CN107021742A - 一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，包括无铬硅莫砖组成材料，该材料的组成及重量百分含量为：高铝矾土熟料28～40%，废弃滑板二次颗粒24～27%，高铝熟料14～17%，氧化硅微粉4～6%，硅石粉5～6%，α‑Al2O3为2～4%，碳化硅 9～10%，水玻璃干料2～4%。本发明的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，使得废弃耐火材料（主要为废弃滑板）得到有效利用，并且具有热震稳定性和抗侵蚀性好等特点。

Description

一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种无铬硅莫砖及其制备方法，特别是一种废弃资源有效利用、热震稳定性和抗侵蚀性好的利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖及其制备方法。
背景技术
我国是钢铁工业大国，也是耐火材料消耗大户，我国钢铁行业每年消耗的约400万吨耐火材料，同时产生150万吨左右的用后废弃耐火材料，这些废弃耐火材料作为垃圾，数量巨大，不仅污染了环境，而且造成资源的极大浪费。
而与此同时随着我国高铝矾土资源的逐年减少，市场需求量的逐年增加，矾土原料价格的逐年提高，从用后废弃的滑板中获取原料，部分或全部替代高铝矾土原料生产耐火制品，是缓解资源危机的一个可行的、重要的途径和方式，对减少环境污染，实现耐火原料的循环利用意义重大。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖及其制备方法，可以使废弃耐火材料（主要为废弃滑板）得到有效利用，制得的无铬硅莫砖具有热震稳定性和抗侵蚀性好等特点。
本发明的技术方案：一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述无铬硅莫砖的组成及重量百分含量为：
高铝矾土熟料 28～40%； 废弃滑板二次颗粒 24～27%；
高铝熟料 14～17%； 氧化硅微粉 4～6%；
硅石粉 5～6%； α-Al2O3 2～4%；
碳化硅 9～10%； 水玻璃干料 2～4%。
前述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述高铝矾土熟料的组成及重量百分含量为：1mm≤粒径d≤3mm的高铝矾土熟料占30%，粒径d＞3mm的高铝矾土熟料占70%。
前述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述废弃滑板二次颗粒的组成及重量百分含量为：1mm≤粒径d≤3mm的废弃滑板二次颗粒占80%，0.1mm≤粒径d＜1mm的废弃滑板二次颗粒占20%。
前述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述高铝熟料的组成及重量百分含量为：0.1mm≤粒径d＜1mm的高铝熟料占30%，粒径d＜0.1mm的高铝熟料占70%。
前述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述氧化硅微粉的粒度直径为小于1mm。
前述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述硅石粉的粒度直径为小于0.1mm。
前述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述α-Al2O3的粒度直径为小于5mm。
前述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述碳化硅的粒度直径为0.074mm～1mm。
前述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述无铬硅莫砖是按以下步骤制备的：
A、利用筒辊式磁选机，对废弃滑板二次颗粒采用三级除铁工艺，得到A品；
B、将A品和其他按配比称量好的原料卸入湿碾机，然后加入水玻璃干料混炼10～12分钟，得到B品；
C、将B品通过摩擦压砖机冲压20～25次，得到C品；
D、将成型后的C品在干燥烘房内进行干燥，干燥温度为60℃～90℃，得到D品；
E、将干燥后的D品在温度为1350℃～1400℃的隧道窑内烧成，得到一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖。
前述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖的制备方法，其特征在于，所述步骤A中，三级除铁工艺是指分别通过一级永磁滚筒、二级磁辊和三级磁辊，所述一级永磁滚筒采用翻动式磁场，磁场强度为4000GS～5000GS；所述二级磁辊的磁场强度为11000GS～12000GS；所述三级磁辊磁场强度为14000GS～15000GS。
