CN110015904A - 利用废镁碳砖变质层制作优质耐火原料和镁碳砖的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用废镁碳砖变质层制作优质耐火原料的方法，首先将变质层从废砖块上剥离出来，挑出其中的杂质；对拣选后的变质层块料分批进行均化；将均化后的块料进行破碎、风选和筛分，得到6‑0mm的颗粒料；颗粒料加入碾机，加入热固性酚醛树脂混合，使颗粒料表面均匀被树脂膜包裹，然后再加入由金属铝、金属硅和氧化钇中任两种或三种配制的复合外加剂，混碾均匀出料；烘干后得到覆膜造粒的镁碳耐火原料成品。本发明还公开了利用生产的耐火原料制备镁碳砖的方法。本发明将传统的固废加以处理和利用，变废为宝，可清除长期存留的工业垃圾，更加环保，同时也缓解了国家各种矿产资源的紧张问题，具有巨大的经济效益、社会效益和广阔的市场应用前景。

Description

利用废镁碳砖变质层制作优质耐火原料和镁碳砖的方法
技术领域
本发明涉及耐材行业对废砖的重复利用，尤其是涉及一种利用废镁碳砖变质层制作优质耐火原料的方法，本发明还涉及采用制备出的优质耐火原料来制备镁碳砖的方法。
背景技术
近几年，随着耐火原料的供应日趋紧张，原材料价格不断上涨，废镁碳砖的重复应用已成为一种趋势。但在使用废镁碳砖作为耐材原料时，为了确保最终产品的质量不受影响，耐材制造企业在破碎前需要对废镁碳砖进行拣选，拣选时需要将砖体接触钢水的一面剔除掉，而剔除的这一部分就是行业内所称的镁碳砖变质层。这些长期积存的大量变质层材料作为废品如果直接倾倒又会带来大量固废问题，不利于环保，因此迫切需要加以解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用废镁碳砖变质层制作优质耐火原料的方法，进一步的，本发明的目的还在于提供一种采用制备出的优质耐火原料来制备镁碳砖的方法。
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镁碳砖变质层制作优质耐火原料的方法包括下述具体步骤：
第一步，将变质层从废砖块上剥离出来，再将其中的杂质挑出；
第二步，对拣选后的变质层块料分批进行均化；
第三步，将均化后的块料进行破碎、风选和筛分，得到6-0mm的颗粒料；
第四步，将100份6-0mm的颗粒料加入碾机，加入2.5-3.5份的热固性酚醛树脂混合1-2分钟，使颗粒料表面均匀被树脂膜包裹，然后再加入0.3-2份由金属铝、金属硅和氧化钇中任两种或三种配制的复合外加剂，混碾均匀出料；经180-220℃烘干，得到覆膜造粒的镁碳耐火原料成品；其理化指标为：体积密度2.85-3.00 g/cm3；Al2O3含量4.00-8.00%；MgO含量68.00-73.00%；C含量12.50-15.50%。
所述复合外加剂由金属铝和氧化钇按重量份1.0:0.5配制而成。
所述复合外加剂由金属硅和氧化钇按重量份1.2:0.3配制而成。
所述复合外加剂由金属铝、金属硅和氧化钇按重量份1.0:0.5:0.6配制而成。
所述复合外加剂由金属铝、金属硅和氧化钇按重量份2.0:0.4:1.0配制而成。
本发明所述的制备镁碳砖的方法，是采用本发明制备的耐火原料70-85份，高纯镁砂15-25份，电熔镁砂0-5份，石墨2-5份，高温沥青粉1份，金属硅0.5-1.2份以及外加上述物料总量2.5-3.5%的树脂结合剂制备而成：
首先将准确称量的各原料依次加入搅拌机中，搅拌3分钟后再加入树脂结合剂，继续搅拌15分钟，使各原料充分搅拌均匀；将搅拌均匀的泥料在630T摩擦压砖机上压制成砖坯，送入干燥炉，在180-220℃温度下保温12-24小时固化，制得镁碳砖成品。
实际生产时，所述物料的配比可以为：耐火原料85份，其中6-3mm颗粒料30份，3-1mm颗粒料25份，1-0mm颗粒料30份；粒度0.074-0mm的高纯镁砂15份；粒度0.074-0mm石墨2份；粒度0.088-0mm高温沥青粉1份；粒度 200目金属硅0.5份。
所述物料的配比也可为：耐火原料80份，其中6-3mm颗粒料30份，3-1mm颗粒料20份，1-0mm颗粒料30份；粒度0.074-0mm高纯镁砂20份；粒度0.074-0mm石墨3份；粒度0.088-0mm高温沥青粉1份；粒度200目金属硅0.5份。
