CN110357595A - 一种利用回收铬刚玉砖制备的铝镁碳砖及其制备方法 - Google Patents

一种利用回收铬刚玉砖制备的铝镁碳砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用回收铬刚玉砖制备的铝镁碳砖及其制备方法，涉及耐火材料技术领域，解决了现有技术中铝镁碳砖生产成本高以及质量不稳定的问题。本发明的方法包括如下步骤：(1)配料：15～20％回收铬刚玉5～3mm，25～35％回收铬刚玉3～1mm，10～15％回收铬刚玉1～0mm，8～12％的97.5电熔镁砂1～0mm，20～25％的95棕刚玉粉，7～10％的石墨，外加2.8～3.0％酚醛树脂；(2)混料，将各原料分别投入高速混炼机中，混炼均匀；(3)困料，将混炼均匀的料子困料，困料时间不低于12h；(4)成型，将困好的泥料在电动螺旋压力机上经多次冲压后形成砖坯；(5)干燥，成型后的砖坯在逆流式隧道干燥器或电热式隧道干燥器中经过180～220℃干燥24h，即制得产品铝镁碳砖。本发明的方法制得的铝镁碳砖成本低，性能稳定。

Description

一种利用回收铬刚玉砖制备的铝镁碳砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种利用回收铬刚玉砖制备的铝镁碳砖及其制备方法。
背景技术
铝镁碳砖主要作用于精炼包的熔池部位和包底部位，具有抗侵蚀、抗剥落、均衡侵蚀、使用安全、沾钢沾渣少、拆包容易等优点。
目前铝镁碳砖中的主要原料为高铝矾土或刚玉砂、镁砂。然而，随着高铝原材料价格的上涨和原料档次的下降，使得目前的高档铝镁碳砖价格不断上涨，但是质量却没有相应的提升，甚至还会出现下降的情况，产品质量波动较大。
为此，对现有技术的铝镁碳砖及其制备方法进行改进，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的其中一个目的是提出一种利用回收铬刚玉砖制备的铝镁碳砖及其制备方法，解决了现有技术中铝镁碳砖生产成本高以及质量不稳定的技术问题。本发明优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明利用回收铬刚玉砖制备铝镁碳砖的方法，包括如下步骤：
(1)配料，按照下述质量百分比配备各原料：
(2)混料，将各原料分别投入高速混炼机中，混炼均匀；
(3)困料，将混炼均匀的料子困料，困料时间不低于12h；
(4)成型，将困好的泥料在电动螺旋压力机上经多次冲压后形成砖坯；
(5)干燥，成型后的砖坯在逆流式隧道干燥器或电热式隧道干燥器中经过180～220℃干燥24h，即制得产品铝镁碳砖。
根据一个优选实施方式，所述回收铬刚玉的制备包括如下步骤：回收铬刚砖经过除渣、破碎、筛分、磁选得到铬刚玉砖再生颗粒料。
根据一个优选实施方式，所述回收铬刚玉的制备还包括如下步骤：对铬刚玉砖再生颗粒料进行二次磁选，并使经二次磁选后的铬刚玉砖再生颗粒料的Fe含量在2％以内。
根据一个优选实施方式，所述的酚醛树脂的粘度为10000～12000mp·s。
根据一个优选实施方式，所述的95棕刚玉粉为180目；所述的石墨为(-)197鳞片石墨，并且所述石墨为180～200目。
根据一个优选实施方式，所述的混料包括如下步骤：
(1)混料前检查刮板及碾底是否清理干净，合格后方能混料，启动高速混炼机；
(2)将所述的回收铬刚玉倒入混炼机中，将高速混炼机调至低速，干混90S；
(3)将称好的酚醛树脂加入，酚醛树脂分两次加入，此次先加4/5量的酚醛树脂，低速混炼2～3min，待酚醛树脂完全均匀包裹所述的回收铬刚玉后加入所述的石墨；