与现有技术相比，本发明利用废弃耐火材料（主要为废弃滑板），经过处理后的二次颗粒作为无铬硅莫砖的原料，替代部分高铝钒土，达到降低成本，减少废弃物对环境污染双重目的；针对废弃耐火材料内含有金属夹片铁和铁屑的特点，通过筒辊式磁选机，采用三级除铁工艺，通过一级永磁滚筒后，可以除去97-98%游离铁、机械铁，二级磁辊和三级磁辊磁性依次递增，通过二级和三级磁辊后，可以将物料中的FeO、Fe2O3、铁锰等磁性杂质分级除去，可以有效避免侵蚀介质与耐火材料发生反应，提高产品的热震稳定性和抗侵蚀性。
具体实施方式
下面实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1：一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，包括无铬硅莫砖组成材料，该材料的组成及重量百分含量为：高铝矾土熟料40%，废弃滑板二次颗粒24%，高铝熟料14%，氧化硅微粉4%，硅石粉5%，α-Al2O3为2%，碳化硅9%，水玻璃干料2%；
所述高铝矾土熟料的组成及重量百分含量为：2mm≤粒径d≤3mm的高铝矾土熟料占30%，3mm＜粒径d≤10mm的高铝矾土熟料占70%；
所述废弃滑板二次颗粒的组成及重量百分含量为：1mm≤粒径d≤3mm的废弃滑板二次颗粒占80%，0.1mm≤粒径d＜1mm的废弃滑板二次颗粒占20%；
所述高铝熟料的组成及重量百分含量为：0.1mm≤粒径d＜1mm的高铝熟料占30%，粒径d＜0.1mm的高铝熟料占70%；
所述氧化硅微粉的粒度直径为0.1～1mm；
所述硅石粉的粒度直径为0.01～0.1mm；
所述α-Al2O3的粒度直径为2～5mm；
所述碳化硅的粒度直径为0.074mm～1mm；
所述无铬硅莫砖是按以下步骤制备的：
A、利用筒辊式磁选机，对废弃滑板二次颗粒采用三级除铁工艺，一级永磁滚筒采用翻动式磁场，磁场强度为4000GS；二级磁辊磁场强度为11000GS；三级磁辊磁场强度为14000GS，得到A品；
B、将A品和其他按配比称量好的原料卸入湿碾机，然后加入水玻璃干料混炼10分钟，得到B品；
C、将B品通过摩擦压砖机冲压20次，得到C品；
D、将成型后的C品在干燥烘房内进行干燥，干燥温度为60℃，得到D品；
E、将干燥后的D品在温度为1350℃的隧道窑内烧成，得到一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖。
实施例2：一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，包括无铬硅莫砖组成材料，该材料的组成及重量百分含量为：高铝矾土熟料28%，废弃滑板二次颗粒25%，高铝熟料17%，氧化硅微粉6%，硅石粉6%，α-Al2O3为4%，碳化硅10%，水玻璃干料4%。
所述高铝矾土熟料的组成及重量百分含量为：1.5mm≤粒径d≤3mm的高铝矾土熟料占30%，3mm＜粒径d≤12mm的高铝矾土熟料占70%；
所述废弃滑板二次颗粒的组成及重量百分含量为：1.5mm≤粒径d≤3mm的废弃滑板二次颗粒占80%，0.1mm≤粒径d＜1mm的废弃滑板二次颗粒占20%；
所述高铝熟料的组成及重量百分含量为：0.1mm≤粒径d＜1mm的高铝熟料占30%，粒径d＜0.1mm的高铝熟料占70%；
所述氧化硅微粉的粒度直径为0.2～1mm；
所述硅石粉的粒度直径为0.02～0.1mm；
所述α-Al2O3的粒度直径为1～5mm；
所述碳化硅的粒度直径为0.074mm～1mm；
所述无铬硅莫砖是按以下步骤制备的：
A、利用筒辊式磁选机，对废弃滑板二次颗粒采用三级除铁工艺，依次通过一级永磁滚筒、二级磁辊和三级磁辊，一级永磁滚筒采用翻动式磁场，磁场强度为5000GS，二级磁辊磁场强度为12000GS，三级磁辊磁场强度为15000GS，得到A品；
B、将A品和其他按配比称量好的原料卸入湿碾机，然后加入水玻璃干料混炼12分钟，得到B品；
C、将B品通过摩擦压砖机冲压25次，得到C品；
D、将成型后的C品在干燥烘房内进行干燥，干燥温度为90℃，得到D品；
E、将干燥后的D品在温度为1400℃的隧道窑内烧成，得到一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖。
实施例3：一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，包括无铬硅莫砖组成材料，该材料的组成及重量百分含量为：高铝矾土熟料28%，废弃滑板二次颗粒27%，高铝熟料15%，氧化硅微粉6%，硅石粉6%，α-Al2O3为4%，碳化硅10%，水玻璃干料4%。
所述高铝矾土熟料的组成及重量百分含量为：1mm≤粒径d≤3mm的高铝矾土熟料占30%，3mm＜粒径d≤10mm的高铝矾土熟料占70%；
所述废弃滑板二次颗粒的组成及重量百分含量为：1.5mm≤粒径d≤3mm的废弃滑板二次颗粒占80%，0.1mm≤粒径d＜1mm的废弃滑板二次颗粒占20%；
所述高铝熟料的组成及重量百分含量为：0.1mm≤粒径d＜1mm的高铝熟料占30%，粒径d＜0.1mm的高铝熟料占70%；
所述氧化硅微粉的粒度直径为0.1～1mm；
所述硅石粉的粒度直径为0.02～0.1mm；
所述α-Al2O3的粒度直径为1～5mm；
所述碳化硅的粒度直径为0.074mm～1mm；
所述无铬硅莫砖是按以下步骤制备的：