所述物料的配比也可为：耐火原料75份，其中6-3mm颗粒料30份，3-1mm颗粒料25份，1-0mm颗粒料20份；粒度0.074-0mm高纯镁砂25份；粒度0.074-0mm石墨4份；粒度0.088-0mm高温沥青粉1份；粒度200目金属硅0.8份。
所述物料的配比还可为：耐火原料70份，其中6-3mm颗粒料25份，3-1mm颗粒料25份，1-0mm颗粒料20份；粒度1-0 mm电熔镁砂5份;粒度0.088-0mm高纯镁砂25份;粒度0.074-0mm石墨5份; 粒度0.088-0mm高温沥青粉1份; 200目金属硅1.2份。
本发明的优点在于对资源的二次利用，传统的固废加以处理和利用，变废为宝，可清除长期存留的工业垃圾，更加环保，同时也缓解了国家各种矿产资源的紧张问题，具有巨大的经济效益、社会效益和广阔的市场应用前景，本发明利用废镁碳砖变质层加工的覆膜造粒优质耐火材料，并作为主料用于生产镁碳砖，仅原料费每吨成本即降低2000元以上，全年约可为公司节约成本2000多万元，大大提高了公司的经济效益。
本发明对均化后的镁碳砖变质层颗粒料用热固性酚醛树脂包覆、使得颗粒表面能够均匀粘附外加剂，外加剂与颗粒料靠树脂固化后产生的碳链结合产生强度，从而可得到生产镁碳砖用优质耐火原料。
具体实施方式
实施例1 利用废镁碳砖变质层制作优质耐火原料
具体步骤如下：
第一步，对购回的废镁碳砖进行拣选，将工作面上的残渣、残留金属和反应层剔除干净，暴露出变质层；将变质层从废砖块上剥离出来，将其中的钢渣、泥土等杂质挑出，然后单独堆放；
第二步，对拣选后的变质层块料分批进行均化；
第三步，将均化后的块料破碎成6-0 mm的颗粒，然后通过除尘设备［如可采用申请人的专利产品《原材料杂物分选器》（2015 2 0432657.5）］进行分选，将脱离颗粒表面的泥土、灰分等低融物杂质分选出去；
第四步，将100份6-0mm的颗粒料加入碾机，加入2.5-3.5份的热固性酚醛树脂混合1-2分钟，使颗粒料表面均匀被树脂膜包裹，然后再加入0.3-2份由金属铝、金属硅和氧化钇中任两种或三种配制的复合外加剂，混碾均匀出料；经180-220℃烘干，得到覆膜造粒的镁碳耐火原料成品。
第四步生产时，若复合外加剂由金属铝和氧化钇按重量份1.0:0.5配制，则得到的耐火材料称之为A原料；若复合外加剂由金属硅和氧化钇按重量份1.2:0.3配制，则得到的耐火材料称之为B原料；若复合外加剂由金属铝、金属硅和氧化钇按重量份1.0:0.5:0.6配制，则得到的耐火材料称之为C原料；若复合外加剂由金属铝、金属硅和氧化钇按重量份2.0:0.4:1.0配制，则得到的耐火材料称之为D原料。
实施例2 以实施例1中A原料为主生产镁碳砖
原料配比：A原料85份，其中6-3mm颗粒料30份，3-1mm颗粒料25份，1-0mm颗粒料30份；粒度0.074-0mm的高纯镁砂15份；粒度0.074-0mm石墨2份；粒度0.088-0mm高温沥青粉1份；粒度 200目金属硅0.5份；
首先将准确称量的各原料依次加入搅拌机中，搅拌3分钟后再加入原料总量2.5-3.5%的树脂结合剂，继续搅拌15分钟，使各原料充分搅拌均匀；将搅拌均匀的泥料在630T摩擦压砖机上压制成砖坯，送入干燥炉，在180-220℃温度下保温12-24小时固化，制得镁碳砖成品。
经检验，制备的镁碳砖的理化制备为：
。
实施例3 以实施例1中B原料为主生产镁碳砖
原料配比：B原料80份，其中6-3mm颗粒料30份，3-1mm颗粒料20份，1-0mm颗粒料30份；粒度0.074-0mm高纯镁砂20份；粒度0.074-0mm石墨3份；粒度0.088-0mm高温沥青粉1份；粒度 200目金属硅0.5份。
生产方法同实施例2。
经检验，制备的镁碳砖的理化制备为：
。
实施例4 以实施例1中C原料为主生产镁碳砖
原料配比：C原料75份，其中6-3mm颗粒料30份，3-1mm颗粒料25份，1-0mm颗粒料20份；粒度0.074-0mm高纯镁砂25份；粒度0.074-0mm石墨4份；粒度0.088-0mm高温沥青粉1份；粒度200目金属硅0.8份。
生产方法同实施例2。
