CN111960836A - 降低电炉镁碳砖氧化的捣打料及其制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种降低电炉镁碳砖氧化的捣打料及其制备和使用方法。针对电炉镁碳砖容易氧化，使用寿命低的问题，本发明提供了一种降低电炉镁碳砖氧化的捣打料，组成包括：废旧镁碳砖，占其重量1％的铝粉，占其重量2％～3％的结合剂。本发明还提供了上述捣打料的制备和使用方法，在电炉镁碳砖与水冷壁的缝隙中填充该捣打料，能够降低电炉镁碳砖氧化，电炉尾部镁碳砖的C含量能够保持在9.1～10.7％，提高镁碳砖使用寿命，降低电炉冶炼成本。本发明为提高电炉的使用寿命提供了一种全新的方式，具有很好的实用价值。

Description

降低电炉镁碳砖氧化的捣打料及其制备和使用方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种降低电炉镁碳砖氧化的捣打料及其制备和使用方法。
背景技术
镁碳砖具有熔化性温度高、抗炉渣侵蚀能力强、抗热震性能好、导热系数高等优点，广泛应用于炼钢电炉和转炉等冶金高温设备。由于碳容易氧化，气氛是影响镁碳砖使用寿命的一个重要因素。对攀钢某间断式电炉镁碳砖残砖取样分析发现，镁碳砖尾部靠近水冷壁处由氧化脱碳现象，特别是两块水冷炉壁间隙处镁碳砖中碳含量由新砖的14％降低到3％以下，严重的影响了电炉的使用寿命。
目前，针对电炉尾部镁碳砖氧化造成的使用寿命短的问题还没有有效的解决措施，仅能在镁碳砖氧化后采取更换新的镁碳砖的方式，该方法费时费力，严重影响生产效率，也无法从根本上解决问题。
攀钢电炉、转炉、加热炉等各种炉窑每年会产生大量的废旧镁碳砖、高铝砖等耐火砖。目前，对于这些废旧的镁碳砖、高铝砖一般都是经过破碎、筛选等简单预处理后，销售给耐材厂，由耐材厂加工成不同粒级的物料，生产耐材产品。除直接外卖处理以外，目前还开发了一些关于废旧镁碳砖等物料的回收利用方法。专利CN111172348A公开了一种炼钢转炉废旧镁碳砖资源化利用的方法，该方法将废旧镁碳砖破碎后与白云石粉和菱镁石粉混合，加入粘结剂和水压制成团块，用来部分替代或完全替代溅渣镁球，起到对转炉进行溅渣护炉的效果。
目前，还未见有采用废旧镁碳砖制备捣打料来降低电炉镁碳砖氧化的相关报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：电炉镁碳砖容易氧化，使用寿命低的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种降低电炉镁碳砖氧化的捣打料。该捣打料的组成包括：废旧镁碳砖，占其重量1％的铝粉，占其重量2％～3％的结合剂。
其中，上述降低电炉镁碳砖氧化的捣打料中，所述废旧镁碳砖C含量调整为10～12％。
进一步的，上述降低电炉镁碳砖氧化的捣打料中，所述的废旧镁碳砖C含量调整采用粒度0.044～0.14mm的鳞片状石墨或镁砂进行调整。
其中，上述降低电炉镁碳砖氧化的捣打料中，所述废旧镁碳砖粒径为≤8mm。
进一步的，上述降低电炉镁碳砖氧化的捣打料中，所述废旧镁碳砖粒径中4～8mm质量占比≤15％，0.14～2mm质量占比64％～77％，0.074mm～0.14mm质量占比18％～23％，0.074mm及以下质量占比≤6％。
其中，上述降低电炉镁碳砖氧化的捣打料中，所述的结合剂为环氧树脂。
本发明还提供了一种上述降低电炉镁碳砖氧化的捣打料的制备方法，包括以下步骤：将破碎后废旧镁碳砖、1％的铝粉和2％～3％结合剂混合3～5min，加入7～8％的水，搅拌混合5～6min，即得。
