CN108484129A - 一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂及其制备方法，所述镁钙铁砂由原料经混练、成型后送入超高温隧道窑内烧结制成；所述原料为轻烧镁钙粉95～97重量份；氧化铁红粉3～5重量份；成品理化指标按质量百分比计为SiO2＜1.5％，Fe2O3 4％～6％，Al2O3＜0.4％，CaO 8.0％～32.0％，MgO≥60％。本发明结束了多年来镁钙铁砂必须采用回转窑或竖窑烧成的历史；超高温隧道窑烧结过程以重油或天然气为主要燃料，基本不污染环境和产品；由于排除了过程污染，该工艺过程对原料要求不如原有工艺苛刻，使原来只能丢弃的资源得以充分利用。

Description

一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂及其制备方法
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种炼钢电炉捣打料和铁合金电炉捣打料所用的主体原料—镁钙铁砂的人工合成方法。
背景技术
早期的电冶金炉底采用镁砖或沥青结合镁砖砌筑，工人劳动强度大，产品成本高，污染环境，材料使用寿命低。上世纪八十年代，欧洲开始采用阿尔卑斯山天然高铁菱镁矿为原料，经煅烧、破碎筛分、配料、混合后直接铺设到炉底上，供电炉炼钢使用，效果良好。上世纪八十年代末期，这种耐火材料随着引进的超高功率电炉配套进入并占领中国市场。
在“八五”期间，国家曾专门针对引进的“高功率超高功率电炉用碱性耐火材料配套技术”开展科技攻关，剖析研究、制作使用这一系列碱性耐火材料的任务由当时的辽宁镁矿耐火材料公司、洛阳耐火材料研究院和舞阳钢铁公司，以及天津无缝钢管公司承担。根据我国资源特点，辽宁镁矿耐火材料公司研究所采用轻烧镁钙粉，配入轧钢皮粉混练、湿法压球、再经高温回转窑烧结的“二步煅烧合成工艺”研制出镁钙铁砂，并由其制作出电炉炉底捣打料，取代进口，技术经济效果显著。
之后，海城市中档镁砂厂(现在的海城利尔麦格西塔材料有限公司)采用在轻烧镁钙粉中，配入氧化铁红粉，经混练、湿法压球、再经高温竖窑烧结的“二步煅烧合成工艺”生产出镁钙铁砂，不仅用于制备炼钢电炉炉底捣打料，而且率先应用于铁合金电炉炉底，一度成为国内外镁钙铁合成材料的生产推广应用典范，两次列入国家高新技术产品出口目录、获得农业部科技进步一等奖和国家级新产品等殊誉。到目前为止，辽南的海城、大石桥地区，几乎所有的镁钙铁砂生产企业仍然在沿用该项技术：该技术为耐火材料行业进步，地区经济发展做出了巨大贡献。但其存在的不足之处是，该工艺过程煅烧时采用白煤或焦炭为燃料，不仅污染环境，还容易导致耐火材料产品受到污染。
发明内容
本发明提供了一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂及其制备方法，结束了多年来镁钙铁砂必须采用回转窑或竖窑烧成的历史；超高温隧道窑烧结过程以重油或天然气为主要燃料，基本不污染环境和产品；由于排除了过程污染，该工艺过程对原料要求不如原有工艺苛刻，使原来只能丢弃的资源得以充分利用。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂，由原料经混练、成型后送入超高温隧道窑内烧结制成；所述原料为轻烧镁钙粉95～97重量份；氧化铁红粉3～5重量份；成品理化指标按质量百分比计为SiO2＜1.5％，Fe2O3 4％～6％，Al2O3＜0.4％，CaO 8.0％～32.0％，MgO≥60％。
所述轻烧镁钙粉的理化指标按质量百分比计为：SiO2＜0.8％；Al2O3＜0.3％；CaO7～9％；灼烧减量＜10％；粒度180目占90％以上。
所述轻烧镁钙粉的理化指标按质量百分比计为：SiO2＜0.8％；Al2O3＜0.3％；CaO12～15％；灼烧减量＜10％；粒度180目占90％以上。
所述轻烧镁钙粉的理化指标按质量百分比计为：SiO2＜0.8％；Al2O3＜0.3％；CaO27～30％；灼烧减量＜10％；粒度180目的占90％以上。
所述氧化铁红粉的理化指标按质量百分比计为SiO2＜1％，Fe2O3＞92％；灼烧减量＜3％；粒度325目的占95％以上。
所述的一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂的制备方法，包括如下步骤：
1)原料放入湿碾中混练；在轻烧镁钙粉中按比例配入氧化铁红粉，加水搅拌30～40分钟，加水量为25～35％，使泥料呈手握成团后松手即散的状态；
2)用压砖机成型，镁钙铁砖坯的体积密度按照＞2.3g/cm3控制；
3)成型后的镁钙铁砖坯进干燥窑，干燥温度为50～80℃，干燥24小时以上，再经超高温隧道窑烧结，烧结温度1650℃以上，保温三个车位，每个车位120分钟以上；
4)对出窑后的镁钙铁砖进行破碎，制成所需粒度的镁钙铁砂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
结束了多年来镁钙铁砂必须采用回转窑或竖窑烧成的历史；超高温隧道窑烧结过程以重油或天然气为主要燃料，基本不污染环境和产品；由于排除了过程污染，该工艺过程对原料要求不如原有工艺苛刻，使原来只能丢弃的资源得以充分利用。
具体实施方式
本发明所述一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂，由原料经混练、成型后送入超高温隧道窑内烧结制成；所述原料为轻烧镁钙粉95～97重量份；氧化铁红粉3～5重量份；成品理化指标按质量百分比计为SiO2＜1.5％，Fe2O3 4％～6％，Al2O3＜0.4％，CaO8.0％～32.0％，MgO≥60％。
所述轻烧镁钙粉的理化指标按质量百分比计为：SiO2＜0.8％；Al2O3＜0.3％；CaO7～9％；灼烧减量＜10％；粒度180目占90％以上。
