CN109400192A - 利用废旧镁碳砖生产精炼钢包内衬用镁碳砖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用废旧镁碳砖生产精炼钢包内衬用镁碳砖的方法，其配料为废旧镁碳砖62份，石墨8份，高温沥青粉2份，电熔镁30份，并添加3.0‑3.2%的结合剂；制备时，先将废砖入水泡30天，干燥后破粉碎、筛分；将颗粒料入混炼机中混合均匀，然后加结合剂及粉料混炼30~40分钟，出碾；将出碾物料压制成坯料，低温焙烧10小时即可。本发明以废旧镁碳砖作为主材料，废物利用，减少了资源浪费，也大大降低了产品的制造成本，解决了废旧材料的处理问题，降低了废旧耐材对环境造成的危害，更加环保；同时制备的镁碳砖与现有的镁碳砖相比，各性能指标相当或有所提高，将其用在炼钢炉或精炼钢包上，不仅未降低其使用寿命，反而能提高设备的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料的生产方法，尤其是涉及一种利用废旧镁碳砖生产精炼钢包内衬用镁碳砖的方法。
背景技术
上世纪八十年代末，镁碳砖在我国发展非常迅速。其主要材料来源是我国东北的电熔镁。生产时，将电熔镁破碎、筛分后按比例加入石墨、金属铝、金属硅、沥青粉和结合剂搅拌均匀，经180-200℃低温焙烧而成。其制造成本高，材料利用率低。使用后的废旧材料采取就地掩埋的材料方式。造成大量的资源浪费，由于采用掩埋的方式处理大量的废旧材料，造成土地浪费和地下水污染等因素。对资源和环境造成很大的浪费和危害。镁碳砖根据炉体使用部位的不同，其品质也有差异，如转炉大小面用的镁碳砖、电炉渣线、精炼钢包渣线等部位所用的镁碳砖均为高品质镁碳砖，如果能将其废物利用，不仅可以节约原材料，降低产品的制造成本，也可以解决废旧材料的处理，避免对环境造成危害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用废旧镁碳砖生产精炼钢包内衬用镁碳砖的方法。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的利用废旧镁碳砖生产精炼钢包内衬用镁碳砖的方法，是由原料废旧镁碳砖、石墨、高温沥青粉、电熔镁和结合剂按下述重量份配比制备而成：
配料：
废旧镁碳砖62份，其中：粒径5-8mm颗粒料15-18份，粒径3-5mm颗粒料12-15份，粒径1-3mm颗粒料20份，粒径≤0.088mm细粉12份；
石墨 8份；
高温沥青粉 2份；
电熔镁 30份，其中：粒径3-5mm颗粒料10份，粒径1-3mm颗粒料12份，粒径≤0.088mm细粉8份；
物料总重3.0-3.2%的外加结合剂；
制备方法：
第一步，将废旧镁碳砖拣选、去杂，放入水池浸泡30天，捞出后入干燥窑经180℃、10小时干燥，然后破粉碎、筛分；
第二步，按上述重量份配比首先将颗粒料加入混炼机中混合均匀，然后加入结合剂，石墨和废旧镁碳砖细粉、高温沥青粉、电熔镁粉混炼30~40分钟，出碾；
第三步，根据砖型尺寸将出碾的物料压制成坯料，送入干燥窑中升温至180-200℃低温焙烧10小时，得到成品砖。
为保证成型砖体的质量要求，本发明所用的废旧镁碳砖为钢厂拆炉（如转炉的大小面、电炉的渣线）、拆包（精炼钢包的渣线部位等）得到的通用高品质废旧镁碳砖，一般情况下，转炉废砖采用16A以上牌号；康思迪电炉采用14A以上牌号。
本发明所用的原料电熔镁的MgO≥97%，体积密度≥3.45g/cm3，Ca/Si≥2.0。
为保证成型砖体的常温耐压、气孔率、体积密度等物理指标，在第三步压制成坯料工序中，需在630T压力机上进行两次加压：第一次加压时，打压次数8次：冲程为300时打压3次，冲程为200时打压5次；然后将产品静置2小时后进行第二次压制，第二次压制时打压冲程为300，打压次数为3~4次。
所述原料中还包括5份抗氧化剂，所用的抗氧化剂可选择金属硅、金属铝、碳化硅等。
本发明制备的镁碳砖的性能指标与GB/T22589-2008对比如下（以14A为例）：
本发明原料以炼钢企业通用的废旧镁碳砖作为主材料，废物利用，减少了资源浪费，也大大降低了产品的制造成本；解决了废旧材料的处理问题，降低甚至杜绝了废旧材料掩埋处理所占用的土地，解决了废旧耐材对环境造成的危害，更加环保；同时制备的镁碳砖与现有的镁碳砖相比，各性能指标相当或有所提高，将其用在炼钢炉或精炼钢包上，不仅未降低其使用寿命，反而能提高设备的使用寿命。
电熔镁（98%、97%、96%）在未形成大结晶的状态下，如果第二次加热到1630℃以上时，组织结构都会发生变化，促使晶粒重新长大，而这个过程却造成了制品的体积变化，因此用全新原材料制造的镁碳砖产品浸蚀速率较大；而利用废旧镁碳砖，在本发明特殊工艺要求下所制造的炼钢通用镁碳砖，由于废旧镁碳砖在经历了几十次、上百次的高温洗礼，组织结构很稳定，氧化镁结晶状态良好，所以制品的体积稳定，因此由废旧镁碳砖制造的炼钢通用镁碳砖产品浸蚀速率较小，使用寿命得以延长。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做更加详细的说明，以便于本领域技术人员的理解。