(4)加入所述的石墨低速混炼3～4min；
(5)加入所述的97.5电熔镁砂和95棕刚玉粉，同时加入剩下的酚醛树脂低速混炼1～2min后开高速混炼5～7min；
(6)观察泥料性能，待泥粉分散均匀，手握成团，不扎手，混炼完成；
(7)出料，将混好的泥料过筛网，筛后泥料放入料槽。
根据一个优选实施方式，用于精炼包熔池部位的铝镁碳砖在630t电动螺旋压力机上成型，冲压次数为3轻锤6重锤。
根据一个优选实施方式，用于包底部位铝镁碳砖在1000t电动螺旋压力机上成型，冲压次数为3轻锤8重锤，成型后砖坯密度在2.77～2.82g/cm3范围内。
根据一个优选实施方式，困好的泥料在电动螺旋压力机上所压制的尺寸300mm×150mm×100mm的样砖具有如下技术指标：
本发明利用回收铬刚玉砖制备的铝镁碳砖，是按照本发明任一技术方案所述的方法制备的。
本发明提供的利用回收铬刚玉砖制备的铝镁碳砖及其制备方法至少具有如下有益技术效果：
本发明提供的铝镁碳砖的配方，制得的铝镁碳砖具有较高的体积密度和较低气孔率，采用铬刚玉代替85高铝矾土，提高了铝镁碳砖的抗渣侵蚀性能和热震性能，产品质量稳定；并且采用回收铬刚玉作为主要原料，大大降低了成本。即本发明提供的铝镁碳砖的配方具有较高的性价比，且节能环保。
另一方面，本发明提供的铝镁碳砖的制备方法，可制得用于压制各种规格型号的精炼包包底、熔池部位的铝镁碳砖。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本发明的铝镁碳砖包括以下质量百分比的原料：
上述各原料的质量百分比之和为100％。
本发明的铝镁碳砖的配方还包括外加的质量百分比为上述原料质量百分比之和2.8～3.0％的酚醛树脂。
本发明的铝镁碳砖主要原料的化学指标如表1所示：
表1、原料化学指标
优选的，本发明铝镁碳砖的配方中，骨料采用回收铬刚玉颗粒料，其为回收铬刚砖经过除渣、破碎、筛分、磁选得到的铬刚玉砖再生颗粒料，外加结合剂采用酚醛树脂为粘稠状液体，粘度在10000-12000mp·s，其他组分为粉末：95棕刚玉粉180目；(-)197鳞片石墨180-200目。
优选的，由于回收的铬刚玉颗粒料Fe含量较高，对其进行二次磁选，使其Fe含量控制在2％以内使用，以提高产品的性能。
本发明铝镁碳砖的配方中，由于回收铬刚玉颗粒料较85铝矾土的气孔率，吸水率低，所以降低其酚醛树脂加入量，适当提高出料时候的料温并延长困料时间，防止泥料过潮造成的成型后砖坯层裂现象的发生。
根据一个优选实施方式，本发明利用回收铬刚玉砖制备铝镁碳砖的方法，包括如下步骤：
(1)配料，按照上述质量百分比配备各原料；
(2)混料，将各原料分别投入高速混炼机中，混炼均匀；
(3)困料，将混炼均匀的料子困料，困料时间不低于12h；
(4)成型，将困好的泥料在电动螺旋压力机上经多次冲压后形成砖坯；
(5)干燥，成型后的砖坯在逆流式隧道干燥器或电热式隧道干燥器中经过180～220℃干燥24h，即制得产品铝镁碳砖。
优选的，所述的混料包括如下步骤：
(1)混料前检查刮板及碾底是否清理干净，合格后方能混料，启动高速混炼机；
(2)将所述的回收铬刚玉倒入混炼机中，将高速混炼机调至低速，干混90S；
(3)将称好的酚醛树脂加入，酚醛树脂分两次加入，此次先加4/5量的酚醛树脂，低速混炼2～3min，待酚醛树脂完全均匀包裹所述的回收铬刚玉后加入所述的石墨；
(4)加入所述的石墨低速混炼3～4min；
(5)加入所述的97.5电熔镁砂和95棕刚玉粉，同时加入剩下的酚醛树脂低速混炼1～2min后开高速混炼5～7min；
(6)观察泥料性能，待泥粉分散均匀，手握成团，不扎手，混炼完成；
