O3含量＞94.5％。
上述方案中，所述氧化物微粉为氧化铝微粉和氧化硅微粉的混合物，所述氧化铝微粉中Al2O3＞99％、Na2O＜0.2％；所述氧化硅微粉中SiO2＞92％。
上述方案中，所述的防氧化剂为金属铝粉和金属硅粉的混合物，所述金属铝粉的粒度≤74μm，Al的含量＞99％；所述金属硅粉的粒度≤45μm，Si的含量＞98％。
上述方案中，所述球沥青的粒度不大于1.5mm；所述防爆纤维是聚丙烯纤维，其熔点为170±10℃、长度为5～3mm。
上述方案中，所述分散剂为郑州麦迪斯新材料公司生产的pc8159复合减水剂；所述纯铝酸钙水泥为铝70水泥(Al2O3＞69.3％)。
本发明的有益效果：本发明所述铁沟浇注料以废碳化硅匣钵料、废碳化硅抽尘粉、废95瓷、废铁沟浇注料等4种废旧耐材为主材，以球沥青、纯铝酸钙水泥、氧化物微粉等为辅材， 废旧耐材的利用比例达到了80％以上，大大提高了废旧材料的利用率；本发明采用超低水泥与微粉复合的方法，一方面利用微粉填充气孔、降低加水量、增加致密度，另一方面通过降低水泥加入量来减少低熔相的产生，从而使浇注料获得优良的物理性能与良好的使用效果。本发明所述铁沟浇注料充分利用了多种废旧材料，从而大幅降低了铁沟浇注料的综合成本；同时，工业应用证明本发明所述铁沟浇注料的现场使用效果良好，批量生产可操作性强，具有优良的物理性能与良好的使用效果，适用于出铁场各部位。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
以下实施例中，所述废铁沟浇注料颗粒是由大中型高炉主沟的拆除料块经精选、再生利用加工、破碎后所得，其中粒径为12-5mm的颗粒：粒径为5-3mm的颗粒：粒径为3-2mm的颗粒的比例为30：14：0～10。
所述废碳化硅匣钵料颗粒是由废的碳化硅匣钵板经精选、再生利用加工、破碎后所得，所述废碳化硅匣钵料颗粒的粒度为0～2mm，SiC含量＞80％。
所述废碳化硅匣钵粉是由废的碳化硅匣钵板经精选、再生利用加工、粉磨后所得，所述废碳化硅匣钵粉的粒度≤74μm，SiC含量＞80％。
所述的废碳化硅抽尘粉为生产碳化硅微粉以及碳化硅破粉碎加工时产生的抽尘废料，其SiC含量＞95％。
所述废95瓷颗粒是由电力行业用后的废电瓷经精选、再生利用加工、破碎后所得，所述废95瓷颗粒的粒度为0～1mm，Al2O3含量＞94.5％。
所述氧化物微粉为氧化铝微粉和氧化硅微粉的混合物，所述氧化铝微粉中Al2O3＞99％、Na2O＜0.2％；所述氧化硅微粉中SiO2＞92％。
所述的防氧化剂为金属铝粉和金属硅粉的混合物，所述金属铝粉的粒度≤74μm，Al的含量＞99％；所述金属硅粉的粒度≤45μm，Si的含量＞98％。
所述球沥青的粒度不大于1.5mm；所述防爆纤维是聚丙烯纤维，其熔点为170±10℃、 长度为5～3mm。
所述分散剂为郑州麦迪斯新材料公司生产的pc8159复合减水剂；所述纯铝酸钙水泥为铝70水泥(Al2O3＞69.3％)。
实施例1
一种含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料，将44％(重量百分比，下同)废铁沟浇注料颗粒、12.5％的废碳化硅匣钵料颗粒、8％的废碳化硅匣钵粉、15％的废95瓷颗粒、4％的废碳化硅抽尘粉、0.5％的球沥青、3％的纯铝酸钙水泥、9.3％的氧化铝微粉、2.5％的氧化硅微粉、0.5％的金属硅粉、0.1％的金属铝粉、0.1％的防爆纤维、0.5％的pc8159进行充分混合；再加入水(水的质量为铁沟浇注料质量的5.8％)搅拌均匀后振动成型。成型后的试样经自然干燥24h后在110℃下再进行热处理24h，制得含83.5％废旧耐材的铁沟浇注料试样。
将本实施例1所制得的含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料试样进行检测，检测性能结果如表1所示。所述检测按照现行国家标准或行业标准进行，所得检测结果为3次的平均检测结果(以下同)。
表1 本实施例1所制得的含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料试样检测结果
实施例2
一种含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料，将54％(重量百分比，下同)废铁沟浇注料颗粒、10％的废碳化硅匣钵料颗粒、10％的废碳化硅匣钵粉、5％的废95瓷颗粒、2％的废碳化硅抽尘粉、2％的球沥青、2.5％的纯铝酸钙水泥、11％的氧化铝微粉、2％的氧化硅微粉、1.03％的金属硅粉、0.12％的金属铝粉、0.05％的防爆纤维、0.3％的pc8159进行充分混合；再加入水(水的质量为铁沟浇注料质量的5.9％)搅拌均匀后振动成型。成型后的试样经自然干燥 24h后在110℃下再进行热处理24h，制得含81％废旧耐材的铁沟浇注料试样。
将本实施例2所制得的含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料试样进行检测，检测性能结果如表2所示。所述检测按照现行国家标准或行业标准进行，所得检测结果为3次的平均检测结果(以下同)。
表2 本实施例2所制得的含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料试样检测结果
实施例3