A、利用筒辊式磁选机，对废弃滑板二次颗粒采用三级除铁工艺，依次通过一级永磁滚筒、二级磁辊和三级磁辊，一级永磁滚筒采用翻动式磁场，磁场强度为5000GS，二级磁辊磁场强度为11000GS，三级磁辊磁场强度为15000GS，得到A品；
B、将A品和其他按配比称量好的原料卸入湿碾机，然后加入水玻璃干料混炼12分钟，得到B品；
C、将B品通过摩擦压砖机冲压22次，得到C品；
D、将成型后的C品在干燥烘房内进行干燥，干燥温度为80℃，得到D品；
E、将干燥后的D品在温度为1400℃的隧道窑内烧成，得到一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖。
本发明利用废弃耐火材料（主要为废弃滑板），经过处理后的二次颗粒作为无铬硅莫砖的原料，替代部分高铝钒土。然而，废弃耐火材料内含有金属夹片铁和铁屑，废弃耐火材料在破碎加工过程中，由于机械的磨损和撞击，也会使废弃耐火材料内的铁含量增加。耐火材料里金属铁的存在，影响了再生耐火材料的性能。当有金属铁掺入耐火材料里，在高温下，金属铁就会氧化生成氧化铁，铁离子随气氛而变化化合价，这导致体积变化，严重影响了制造的体积稳定性，因而影响热震稳定性、抗侵蚀性和使用寿命。另一方面，氧化铁的存在，与耐火材料发生共熔化反应，促进了液相的生成和液化温度的下降，因此导致高温性能与使用性能下降。因此，本发明通过筒辊式磁选机，采用三级除铁，一级永磁滚筒除去97-98%游离铁、机械铁，二级磁辊和三级磁辊磁性依次递增，将物料中的FeO、Fe2O3、铁锰等磁性杂质分级除去。从而使得得到废弃滑板二次颗粒完全可以作为无铬硅莫砖的原料，替代部分高铝钒土，达到降低成本，减少废弃物对环境污染双重目的，同时提高了热震稳定性和抗侵蚀性。

Claims (10)

1.一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述无铬硅莫砖的组成及重量百分含量为：
高铝矾土熟料 28～40%； 废弃滑板二次颗粒 24～27%；
高铝熟料 14～17%； 氧化硅微粉 4～6%；
硅石粉 5～6%； α-Al2O3 2～4%；
碳化硅 9～10%； 水玻璃干料 2～4%。
2.根据权利要求1所述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述高铝矾土熟料的组成及重量百分含量为：1mm≤粒径d≤3mm的高铝矾土熟料占30%，粒径d＞3mm的高铝矾土熟料占70%。
3.根据权利要求1所述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述废弃滑板二次颗粒的组成及重量百分含量为：1mm≤粒径d≤3mm的废弃滑板二次颗粒占80%，0.1mm≤粒径d＜1mm的废弃滑板二次颗粒占20%。
4.根据权利要求1所述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述高铝熟料的组成及重量百分含量为：0.1mm≤粒径d＜1mm的高铝熟料占30%，粒径d＜0.1mm的高铝熟料占70%。
5.根据权利要求1所述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述氧化硅微粉的粒度直径小于1mm。
6.根据权利要求1所述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述硅石粉的粒度直径小于0.1mm。
7.根据权利要求1所述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述α-Al2O3的粒度直径小于5mm。
8.根据权利要求1所述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述碳化硅的粒度直径为0.074mm～1mm。
9.根据权利要求1至8任一权利要求所述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖，其特征在于，所述无铬硅莫砖是按以下步骤制备的：
A、利用筒辊式磁选机，对废弃滑板二次颗粒采用三级除铁工艺，得到A品；
B、将A品和其他按配比称量好的原料卸入湿碾机，然后加入水玻璃干料混炼10～12分钟，得到B品；
C、将B品通过摩擦压砖机冲压20～25次，得到C品；
D、将成型后的C品在干燥烘房内进行干燥，干燥温度为60℃～90℃，得到D品；
E、将干燥后的D品在温度为1350℃～1400℃的隧道窑内烧成，得到一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖。
10.根据权利要求9所述的一种利用废弃滑板制造的无铬硅莫砖的制备方法，其特征在于，所述步骤A中，三级除铁工艺是指分别通过一级永磁滚筒、二级磁辊和三级磁辊，所述一级永磁滚筒采用翻动式磁场，磁场强度为4000GS～5000GS；所述二级磁辊的磁场强度为11000GS～12000GS；所述三级磁辊磁场强度为14000GS～15000GS。
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