(7)出料，将混好的泥料过筛网，筛后泥料放入料槽。
优选的，用于精炼包熔池部位的铝镁碳砖在630t电动螺旋压力机上成型，冲压次数为3轻锤6重锤。优选的，用于包底部位铝镁碳砖在1000t电动螺旋压力机上成型，冲压次数为3轻锤8重锤，成型后砖坯密度在2.77～2.82g/cm3范围内。
实施例1
本实施例的铝镁碳砖包括以下质量百分比的原料：
本实施例的铝镁碳砖的制备方法包括如下步骤：
(1)配料，按照上述质量百分比配备各原料。
(2)混料，按照拟定的配方准确计量本体和复合体各组分，分别投入高速混炼机中，混炼均匀，具体步骤如下：
1)混料前要先检查刮板及碾底是否清理干净，一切合格后方能混料，启动高速混炼机；
2)将颗粒料倒入混碾机中，将高速混炼机调至低速，干混90S；
3)将称好的酚醛树脂缓慢均匀加入，酚醛树脂分两次加入，此次先加4/5量的酚醛树脂，低速混炼2～3min，待酚醛树脂完全均匀包裹骨料后加入石墨；
4)加入石墨低速混炼3～4min；
5)加入粉料同时加入剩下的酚醛树脂低速混炼1～2min后开高速混炼5～7min；
6)观察泥料性能，泥粉分散均匀，手握成团，不扎手，混炼完成；
7)出料，将混好的泥料过筛网，筛后泥料放入料槽。
(3)困料，将混炼均匀的料子困料，困料时间不低于12h。
(4)成型，困好的泥料在630t电动螺旋压力机上成型，冲压次数为3轻锤6重锤；
(5)干燥，成型后的砖坯在逆流式隧道干燥器中经过180～220℃干燥24h。
实施例2
本实施例的铝镁碳砖包括以下质量百分比的原料：
本实施例的铝镁碳砖的制备方法包括如下步骤：
(1)配料，按照上述质量百分比配备各原料。
(2)混料，按照拟定的配方准确计量本体和复合体各组分，分别投入高速混炼机中，混炼均匀，具体步骤如下：
1)混料前要先检查刮板及碾底是否清理干净，一切合格后方能混料，启动高速混炼机；
2)将颗粒料倒入混碾机中，将高速混炼机调至低速，干混90S；
3)将称好的酚醛树脂缓慢均匀加入，酚醛树脂分两次加入，此次先加4/5量的酚醛树脂，低速混炼2～3min，待酚醛树脂完全均匀包裹骨料后加入石墨；
4)加入石墨低速混炼3～4min；
5)加入粉料同时加入剩下的酚醛树脂低速混炼1～2min后开高速混炼5～7min；
6)观察泥料性能，泥粉分散均匀，手握成团，不扎手，混炼完成；
7)出料，将混好的泥料过筛网，筛后泥料放入料槽。
(3)困料，将混炼均匀的料子困料，困料时间不低于12h。
(4)成型，困好的泥料在630t电动螺旋压力机上成型，冲压次数为3轻锤6重锤；
(5)干燥，成型后的砖坯在逆流式隧道干燥器中经过180～220℃干燥24h。
实施例3
本实施例的铝镁碳砖包括以下质量百分比的原料：
本实施例的铝镁碳砖的制备方法包括如下步骤：
(1)配料，按照上述质量百分比配备各原料。
(2)混料，按照拟定的配方准确计量本体和复合体各组分，分别投入高速混炼机中，混炼均匀，具体步骤如下：
1)混料前要先检查刮板及碾底是否清理干净，一切合格后方能混料，启动高速混炼机；
2)将颗粒料倒入混碾机中，将高速混炼机调至低速，干混90S；
3)将称好的酚醛树脂缓慢均匀加入，酚醛树脂分两次加入，此次先加4/5量的酚醛树脂，低速混炼2～3min，待酚醛树脂完全均匀包裹骨料后加入石墨；
4)加入石墨低速混炼3～4min；
5)加入粉料同时加入剩下的酚醛树脂低速混炼1～2min后开高速混炼5～7min；
6)观察泥料性能，泥粉分散均匀，手握成团，不扎手，混炼完成；
7)出料，将混好的泥料过筛网，筛后泥料放入料槽。
(3)困料，将混炼均匀的料子困料，困料时间不低于12h。