实施例1 本发明利用废旧镁碳砖生产精炼钢包内衬用镁碳砖的方法，是由废旧镁碳砖、195鳞片石墨、高温沥青粉（采用焦化厂符合GB/T2290-94标准的煤沥青）、MgO≥97%的电熔镁（体积密度≥3.45g/cm3，Ca/Si≥2.0）、酚醛树脂结合剂，抗氧化剂金属硅、金属铝按下述重量份配比制备而成：
配料：
废旧镁碳砖62份，其中：粒径5-8mm颗粒料15-18份，粒径3-5mm颗粒料12-15份，粒径1-3mm颗粒料20份，粒径≤0.088mm细粉12份；
195鳞片石墨 8份；
高温沥青粉 2份；
电熔镁 30份，其中：粒径3-5mm颗粒料10份，粒径1-3mm颗粒料12份，粒径≤0.088mm细粉8份；
物料总重3.0-3.2%的酚醛树脂结合剂；
外加抗氧化剂：金属硅2.0%，金属铝1.0%；
制备方法：
第一步，将回收的废旧镁碳砖拣选、去杂，不易清除的部分采用切割机切除，放入水池中浸泡30天，目的是使废旧镁碳砖在浸泡过程中失去强度，降低废旧砖在破粉碎时颗粒料的二次碎裂，以减少破粉碎时的假颗粒量；浸泡到期的废砖从水中捞出后入干燥窑经180℃、10小时干燥，以去除水分，然后进行破粉碎、筛分；
第二步，按上述重量份配比首先将颗粒料加入混炼机中混合均匀，然后加入结合剂，石墨和废旧镁碳砖细粉、高温沥青粉、电熔镁粉混炼30~40分钟，出碾；
第三步，根据砖型尺寸将出碾的物料压制成坯料，由于精炼钢包砖单重一般在8-10kg/块之间，为保证成型砖体的常温耐压、气孔率、体积密度等物理指标，其成型选择在630吨数控压力机上进行两次加压：第一次加压时，打压次数8次：其中冲程为300时打压3次，冲程为200时打压5次；然后将产品静置2小时后进行第二次压制，第二次压制时打压冲程为300，打压次数为4次；然后将坯料送入远红外干燥窑中干燥，干燥温度180-200℃，干燥时间10小时，出窑后的成品砖经包装后储存，等待发运。
实施例2 应用实例
本发明制备的成品镁碳砖应用在天津大强钢铁厂：在Φ4600mm的电炉上使用，由于对方存在铁水热装，炉龄达到1067次（传统砖体炉龄230次）。在天津大强50吨精炼钢包上使用，钢包整体下线平均包龄92次（传统精炼钢包的使用寿命在45-50次）；
广东泰业金属制品有限公司使用时：在80吨精炼钢包上使用，包龄达到83次（传统精炼钢包使用65-70次）时，由于透气砖使用寿命到期，钢包在拆包时,200mm的砖最薄处还有125mm；在Φ5200mmEBT电炉上使用，对方百分之百全废钢，炉龄达到392次~415次之间（传统使用寿命160-180次）。
Claims (5)
1.一种利用废旧镁碳砖生产精炼钢包内衬用镁碳砖的方法，其特征在于：是由原料废旧镁碳砖、石墨、高温沥青粉、电熔镁和结合剂按下述重量份配比制备而成：
配料：
废旧镁碳砖62份，其中：粒径5-8mm颗粒料15-18份，粒径3-5mm颗粒料12-15份，粒径1-3mm颗粒料20份，粒径≤0.088mm细粉12份；
石墨 8份；
高温沥青粉 2份；
电熔镁 30份，其中：粒径3-5mm颗粒料10份，粒径1-3mm颗粒料12份，粒径≤0.088mm细粉8份；
物料总重3.0-3.2%的外加结合剂；
制备方法：
第一步，将废旧镁碳砖拣选、去杂，放入水池浸泡30天，捞出后入干燥窑经180℃、10小时干燥，然后破粉碎、筛分；
第二步，按上述重量份配比首先将颗粒料加入混炼机中混合均匀，然后加入结合剂，石墨和废旧镁碳砖细粉、高温沥青粉、电熔镁粉混炼30~40分钟，出碾；
第三步，根据砖型尺寸将出碾的物料压制成坯料，送入干燥窑中升温至180-200℃低温焙烧10小时，得到成品砖。
2.根据权利要求1所述的利用废旧镁碳砖生产精炼钢包内衬用镁碳砖的方法，其特征在于：所述废旧镁碳砖为钢厂拆炉、拆包得到的通用高品质废旧镁碳砖。
3.根据权利要求1所述的利用废旧镁碳砖生产精炼钢包内衬用镁碳砖的方法，其特征在于：所述原料电熔镁的MgO≥97%，体积密度≥3.45g/cm3，Ca/Si≥2.0。
4.根据权利要求1所述的利用废旧镁碳砖生产精炼钢包内衬用镁碳砖的方法，其特征在于：在第三步压制成坯料工序中，需在630T压力机上进行两次加压：第一次加压时，打压次数8次：冲程为300时打压3次，冲程为200时打压5次；然后将产品静置2小时后进行第二次压制，第二次压制时打压冲程为300，打压次数为3~4次。
5.根据权利要求1所述的利用废旧镁碳砖生产精炼钢包内衬用镁碳砖的方法，其特征在于：所述原料中还包括5份抗氧化剂。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190301 |