经检验，制备的镁碳砖的理化制备为：
。
实施例5 以实施例1中D原料为主生产镁碳砖
原料配比：D原料70份，其中6-3mm颗粒料25份，3-1mm颗粒料25份，1-0mm颗粒料20份；粒度1-0 mm电熔镁砂5份; 粒度0.088-0mm高纯镁砂25份;粒度0.074-0mm石墨5份; 粒度0.088-0mm高温沥青粉1份; 200目金属硅1.2份。
生产方法同实施例2。
经检验，制备的镁碳砖的理化制备为：
。

Claims (10)

1.一种利用废镁碳砖变质层制作优质耐火原料的方法，其特征在于：包括下述具体步骤：
第一步，将变质层从废砖块上剥离出来，再将其中的杂质挑出；
第二步，对拣选后的变质层块料分批进行均化；
第三步，将均化后的块料进行破碎、风选和筛分，得到6-0mm的颗粒料；
第四步，将100份6-0mm的颗粒料加入碾机，加入2.5-3.5份的热固性酚醛树脂混合1-2分钟，使颗粒料表面均匀被树脂膜包裹，然后再加入0.3-2份由金属铝、金属硅和氧化钇中任两种或三种配制的复合外加剂，混碾均匀出料；经180-220℃烘干，得到覆膜造粒的镁碳耐火原料成品；其理化指标为：体积密度2.85-3.00 g/cm3；Al2O3含量4.00-8.00%；MgO含量68.00-73.00%；C含量12.50-15.50%。
2.根据权利要求1所述的利用废镁碳砖变质层制作优质耐火原料的方法，其特征在于：所述复合外加剂由金属铝和氧化钇按重量份1.0:0.5配制而成。
3.根据权利要求1所述的利用废镁碳砖变质层制作优质耐火原料的方法，其特征在于：所述复合外加剂由金属硅和氧化钇按重量份1.2:0.3配制而成。
4.根据权利要求1所述的利用废镁碳砖变质层制作优质耐火原料的方法，其特征在于：所述复合外加剂由金属铝、金属硅和氧化钇按重量份1.0:0.5:0.6配制而成。
5.根据权利要求1所述的利用废镁碳砖变质层制作优质耐火原料的方法，其特征在于：所述复合外加剂由金属铝、金属硅和氧化钇按重量份2.0:0.4:1.0配制而成。
6.一种制备镁碳砖的方法，其特征在于：采用权利要求1-5中任一项制备的耐火原料70-85份，高纯镁砂15-25份，电熔镁砂0-5份，石墨2-5份，高温沥青粉1份，金属硅0.5-1.2份以及外加上述物料总量2.5-3.5%的树脂结合剂制备而成：
首先将准确称量的各原料依次加入搅拌机中，搅拌3分钟后再加入树脂结合剂，继续搅拌15分钟，使各原料充分搅拌均匀；将搅拌均匀的泥料在630T摩擦压砖机上压制成砖坯，送入干燥炉，在180-220℃温度下保温12-24小时固化，制得镁碳砖成品。
7.根据权利要求6所述的制备镁碳砖的方法，其特征在于：所述物料的配比为：耐火原料85份，其中6-3mm颗粒料30份，3-1mm颗粒料25份，1-0mm颗粒料30份；
粒度0.074-0mm的高纯镁砂15份；
粒度0.074-0mm石墨2份；
粒度0.088-0mm高温沥青粉1份；
粒度200目金属硅0.5份。
8.根据权利要求6所述的制备镁碳砖的方法，其特征在于：所述物料的配比为：耐火原料80份，其中6-3mm颗粒料30份，3-1mm颗粒料20份，1-0mm颗粒料30份；
粒度0.074-0mm高纯镁砂20份；
粒度0.074-0mm石墨3份；
粒度0.088-0mm高温沥青粉1份；
粒度200目金属硅0.5份。
9.根据权利要求6所述的制备镁碳砖的方法，其特征在于：所述物料的配比为：耐火原料75份，其中6-3mm颗粒料30份，3-1mm颗粒料25份，1-0mm颗粒料20份；
粒度0.074-0mm高纯镁砂25份；
粒度0.074-0mm石墨4份；
粒度0.088-0mm高温沥青粉1份；
粒度200目金属硅0.8份。
10.根据权利要求6所述的制备镁碳砖的方法，其特征在于：所述物料的配比为：耐火原料70份，其中6-3mm颗粒料25份，3-1mm颗粒料25份，1-0mm颗粒料20份；
粒度1-0 mm电熔镁砂5份;
粒度0.088-0mm高纯镁砂25份;
粒度0.074-0mm石墨5份;
粒度0.088-0mm高温沥青粉1份;
粒度200目金属硅1.2份。
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