一种含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料，将49％(重量百分比，下同)废铁沟浇注料颗粒、8％的废碳化硅匣钵料颗粒、12％的废碳化硅匣钵粉、11％的废95瓷颗粒、0.5％的废碳化硅抽尘粉、3％的球沥青、2.5％的纯铝酸钙水泥、10.5％的氧化铝微粉、2％的氧化硅微粉、1％的金属硅粉、0.12％的金属铝粉、0.38％的pc8159进行充分混合；再加入水(水的质量为铁沟浇注料质量的5.9％)搅拌均匀后振动成型。成型后的试样经自然干燥24h后在110℃下再进行热处理24h，制得含80.5％废旧耐材的铁沟浇注料试样。
将本实施例3所制得的含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料试样进行检测，检测性能结果如表3所示。所述检测按照现行国家标准或行业标准进行，所得检测结果为3次的平均检测结果(以下同)。
表3 本实施例3所制得的含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料试样检测结果
实施例4
一种含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料，将54％(重量百分比，下同)废铁沟浇注料颗粒、2.5％的废碳化硅匣钵料颗粒、10％的废碳化硅匣钵粉、12.5％的废95瓷颗粒、2％的废碳化硅抽尘粉、2.5％的球沥青、3％的纯铝酸钙水泥、8％的氧化铝微粉、3％的氧化硅微粉、1.88％的金属硅粉、0.12％的金属铝粉、0.1％的防爆纤维、0.4％的pc8159进行充分混合；再加入水(水的质量为铁沟浇注料质量的5.9％)搅拌均匀后振动成型。成型后的试样经自然干燥24h后在110℃下再进行热处理24h，制得含81％废旧耐材的铁沟浇注料试样。
将本实施例4所制得的含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料试样进行检测，检测性能结果如表4所示。所述检测按照现行国家标准或行业标准进行，所得检测结果为3次的平均检测结果(以下同)。
表4 本实施例4所制得的含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料试样检测结果
本发明所述一种含80％以上废旧耐材的铁沟浇注料，具有流动性好、抗渣性好、适用范围广、快干防爆等特点。本发明所述铁沟浇注料在承德建龙钢厂1号高炉上进行试应用，过铁量达到13.5万吨，超过相同条件下以88高铝矾土为骨料的同类型浇注料的过铁量12万吨。首次将4种废旧耐材应用到铁沟浇注料中，使废旧耐材的利用比例达到了80％以上，工业应用证明现场使用效果良好，批量生产可操作性强，大幅度了降低铁沟浇注料的原料成本，实现了经济与社会效益的双丰收。可广泛应用于高炉出铁场的支沟、渣沟部位及中小型高炉主 沟的普通部位。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的实例，而并非对实施方式的限制。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种含80%以上废旧耐材的铁沟浇注料，其特征在于，各组分按质量百分比计为：
废铁沟浇注料颗粒 44~54%；
废碳化硅匣钵料颗粒 2.5~12.5 %；
废碳化硅匣钵粉 8~12%
废95瓷颗粒 5~15%；
废碳化硅抽尘粉 0.5~4%；
球沥青 0.5~3%;
纯铝酸钙水泥 2.5~3%；
氧化物微粉 10~13%；
防氧化剂 0.6~2%；
防爆纤维 0~0.1%；
分散剂 0.3~0.5% 。
2.根据权利要求1所述的含80%以上废旧耐材的铁沟浇注料，其特征在于，所述废铁沟浇注料颗粒是由大中型高炉主沟的拆除料块经精选、再生利用加工、破碎后所得，其中粒径为12-5 mm的颗粒：粒径为5-3 mm的颗粒：粒径为3-2 mm的颗粒的比例为30：14：0~10。
3.根据权利要求1所述的含80%以上废旧耐材的铁沟浇注料，其特征在于，所述废碳化硅匣钵料颗粒是由废的碳化硅匣钵板经精选、再生利用加工、破碎后所得，所述废碳化硅匣钵料颗粒的粒度为0~2 mm，SiC含量＞80%。
4.根据权利要求1所述的含80%以上废旧耐材的铁沟浇注料，其特征在于，所述废碳化硅匣钵粉是由废的碳化硅匣钵板经精选、再生利用加工、粉磨后所得，所述废碳化硅匣钵粉的粒度≤74 μm，SiC含量＞80%。
5.根据权利要求1所述的含80%以上废旧耐材的铁沟浇注料，其特征在于，所述的废碳化硅抽尘粉为生产碳化硅微粉以及碳化硅破粉碎加工时产生的抽尘废料，其SiC含量＞95%。
6.根据权利要求1所述的含80%以上废旧耐材的铁沟浇注料，其特征在于，所述废95瓷颗粒是由电力行业用后的废电瓷经精选、再生利用加工、破碎后所得，所述废95瓷颗粒的粒度为0~1 mm，Al2O3含量＞94.5%。
7.根据权利要求1所述的含80%以上废旧耐材的铁沟浇注料，其特征在于，所述氧化物微粉为氧化铝微粉和氧化硅微粉的混合物，所述氧化铝微粉中Al2O3＞99%、Na2O＜0.2%；所述氧化硅微粉中SiO2＞92%。
8.根据权利要求1所述的含80%以上废旧耐材的铁沟浇注料，其特征在于，所述的防氧化剂为金属铝粉和金属硅粉的混合物，所述金属铝粉的粒度≤74 μm，Al的含量＞99%；所述金属硅粉的粒度≤45 μm，Si的含量＞98%。
9.根据权利要求1所述的含80%以上废旧耐材的铁沟浇注料，其特征在于，所述球沥青的粒度不大于1.5 mm；所述防爆纤维是聚丙烯纤维，其熔点为170±10 ℃、长度为5~3 mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161026 |