(4)成型，困好的泥料在630t电动螺旋压力机上成型，冲压次数为3轻锤6重锤；
(5)干燥，成型后的砖坯在逆流式隧道干燥器中经过180～220℃干燥24h。
检测实施例1～3制得的产品在常温(200℃×24h)、中温(1000℃×3h)、高温(1500℃×3h)的气孔率、体积密度、抗折强度。检测方法按国标检测。检测结果具体数据如下表所示：
表2、性能指标检测
由表2的数据可知，实施例1～3制得的产品指标均符合产品的技术要求。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种利用回收铬刚玉砖制备铝镁碳砖的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)配料，按照下述质量百分比配备各原料：
(2)混料，将各原料分别投入高速混炼机中，混炼均匀；
(3)困料，将混炼均匀的料子困料，困料时间不低于12h；
(4)成型，将困好的泥料在电动螺旋压力机上经多次冲压后形成砖坯；
(5)干燥，成型后的砖坯在逆流式隧道干燥器或电热式隧道干燥器中经过180～220℃干燥24h，即制得产品铝镁碳砖。
2.根据权利要求1所述的利用回收铬刚玉砖制备铝镁碳砖的方法，其特征在于，所述回收铬刚玉的制备包括如下步骤：回收铬刚砖经过除渣、破碎、筛分、磁选得到铬刚玉砖再生颗粒料。
3.根据权利要求2所述的利用回收铬刚玉砖制备铝镁碳砖的方法，其特征在于，所述回收铬刚玉的制备还包括如下步骤：
对铬刚玉砖再生颗粒料进行二次磁选，并使经二次磁选后的铬刚玉砖再生颗粒料的Fe含量在2％以内。
4.根据权利要求1所述的利用回收铬刚玉砖制备铝镁碳砖的方法，其特征在于，所述的酚醛树脂的粘度为10000～12000mp·s。
5.根据权利要求1所述的利用回收铬刚玉砖制备铝镁碳砖的方法，其特征在于，所述的95棕刚玉粉为180目；
所述的石墨为(-)197鳞片石墨，并且所述石墨为180～200目。
6.根据权利要求1所述的利用回收铬刚玉砖制备铝镁碳砖的方法，其特征在于，所述的混料包括如下步骤：
(1)混料前检查刮板及碾底是否清理干净，合格后方能混料，启动高速混炼机；
(2)将所述的回收铬刚玉倒入混炼机中，将高速混炼机调至低速，干混90S；
(3)将称好的酚醛树脂加入，酚醛树脂分两次加入，此次先加4/5量的酚醛树脂，低速混炼2～3min，待酚醛树脂完全均匀包裹所述的回收铬刚玉后加入所述的石墨；
(4)加入所述的石墨低速混炼3～4min；
(5)加入所述的97.5电熔镁砂和95棕刚玉粉，同时加入剩下的酚醛树脂低速混炼1～2min后开高速混炼5～7min；
(6)观察泥料性能，待泥粉分散均匀，手握成团，不扎手，混炼完成；
(7)出料，将混好的泥料过筛网，筛后泥料放入料槽。
7.根据权利要求1所述的利用回收铬刚玉砖制备铝镁碳砖的方法，其特征在于，用于精炼包熔池部位的铝镁碳砖在630t电动螺旋压力机上成型，冲压次数为3轻锤6重锤。
8.根据权利要求1所述的利用回收铬刚玉砖制备铝镁碳砖的方法，其特征在于，用于包底部位铝镁碳砖在1000t电动螺旋压力机上成型，冲压次数为3轻锤8重锤，成型后砖坯密度在2.77～2.82g/cm3范围内。
9.根据权利要求1所述的利用回收铬刚玉砖制备铝镁碳砖的方法，其特征在于，困好的泥料在电动螺旋压力机上所压制的尺寸300mm××150mm×100mm的样砖具有如下技术指标：
10.一种利用回收铬刚玉砖制备的铝镁碳砖，其特征在于，所述铝镁碳砖是按照权利要求1至9之一所述的方法制备的。
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