CN109942307A - 以废铝镁碳砖小微颗粒为主材料生产铝镁碳砖的方法 - Google Patents

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侯振东
刘大圈
王俊超
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Abstract

本发明公开了一种以废铝镁碳砖小微颗粒为主材料生产铝镁碳砖的方法，是由原料废铝镁碳砖小微颗粒料、粒度1‑0mm的铝矾土或/和刚玉或/和尖晶石或/和电熔镁砂或/和烧结镁砂颗粒料和粒度0.5‑0mm的添加物按50‑98:2‑50:1‑15之重量份配比制备而成。本发明以长期闲置堆存的废铝镁碳砖小微颗粒为主原料（用量可高达50‑98%）制备铝镁碳砖，实现了将废铝镁碳砖小微颗粒作为一种主原料加以应用、变废为宝的目的，极大的降低了生产成本、节约了空间，每吨砖成本可降低1350‑1600元，并且干燥后的铝镁碳砖可以满足客户使用要求，使用效果与常规方法生产的铝镁碳砖的质量水平相当，在一些特定的使用环境中，产品实际使用效果甚至超过了常规的铝镁碳砖。

Description

以废铝镁碳砖小微颗粒为主材料生产铝镁碳砖的方法
技术领域
本发明涉及铝镁碳砖的生产，尤其是涉及一种以工业窑炉用后的废铝镁碳砖破碎后难以平衡使用的小微颗粒料为主材料生产铝镁碳砖的方法。
背景技术
自2017年初以来，一级铝矾土原料已由原来的1850元/吨升至现在的2700元/吨，棕刚玉原料也由原来3600元/吨升至4200元/吨，虽然这些原料质次价高，一度还缺货，严重影响了耐材企业的正常生产。为降低生产成本，提高对废旧耐材的再次利用，我公司于2008年就开展了对废铝镁碳砖的利用研究，将破碎后的物料分别用于耐火材料的定型制品和不定型制品中，使废铝镁碳砖的总利用率接近85%。但仍有10-15%的废铝镁碳砖小微颗粒（粒径小于1.5mm）由于技术限制而不能平衡使用，废料堆存数万吨，占用了大量的空间。如何能将破碎产生的废铝镁碳砖小微颗粒加以利用，变废为宝，目前已成为业界的一个技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以废铝镁碳砖小微颗粒为主材料生产铝镁碳砖的方法。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的以废铝镁碳砖小微颗粒为主材料生产铝镁碳砖的方法，是由原料废铝镁碳砖小微颗粒料、粒度1-0mm的铝矾土或/和刚玉或/和尖晶石或/和电熔镁砂或/和烧结镁砂颗粒料和粒度0.5-0mm的添加物按50-98:2-50: 1-15之重量份配比制备而成；具体加工步骤为：
第一步，均化
将不同批次的废铝镁碳砖小微颗粒料进行掺翻，使同材质不同成分的颗粒料所占比例趋于均衡；
第二步，混料
将均化后的废铝镁碳砖小微颗粒料、铝矾土或/和刚玉或/和尖晶石或/和电熔镁砂或/和烧结镁砂颗粒料和添加物按比例依次加入搅拌机中，并加入物料总量2.5-5%的树脂结合剂搅拌均匀；
第三步，成型
将搅拌均匀的湿润物料在压力机上压制成砖坯，然后送入干燥炉在110-220℃温度下保持12小时，得到铝镁碳砖成品。
所述添加物为金属铝粉、金属硅粉、金属镁粉、碳化硅粉、镁铝合金粉、镁钙合金粉、合成抗氧化剂（其中Al>74%，Si>25%，下同）、α氧化铝微粉、高温沥青粉、氧化镧、氧化钇、石墨中一种或几种物料的混合物。
本发明所用的刚玉包括白刚玉或棕刚玉。
本发明所述的废铝镁碳砖小微颗粒的主要成分为：Al2O3含量18-52%，MgO含量18-52%，C含量8-16%。
实际制备时，所述原料的重量份配比可以为废铝镁碳砖小微颗粒55份，铝矾土25份，烧结镁砂25份，金属铝粉2份、高温沥青粉1份、碳化硅粉1份、石墨3份、合成抗氧化剂0.5份，制备出的铝镁碳砖适用于钢包包壁及包底部位。
所述原料的重量份配比可以为废铝镁碳砖小微颗粒82份，电熔镁砂10份，铝矾土10份，合成抗氧化剂1份，高温沥青粉1份、金属铝粉1份，制备出的铝镁碳砖适用于钢包包壁、包底部位。
所述原料的重量份配比可以为废铝镁碳砖小微颗粒95份，白刚玉5份，金属铝粉1份，高温沥青粉1份，碳化硅粉2份、氧化镧0.5份、棕刚玉3份、合成抗氧化剂0.5份，制备出的铝镁碳砖适用于钢包包壁、包底部位。
所述原料的重量份配比可以为废铝镁碳砖小微颗粒98份，金属铝粉2份，高温沥青粉1份，棕刚玉粉8份，石墨0.5份，合成抗氧化剂0.5份，制备出的铝镁碳砖适用于钢包包壁、包底部位。
所述原料的重量份配比可以为废铝镁碳砖小微颗粒83份，电熔镁砂19份，高温沥青粉1份，金属硅粉1份，石墨0.5份，合成抗氧化剂1份，金属铝粉1.5份，制备出的铝镁碳砖适用于钢包包壁、包底部位。
