CN112079608A - 一种利用废旧电瓷的自流耐热混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用废旧电瓷的自流耐热混凝土，其组成按重量百分数计如下：废旧电瓷骨料65～70％；废旧电瓷细粉10～15％；硅微粉3～7％；结合剂12～20％；在以上基础上外加减水剂0.1～0.5wt％。本发明提供一种用于高炉基础和出铁场平台高温部位的自流耐热混凝土，同时能够对废旧电瓷资源化利用，所得自流耐热混凝土中废旧电瓷含量在70wt％以上，使用温度可以达到1300℃以上。充分利用了废弃高压电瓷的强度高，烧结稳定性好，做到了固废资源二次利用，降低了成本。通过采用脱锆硅微粉杂质少，流动性好，大幅度降低用水量，材料能泵送施工，大幅度提高施工效率。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种利用废旧电瓷的自流耐热混凝土。
背景技术
随着高炉大型化发展，高炉冶炼强度和温度不断提高，高炉基础和出铁场平台多采用耐热混凝土浇注，传统耐热混凝土多采用硅酸盐水泥结合，这类耐热混泥土存在不能耐高温(小于1000℃)，容易烘烤发生爆裂事故。采用矾土水泥结合耐热混泥土，骨料一般采用三级矾土或废耐火砖骨料，存在材料烧后线变化率大，材料流动性性不佳，不易采用泵送高效施工。
专利200910050742.1高炉大体积泵送耐热混凝土的组合物，该专利采用玄武岩颗粒骨料，加粉煤灰，胶凝材料等，以硅酸盐水泥为结合剂，存在主要问题是针对出铁平台靠近铁沟温度比较高部位，不能达到耐1300℃高温性能要求。
专利201510495806.7一种耐热混凝土及制备方法，该专利采用钢渣、玄武岩、硅灰加425硅酸盐水泥制备耐热混凝土，虽大量采用了钢渣废料，该专利存在问题是材料在高温下体积稳定性不高。
专利201710665478.x防爆耐热混凝土，其特征在于，由A组分和B组分组成，A组分的组成为：高铝质耐火砖骨料、普通32.5硅酸盐水泥、石英粉、三聚磷酸钠和纤维一；B组分的组成为：玄武岩骨料、石英砂骨料、铝酸盐水泥CA-50、埃肯92U硅灰、粘土质耐火砖细粉、防爆纤维、六偏磷酸钠和纤维二；A组分和B组分的质量比为1:(1-1.5)；该材料虽能耐高温，但该专利组分复杂，硅酸盐水泥与铝酸盐水泥在不同温度下兼容性问题存在。
专利201410744411.1一种用普通硅酸盐水泥制备全重矿渣集料的耐热混凝土，采用高炉重矿渣做骨料，加入矿渣微粉，粉煤灰，硅微粉，配以减水剂，以硅酸盐水泥做结合剂。该专利大量利用了高炉矿渣废料，但对温度高于1000℃不能使用。
文章《高炉炉底耐热混凝土的研制与应用》一文，采用60矾土骨料，60矾土细粉，加入球粘土、硅微粉及减水剂，以硅酸盐水泥为结合剂，研制应用高炉基础及出铁平台耐热混凝土。该耐热混凝土骨料，粉料采用煅烧矾土，资源有限，价格较贵。同时硅酸盐水泥高温烘烤易爆裂。
高压电瓷在生产或使用过程中会产生大量的陶瓷废料。这些高压电瓷废料经过了1280-1350℃烧成，结构致密、硬度高、耐酸碱，化学性能稳定，Al2O3含量从20％到60％不等，其中铝含量在38％以上的具有较高的耐火特性。目前高压电瓷废料多半以堆积存放或填埋的形式回收，造成资源浪费和环境污染，废旧电瓷的资源化利用一直是亟待解决的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于高炉基础和出铁场平台高温部位的自流耐热混凝土，同时能够对废旧电瓷资源化利用，所得自流耐热混凝土中废旧电瓷含量在70wt％以上，使用温度可以达到1300℃以上。
为达到上述目的，采用技术方案如下：
一种利用废旧电瓷的自流耐热混凝土，其组成按重量百分数计如下：
在以上基础上外加减水剂0.1～0.5wt％。
按上述方案，所述废旧电瓷为高压电瓷在生产或使用过程中会产生的陶瓷废料；其中Al2O3含量为38-42wt％，SiO2含量为40-46wt％，Fe2O3含量小于1wt％，Na2O含量小于0.5wt％。
按上述方案，所述废旧电瓷骨料由3-5mm的颗粒、1-3mm的颗粒和0.088-1mm的颗粒混合组成。
按上述方案，所述废旧电瓷细粉粒度不大于180目。
按上述方案，所述硅微粉为锆英石生产脱硅二氧化锆所得副产品；其中SiO2含量为93-97wt％，ZrO2含量为1.5-5.5wt％，Al2O3含量为0.1-0.2wt％，Fe2O3含量为0.2-0.5wt％，Na2O含量为0.02-0.04wt％，K2O含量为0.02-0.07wt％，CaO含量为0.03-0.07wt％，MgO含量为0.02-0.05wt％，C含量为0.02-0.1wt％，SO3含量为0.01-0.04wt％，颜色为白色。