本发明还提供了一种上述降低电炉镁碳砖氧化的捣打料的使用方法，包括以下步骤：在电炉砌筑时，于镁碳砖与水冷壁的缝隙之间，采用少量填充，多次捣打的方式填充捣打料，每次缝隙填充高度不超过50mm，捣打料与已砌筑镁碳砖上缘平齐后砌筑上层镁碳砖，每砌筑1～2层镁碳砖，再填充捣打料。
其中，上述降低电炉镁碳砖氧化的捣打料的使用方法中，所述捣打料需要在制成后2h内使用完毕。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种降低电炉镁碳砖氧化的捣打料，采用废旧镁碳砖与铝粉经合适的配比，并调整相应的粒径，制备成捣打料，填充于镁碳砖与水冷壁的缝隙之间，能阻碍空气中的氧进入镁碳砖中，同时由于捣打料中的成分会消耗一定氧气，进一步减少进入镁碳砖中的氧气，使得氧化速度大为减缓，电炉尾部镁碳砖的C含量能够保持在9.1～10.7％，提高镁碳砖使用寿命，降低电炉冶炼成本。本发明的捣打料专用于电炉中，防止镁碳砖氧化，为提高电炉的使用寿命提供了一种全新的方式，具有很好的实用价值。
具体实施方式
本发明提供了一种降低电炉镁碳砖氧化的捣打料，组成包括：废旧镁碳砖，占其重量1％的铝粉，占其重量2％～3％的结合剂。
本发明所述的捣打料适宜用在镁碳砖与水冷壁之间的间隙进行填充，能够增加热量传递，降低镁碳砖尾部温度，使镁碳砖中碳的氧化速度降低，捣打料本身含有一定碳，也能够消耗空气中的氧气，减少与镁碳砖反应的空气中氧气量。
本发明为了提高捣打料的导热系数，使捣打料导热系数和镁碳砖接近，将热量传递到水冷炉壁，降低镁碳砖尾部的温度，同时隔绝一部分空气，因此特意的在废旧镁碳砖中添加鳞片石墨调整C含量到10～12％之间。
进一步的，上述降低电炉镁碳砖氧化的捣打料中，所述的废旧镁碳砖C含量调整采用粒度0.044～0.14mm的鳞片状石墨或镁砂进行调整。
其中，上述降低电炉镁碳砖氧化的捣打料中，所述废旧镁碳砖粒径为≤8mm。
进一步的，上述降低电炉镁碳砖氧化的捣打料中，所述废旧镁碳砖粒径中4～8mm质量占比≤15％，0.14～2mm质量占比64％～77％，0.074mm～0.14mm质量占比18％～23％，0.074mm及以下质量占比≤6％。
本发明经过大量的筛选试验最终确定了降低电炉镁碳砖氧化的捣打料中废旧镁碳砖的粒径，这主要是由于粒度过大气孔率偏高，粒度过小结合剂用量偏大。
其中，上述降低电炉镁碳砖氧化的捣打料中，所述的结合剂为环氧树脂。
本发明还提供了一种上述降低电炉镁碳砖氧化的捣打料的制备方法，包括以下步骤：将破碎后废旧镁碳砖、1％的铝粉和2％～3％结合剂混合3～5min，加入7～8％的水，搅拌混合5～6min，即得。
本发明还提供了一种上述降低电炉镁碳砖氧化的捣打料的使用方法，包括以下步骤：在电炉砌筑时，于镁碳砖与水冷壁的缝隙之间，采用少量填充，多次捣打的方式填充捣打料，每次缝隙填充高度不超过50mm，捣打料与已砌筑镁碳砖上缘平齐后砌筑上层镁碳砖，每砌筑1～2层镁碳砖，再填充捣打料。
其中，上述降低电炉镁碳砖氧化的捣打料的使用方法中，所述捣打料需要在制成后2h内使用完毕。
下面将通过实施例对本发明的具体实施方式做进一步的解释说明，但不表示将本发明的保护范围限制在实施例所述范围内。
实施例1使用本发明捣打料降低电炉镁碳砖氧化
在实验室5KVA直流电弧炉砌筑时，碳含量10％的废旧镁碳砖100份；1份铝粉，结合剂2份，混合4min，加入8％水，湿混5min，制备成捣打料。
在镁碳砖与水冷间隙中填充捣打料，冶炼10天后拆出镁碳砖检测镁碳砖尾部碳含量，C含量为9.1～10.03％。
实施例2使用本发明捣打料降低电炉镁碳砖氧化
在实验室5KVA直流电弧炉砌筑时，碳含量12％的废旧镁碳砖100份；1份铝粉，结合剂2份，混合4min，加入8％水，湿混5min，制备成捣打料。