所述原料的重量份配比可以为废铝镁碳砖小微颗粒78份，铝矾土8份，烧结镁砂7份，高温沥青粉1份，氧化钇1份，石墨2份，合成抗氧化剂2份，制备出的铝镁碳砖适用于钢包包壁、包底部位。
本发明的优点在于：以长期闲置堆存的废铝镁碳砖小微颗粒为主原料（用量可高达50-98%）制备铝镁碳砖，实现了将废铝镁碳砖小微颗粒作为一种主原料加以应用、变废为宝的目的，极大的降低了生产成本、节约了空间，每吨砖成本可降低1350-1600元，并且干燥后的铝镁碳砖可以满足客户使用要求，使用效果与常规方法生产的铝镁碳砖的质量水平相当，在一些特定的使用环境中，产品实际使用效果甚至超过了常规的铝镁碳砖。在将废铝镁碳砖小微颗粒作为主原料使用时，无须对其进行加工，保留了废铝镁碳砖中的多种元素（如石墨），由于石墨也是一种不可再生资源，常规生产铝镁碳砖时需要添加4-10%的石墨成分，本发明方法可以大大减少石墨的加入量，甚至部分产品可以实现零加入。所以，本发明方法对节约国家矿产资源，减少环境污染，降低生产成本都有着十分重要的意义，值得耐材行业推广应用。
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 制备一种用于钢包包壁、包底部位使用的铝镁碳砖
原料配比（以重量份计）：废铝镁碳砖小微颗粒（粒径1-0mm）55份，一级铝矾土（粒径1-0mm）25份，烧结镁砂（粒径1-0mm）25份，金属铝粉（粒径0.074-0mm）2份，高温沥青粉（粒径0.088-0mm）1份，碳化硅粉（粒径0.074-0mm）1份，石墨（-195）3份，合成抗氧化剂0.5份；
具体制备步骤为：
第一步，均化
将不同批次的废铝镁碳砖小微颗粒料按照120吨左右的批量进行掺翻，使同材质不同成分的颗粒料所占比例趋于均衡；
第二步，混料
将均化后的废铝镁碳砖小微颗粒料和上述各原料依次加入搅拌机中，并加入物料总量2.8-4.5%的树脂结合剂搅拌均匀；
第三步，成型
将搅拌均匀的湿润物料在630型压力机上压制成砖坯，然后送入干燥炉在110-220℃温度下保持12小时，得到铝镁碳砖成品。
经测试，制备的铝镁碳砖成品的理化指标为：
可满足上述使用场所使用。
实施例2 制备一种用于钢包包壁、包底部位使用的铝镁碳砖
原料配比（以重量份计）：废铝镁碳砖小微颗粒（粒径1-0mm）82份，电熔镁砂（粒径1-0mm）10份，一级铝矾土（粒径1-0mm）10份，合成抗氧化剂1份，高温沥青粉（粒径0.088-0mm）1份，金属铝粉（粒径0.088-0mm）1份；
制备步骤同实施例1，所用的结合剂为树脂结合剂，用量为物料总量的2.8-4.5%。
经测试，制备的铝镁碳砖成品的理化指标为：
可满足上述使用场所使用。
实施例3 制备一种用于钢包包壁、包底部位使用的铝镁碳砖
原料配比（以重量份计）：废铝镁碳砖小微颗粒（粒径1-0mm）95份，白刚玉（粒径1-0mm）5份，金属铝粉（粒径0.074-0mm）1份，高温沥青粉（粒径0.088-0mm）1份，碳化硅粉（粒径0.074-0mm）2份，氧化镧0.5份，棕刚玉（粒径0.088-0mm）3份，合成抗氧化剂0.5份；
制备步骤同实施例1，所用的结合剂为树脂结合剂，用量为物料总量的2.8-4.5%。
经测试，制备的铝镁碳砖成品的理化指标为：
可满足上述使用场所使用。
实施例4 制备一种用于钢包包壁、包底部位使用的铝镁碳砖
原料配比（以重量份计）：废铝镁碳砖小微颗粒（粒径1-0mm）98份，金属铝粉（粒径0.074-0mm）2份，高温沥青粉（粒径0.088-0mm）1份，棕刚玉粉（粒径0.088-0mm）8份，石墨（-195）0.5份，合成抗氧化剂0.5份；
制备步骤同实施例1，所用的结合剂为树脂结合剂，用量为物料总量的2.8-4.5%。
经测试，制备的铝镁碳砖成品的理化指标为：
可满足上述使用场所。
实施例5 制备一种用于钢包包壁、包底部位使用的铝镁碳砖
原料配比（以重量份计）：废铝镁碳砖小微颗粒（粒径1.5-0mm）83份，电熔镁砂（1-0mm）19份，高温沥青粉（粒径0.088-0mm）1份，金属硅粉（粒径0.074-0mm）1份，石墨（-195）0.5份，合成抗氧化剂1份，金属铝粉1.5份；
制备步骤同实施例1，所用的结合剂为树脂结合剂，用量为物料总量的2.8-4.5%。
经测试，制备的铝镁碳砖成品的理化指标为：
可满足上述使用场所使用。
实施例6 制备一种用于钢包包壁、包底部位使用的铝镁碳砖
原料配比（以重量份计）：废铝镁碳砖小微颗粒（粒径1-0mm）78份，一级铝矾土（粒径1-0mm）8份，烧结镁砂（粒径1-0mm）7份，高温沥青粉（粒径0.088-0mm）1份，氧化钇1份，石墨（-195）2份，合成抗氧化剂2份；
制备步骤同实施例1，所用的结合剂为树脂结合剂，用量为物料总量的2.8-4.5%。
经测试，制备的铝镁碳砖成品的理化指标为：
可满足上述使用场所使用。