按上述方案，所述的结合剂为CA50水泥；其中Al2O3含量为50-60wt％，SiO2含量不大于8wt％，Fe2O3含量不大于2.5wt％，3天抗压强度不低于50MPa。
按上述方案，所述的减水剂为三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中一种或混合。
本发明提供一种用于高炉基础和出铁场平台高温部位的自流耐热混凝土，由于材料骨料、粉料来源的废旧高压电瓷经过1280-1350℃煅烧处理，结构致密，吸水率低、强度高，所得耐热混凝土耐高温(使用温度可以达到1300℃)，热膨胀性小。
本发明通过添加以锆英石生产脱硅二氧化锆收集的副产品硅微粉，该规格硅微粉杂质含量小，颗粒分布均匀且粒径小，本身流动性好，最终使耐火混凝土能够自流，达到泵送施工的效果，大幅度提高浇注效率。
本发明相对于现有技术的有益效果如下：
充分利用了废弃高压电瓷的强度高，烧结稳定性好，做到了固废资源二次利用，降低了成本。
通过采用脱锆硅微粉杂质少，流动性好，大幅度降低用水量，材料能泵送施工，大幅度提高施工效率。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
以下实施例中所用废旧电瓷为高压电瓷在生产或使用过程中会产生的陶瓷废料；其中Al2O3含量为38-42wt％，SiO2含量为40-46wt％，Fe2O3含量小于1wt％，Na2O含量小于0.5wt％。
以下实施例中所用硅微粉为锆英石生产脱硅二氧化锆所得副产品；其中SiO2含量为93-97wt％，ZrO2含量为1.5-5.5wt％，Al2O3含量为0.1-0.2wt％，Fe2O3含量为0.2-0.5wt％，Na2O含量为0.02-0.04wt％，K2O含量为0.02-0.07wt％，CaO含量为0.03-0.07wt％，MgO含量为0.02-0.05wt％，C含量为0.02-0.1wt％，SO3含量为0.01-0.04wt％，颜色为白色。
实施例1
自流耐火混凝土骨粉料由如下原料组份及重量百分数组成：
实施例1所得自流耐热混凝土的理化指标如表1所示：
表1
实施例2
自流耐火混凝土骨粉料由如下原料组份及重量百分数组成：
实施例2所得自流耐热混凝土的理化指标如表2所示：
表2
实施例3
自流耐火混凝土骨粉料由如下原料组份及重量百分数组成：
实施例3所得自流耐热混凝土的理化指标如表3所示：
表3
实施例4
自流耐火混凝土骨粉料由如下原料组份及重量百分数组成：
实施例4所得自流耐热混凝土的理化指标如表4所示：
表4
上述实施例仅是为清楚地说明所作地实例，而并非对实施方式的限制，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或者变动。这里无需也无法对所有实施方式予以穷举。而因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的。
Claims (7)
1.一种利用废旧电瓷的自流耐热混凝土，其特征在于组成按重量百分数计如下：
2.如权利要求1所述利用废旧电瓷的自流耐热混凝土，其特征在于所述废旧电瓷为高压电瓷在生产或使用过程中会产生的陶瓷废料；其中Al2O3含量为38-42wt％，SiO2含量为40-46wt％，Fe2O3含量小于1wt％，Na2O含量小于0.5wt％。
3.如权利要求1所述利用废旧电瓷的自流耐热混凝土，其特征在于所述废旧电瓷骨料由3-5mm的颗粒、1-3mm的颗粒和0.088-1mm的颗粒混合组成。
4.如权利要求1所述利用废旧电瓷的自流耐热混凝土，其特征在于所述废旧电瓷细粉粒度不大于180目。
5.如权利要求1所述利用废旧电瓷的自流耐热混凝土，其特征在于所述硅微粉为锆英石生产脱硅二氧化锆所得副产品；其中SiO2含量为93-97wt％，ZrO2含量为1.5-5.5wt％，Al2O3含量为0.1-0.2wt％，Fe2O3含量为0.2-0.5wt％，Na2O含量为0.02-0.04wt％，K2O含量为0.02-0.07wt％，CaO含量为0.03-0.07wt％，MgO含量为0.02-0.05wt％，C含量为0.02-0.1wt％，SO3含量为0.01-0.04wt％，颜色为白色。
6.如权利要求1所述利用废旧电瓷的自流耐热混凝土，其特征在于所述的结合剂为CA50水泥；其中Al2O3含量为50-60wt％，SiO2含量不大于8wt％，Fe2O3含量不大于2.5wt％，3天抗压强度不低于50MPa。
7.如权利要求1所述利用废旧电瓷的自流耐热混凝土，其特征在于所述的减水剂为三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中一种或混合。
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