所述轻烧镁钙粉的理化指标按质量百分比计为：SiO2＜0.8％；Al2O3＜0.3％；CaO12～15％；灼烧减量＜10％；粒度180目占90％以上。
所述轻烧镁钙粉的理化指标按质量百分比计为：SiO2＜0.8％；Al2O3＜0.3％；CaO27～30％；灼烧减量＜10％；粒度180目的占90％以上。
所述氧化铁红粉的理化指标按质量百分比计为SiO2＜1％，Fe2O3＞92％；灼烧减量＜3％；粒度325目的占95％以上。
所述的一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂的制备方法，包括如下步骤：
1)原料放入湿碾中混练；在轻烧镁钙粉中按比例配入氧化铁红粉，加水搅拌30～40分钟，加水量为25～35％，使泥料呈手握成团后松手即散的状态；
2)用压砖机成型，镁钙铁砖坯的体积密度按照＞2.3g/cm3控制；
3)成型后的镁钙铁砖坯进干燥窑，干燥温度为50～80℃，干燥24小时以上，再经超高温隧道窑烧结，烧结温度1650℃以上，保温三个车位，每个车位120分钟以上；
4)对出窑后的镁钙铁砖进行破碎，制成所需粒度的镁钙铁砂。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
下面给出实施例1-3，本实施例中一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂的原料及配比如表1所示。
表1一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂配料表(单位：重量份)
配料 实施例1 实施例2 实施例3
低钙粉(CaO为7％～9％的轻烧镁钙粉) 96.5 0 0
中钙粉(CaO为12％～15％的轻烧镁钙粉) 0 96.5 0
高钙粉(CaO为27％～30％的轻烧镁钙粉) 0 0 96.5
氧化铁红粉 3.5 3.5 3.5
上述实施例1-3中，一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂的制备方法如下：
1)配料：原料按表1进行配料。
2)混料：原料在湿碾中混练，加水搅拌30～40分钟左右，加水量根据需要调整，保证混料均匀，并使泥料达到手握成团后松手即散的状态，然后出料。
3)成型：将混炼好的泥料送至成型车间，采用摩擦压砖机成型，要求成型后的镁钙铁砖砖坯体积密度大于2.3g/cm3。
4)干燥：成型后的镁钙铁砖坯进干燥窑进行干燥，干燥温度为50～80℃，干燥时间为24小时以上。
5)码砖：为了防止镁钙铁砖砖坯在烧成过程中倒塌卡窑，在窑车的左右两侧码废烧镁砖把镁钙铁砖砖坯挡住。
6)烧成：采用超高温隧道窑进行烧成，烧成制度为温度1650℃以上，保温三个车位，每个车位120分钟；
7)对出窑后的镁钙铁砖进行破碎，制成所需粒度的镁钙铁砂。
8)成品检验结果见表2；
表2 3个实施例所生产镁钙铁砂的理化指标(％)
实施例1生产的成品 实施例2生产的成品 实施例3生产的成品
SiO2 ＜1.5 ＜1.5 ＜1.5
Fe2O3 4～6 4～6 4～6
Al2O3 ＜0.5 ＜0.5 ＜0.4
CaO 8～11 14～18 28～32
MgO ＞81 ＞74 62～66
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂，其特征在于，由原料经混练、成型后送入超高温隧道窑内烧结制成；所述原料为轻烧镁钙粉95～97重量份；氧化铁红粉3～5重量份；成品理化指标按质量百分比计为SiO2＜1.5％，Fe2O3 4％～6％，Al2O3＜0.4％，CaO8.0％～32.0％，MgO≥60％。
2.根据权利要求1所述的一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂，其特征在于，所述轻烧镁钙粉的理化指标按质量百分比计为：SiO2＜0.8％；Al2O3＜0.3％；CaO 7～9％；灼烧减量＜10％；粒度180目占90％以上。
3.根据权利要求1所述的一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂，其特征在于，所述轻烧镁钙粉的理化指标按质量百分比计为：SiO2＜0.8％；Al2O3＜0.3％；CaO 12～15％；灼烧减量＜10％；粒度180目占90％以上。
4.根据权利要求1所述的一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂，其特征在于，所述轻烧镁钙粉的理化指标按质量百分比计为：SiO2＜0.8％；Al2O3＜0.3％；CaO 27～30％；灼烧减量＜10％；粒度180目的占90％以上。
5.根据权利要求1所述的一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂，其特征在于，所述氧化铁红粉的理化指标按质量百分比计为SiO2＜1％，Fe2O3＞92％；灼烧减量＜3％；粒度325目的占95％以上。
6.如权利要求1所述的一种采用超高温隧道窑烧结合成的镁钙铁砂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)原料放入湿碾中混练；在轻烧镁钙粉中按比例配入氧化铁红粉，加水搅拌30～40分钟，加水量为25～35％，使泥料呈手握成团后松手即散的状态；
2)用压砖机成型，镁钙铁砖坯的体积密度按照＞2.3g/cm3控制；
3)成型后的镁钙铁砖坯进干燥窑，干燥温度为50～80℃，干燥24小时以上，再经超高温隧道窑烧结，烧结温度1650℃以上，保温三个车位，每个车位120分钟以上；
4)对出窑后的镁钙铁砖进行破碎，制成所需粒度的镁钙铁砂。
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