在镁碳砖与水冷间隙中填充捣打料，冶炼10天后拆出镁碳砖检测镁碳砖尾部碳含量，C含量为9.3％～10.4％。
实施例3使用本发明捣打料降低电炉镁碳砖氧化
在实验室5KVA直流电弧炉砌筑时，碳含量11％的废旧镁碳砖100份，1份铝粉，结合剂2份，混合4min，加入8％水，湿混5min，制备成捣打料。
在镁碳砖与水冷间隙中填充捣打料，冶炼10天后拆出镁碳砖检测镁碳砖尾部碳含量，C含量为10.2％～10.7％。
对比例1采用现有的电炉冶炼
在实验室5KVA直流电弧炉砌筑时，水冷壁之间、水冷壁与镁碳砖之间不填充任何物料，冶炼10天后拆出镁碳砖检测镁碳砖尾部碳含量，C含量为0.5％～2.9％。
对比例2填充其他的捣打料冶炼
在实验室5KVA直流电弧炉砌筑时，水冷壁与镁碳砖之间填充碳素胶泥，冶炼10天后拆出镁碳砖检测镁碳砖尾部碳含量，C含量为5.2～6.3％。
对比例2与实施例1相比，水冷壁与镁碳砖之间填充碳素胶泥，得到的水冷壁缝隙处镁碳砖尾部碳含量为5.2～6.3％。
对比例3填充其他的捣打料冶炼
在实验室5KVA直流电弧炉砌筑时，碳含量6％的废旧镁碳砖100份，1份铝粉，结合剂2份，混合4min，加入8％水，湿混5min，制备成捣打料。水冷壁与镁碳砖之间填充捣打料，冶炼10天后拆出镁碳砖检测镁碳砖尾部碳含量，C含量为6.1～7.7％。
由实施例和对比例可看出，本发明提供了一种降低电炉镁碳砖氧化的捣打料，通过在电炉水冷壁与镁碳砖之间填充本发明特制的捣打料，能够防止电炉镁碳砖氧化，从根本上提升了电炉的使用寿命。本发明操作原理简单，成本低，具有显著的经济效益。

Claims (9)

1.降低电炉镁碳砖氧化的捣打料，其特征在于，组成包括：废旧镁碳砖，占其重量1％的铝粉，占其重量2％～3％的结合剂。
2.根据权利要求1所述的降低电炉镁碳砖氧化的捣打料，其特征在于：所述废旧镁碳砖C含量调整为10～12％。
3.根据权利要求1所述的降低电炉镁碳砖氧化的捣打料，其特征在于：所述的废旧镁碳砖C含量调整采用粒度0.044～0.14mm的鳞片状石墨或镁砂进行调整。
4.根据权利要求1所述的降低电炉镁碳砖氧化的捣打料，其特征在于：所述废旧镁碳砖粒径为≤8mm。
5.根据权利要求4所述的降低电炉镁碳砖氧化的捣打料，其特征在于：所述废旧镁碳砖粒径中4～8mm质量占比≤15％，0.14～2mm质量占比64％～77％，0.074mm～0.14mm质量占比18％～23％，0.074mm及以下质量占比≤6％。
6.根据权利要求1所述的降低电炉镁碳砖氧化的捣打料，其特征在于：所述的结合剂为环氧树脂。
7.权利要求1-6任一项所述的降低电炉镁碳砖氧化的捣打料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将破碎后废旧镁碳砖、1％的铝粉和2％～3％结合剂混合3～5min，加入7～8％的水，搅拌混合5～6min，即得。
8.权利要求1-6任一项所述的降低电炉镁碳砖氧化的捣打料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：在电炉砌筑时，于镁碳砖与水冷壁的缝隙之间，采用少量填充，多次捣打的方式填充捣打料，每次缝隙填充高度不超过50mm，捣打料与已砌筑镁碳砖上缘平齐后砌筑上层镁碳砖，每砌筑1～2层镁碳砖，再填充捣打料。
9.根据权利要求8所述的降低电炉镁碳砖氧化的捣打料的使用方法，其特征在于：所述捣打料需要在制成后2h内使用完毕。
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