Claims (10)

1.一种以废铝镁碳砖小微颗粒为主材料生产铝镁碳砖的方法，其特征在于：它是由原料废铝镁碳砖小微颗粒料、粒度1-0mm的铝矾土或/和刚玉或/和尖晶石或/和电熔镁砂或/和烧结镁砂颗粒料和粒度0.5-0mm的添加物按50-98:2-50: 1-15之重量份配比制备而成；具体加工步骤为：
第一步，均化
将不同批次的废铝镁碳砖小微颗粒料进行掺翻，使同材质不同成分的颗粒料所占比例趋于均衡；
第二步，混料
将均化后的废铝镁碳砖小微颗粒料、铝矾土或/和刚玉或/和尖晶石或/和电熔镁砂或/和烧结镁砂颗粒料和添加物按比例依次加入搅拌机中，并加入物料总量2.5-5%的树脂结合剂搅拌均匀；
第三步，成型
将搅拌均匀的湿润物料在压力机上压制成砖坯，然后送入干燥炉在110-220℃温度下保持12小时，得到铝镁碳砖成品。
2.根据权利要求1所述的以废铝镁碳砖小微颗粒为主材料生产铝镁碳砖的方法，其特征在于：所述添加物为金属铝粉、金属硅粉、金属镁粉、碳化硅粉、镁铝合金粉、镁钙合金粉、合成抗氧化剂、α氧化铝微粉、高温沥青粉、氧化镧、氧化钇、石墨中一种或几种物料的混合物。
3.根据权利要求1所述的以废铝镁碳砖小微颗粒为主材料生产铝镁碳砖的方法，其特征在于：所述刚玉包括白刚玉或棕刚玉。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的以废铝镁碳砖小微颗粒为主材料生产铝镁碳砖的方法，其特征在于：所述废铝镁碳砖小微颗粒的主要成分为：Al2O3含量18-52%，MgO含量18-52%，C含量8-16%。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的以废铝镁碳砖小微颗粒为主材料生产铝镁碳砖的方法，其特征在于：所述原料的重量份配比为：废铝镁碳砖小微颗粒55份，铝矾土25份，烧结镁砂25份，金属铝粉2份、高温沥青粉1份、碳化硅粉1份、石墨3份、合成抗氧化剂0.5份。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的以废铝镁碳砖小微颗粒为主材料生产铝镁碳砖的方法，其特征在于：所述原料的重量份配比为：废铝镁碳砖小微颗粒82份，电熔镁砂10份，铝矾土10份，合成抗氧化剂1份，高温沥青粉1份、金属铝粉1份。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的以废铝镁碳砖小微颗粒为主材料生产铝镁碳砖的方法，其特征在于：所述原料的重量份配比为：废铝镁碳砖小微颗粒95份，白刚玉5份，金属铝粉1份，高温沥青粉1份，碳化硅粉2份、氧化镧0.5份、棕刚玉3份、合成抗氧化剂0.5份。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的以废铝镁碳砖小微颗粒为主材料生产铝镁碳砖的方法，其特征在于：所述原料的重量份配比为：废铝镁碳砖小微颗粒98份，金属铝粉2份，高温沥青粉1份，棕刚玉粉8份，石墨0.5份，合成抗氧化剂0.5份。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的以废铝镁碳砖小微颗粒为主材料生产铝镁碳砖的方法，其特征在于：所述原料的重量份配比为：废铝镁碳砖小微颗粒83份，电熔镁砂19份，高温沥青粉1份，金属硅粉1份，石墨0.5份，合成抗氧化剂1份，金属铝粉1.5份。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的以废铝镁碳砖小微颗粒为主材料生产铝镁碳砖的方法，其特征在于：所述原料的重量份配比为：废铝镁碳砖小微颗粒78份，铝矾土8份，烧结镁砂7份，高温沥青粉1份，氧化钇1份，石墨2份，合成抗氧化剂2份。
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