專利名稱：：一種碳素耐火搗打料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于耐火搗打料及其制備方法，特別屬于碳素耐火搗打料及其制備方法。背錄技術(shù)中、小型煉鐵高爐出鐵時(shí)，經(jīng)過篦渣器分離，鐵渣流向出渣溝，鐵水經(jīng)鐵水溝流向鐵水包。碳素耐火搗打料主要用于制造篦渣器?，F(xiàn)有的碳素耐火搗打料均以隔絕空氣煅燒過的無煙煤、石墨、瀝青作為主要原料。無煙煤通過隔絕空氣煅燒后，使活性炭變成固定炭，同時(shí)去除了揮發(fā)份，產(chǎn)生了一定的強(qiáng)度。和其它碳原料相比降低了原料成本，但是由于煤是不可再生資源，同時(shí)無煙煤一般儲(chǔ)藏在北方，運(yùn)輸不便，不利于環(huán)保及降低碳素耐火搗打料的成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)成本低、環(huán)保的碳素耐火搗打料及其制備方法。本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為一種碳素耐火搗打料，含有瀝青、結(jié)合劑、外加劑，還含有粒度小于10mm的焦碳廢料，焦碳廢料與瀝青的重量比為97:3—3.5。所述的焦碳廢料為碳重量含量大于75%的冶金焦炭的廢顆粒、廢粉。在粒度小于10咖的焦碳廢料中，設(shè)有四個(gè)級別的粒度，分別為10—5ram、5一2mm、2—0.lmm、小于0.lmm，其重量比1:0.2—0.4:2.8—3.2:2—2.5。所述的瀝青為中溫瀝青，其粒徑小于0.2mm。所述的結(jié)合劑為煤焦油，焦碳廢料與煤焦油的重量比為l:0.07—0.12。所述的外加劑為蒽油。本發(fā)明的制備方法包括以下工序a)分級、配比工序?qū)U焦炭顆粒按照粒徑的分成10_5鵬、5—2mm、2—0.lmm和小于0.lmm四個(gè)級別粒度，將中溫瀝青破碎成0.2mm以下，按照配比將廢焦碳與瀝青混合，攪拌不小于10分鐘，攪拌速度為15—30轉(zhuǎn)/分鐘；攪拌速度過高，將使顆粒便碎，粉塵過大；過低，攪拌不均勻，生產(chǎn)效率低。b)混合出料工序在攪拌好的廢焦碳與瀝青的混合物中加入結(jié)合劑和外加劑，再攪拌不小于10分鐘，出料，密封存放，即可。出料后必須放入塑料袋密封存放，防止焦油揮發(fā)，產(chǎn)品成團(tuán)變硬。本發(fā)明的使用方法為在篦渣器位置裝上模具，放入碳素耐火搗打料，碳素耐火搗打料不需烘烤，即可使用，用橡皮錘進(jìn)行分層搗打，搗打下一層時(shí)，必須把上一層搗打面拉毛，確保篦渣器的整體性。冶金焦炭的廢顆粒、廢粉處理一直是困擾焦炭生產(chǎn)廠家的問題，廢焦炭中的碳含量為75%左右，不比煅燒煤低，強(qiáng)度也比煅燒煤高。通常的焦炭廢料粒度10—5mm的重量濃度只有5%左右，5—lmm的重量濃度為31%左右，1—0.lmm的重量濃度為48%左右，0.lmm以下的重量濃度為16%左右，在粒度為大于5mra的顆粒周圍明顯可以看到煅燒后留下的熔洞、裂紋，細(xì)粉中存在部分雜質(zhì)，處理不好將會(huì)使產(chǎn)品體積密度小，使用壽命降低。碳素耐火搗打料中的煅燒無煙煤的臨界粒度為30mm，本發(fā)明采取的廢焦炭的臨界粒度為10mm。這是因?yàn)?，焦炭的?qiáng)度比煅燒無煙煤高，降低臨界顆粒尺寸不會(huì)影響產(chǎn)品的整體強(qiáng)度，同時(shí)使原料的比表面積大幅增加，有利于細(xì)粉最大限度的進(jìn)入顆粒熔洞、裂紋中去，達(dá)到最大體積密度。通常不定型耐火材料要獲得最大體積密度和強(qiáng)度，一般采取Furnance理論級配，艮卩2""0.1mm的中間粒度原料較少，本發(fā)明中，中間粒度所占比例超過40%，遠(yuǎn)大于理論級配所占的比例。這是因?yàn)閺U焦炭顆粒的粒度較小，表面有許多熔洞和裂紋，同時(shí)焦炭粉中真正小于0.088mm細(xì)粉較少，不能夠最大限度的填充到顆粒與顆粒之間及顆粒熔洞、裂紋中去。如果加大廢焦炭粉的含量，試樣中起骨架作用的顆粒必須減少，必然引起耐壓強(qiáng)度的降低。因此，只能增加2—0.lmra粒度的含量。需要添加瀝青的耐火材料，一般把瀝青和其它有機(jī)結(jié)合劑一起加熱融化，然后加入原料中攪拌均勻。中溫瀝青難以破碎成細(xì)粉，但比較容易破碎成小于0.2mm的顆粒。在加入煤焦油結(jié)合劑之前的混合過程中，這些小顆粒的中溫瀝青比融化狀態(tài)下的瀝青有更好的流動(dòng)性，能夠進(jìn)一步填充到焦炭的熔洞、裂紋中去，受熱后，中溫瀝青在小范圍進(jìn)行鋪展，能夠把細(xì)粉和顆粒進(jìn)一步進(jìn)行結(jié)合，提高產(chǎn)品的強(qiáng)度。中溫瀝青含量不能過多，否則試樣的體積密度和耐壓強(qiáng)度將降低；如果含量過低，在加熱過程中沒有足夠流動(dòng)的瀝青填充到試樣空隙間，也會(huì)影響試樣的體積密度和耐壓強(qiáng)度，經(jīng)過試驗(yàn)最終確定瀝青的加入重量濃度為3.0—3.5%。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，提高了碳素耐火搗打料的使用壽命，降低了生產(chǎn)成本，廢焦碳的再次利用，對于環(huán)境保護(hù)有重大的意義。圖1為本發(fā)明制備方法的工藝流程圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做詳細(xì)的說明。實(shí)施例l:a)分級、配比工序?qū)U焦炭顆粒按照粒徑的分成10—5腿、5—2mm、2—0.lrran和小于0.lmm四個(gè)級別粒度，取粒度為10—5mm15份、粒度為5—2ram5份、粒度為2—0.lmm43份、粒度小于O.lmm34份，與破碎成0.2mm以下的3份中溫瀝青混合，攪拌15分鐘，攪拌速度為15—30轉(zhuǎn)/分鐘；b)混合出料工序在攪拌好的廢焦碳與瀝青的混合物中加入煤焦油和蒽油，廢焦碳與瀝青的混合物、煤焦油、蒽油的重量比為l:0.08:0.005，攪拌10分鐘，出料，密封存放，即可。實(shí)施例2:a)分級、配比工序?qū)U焦炭顆粒按照粒徑的分成10—5咖、5—2mm、2—0.l咖和小于0.lram四個(gè)級別粒度，取粒度為10—5mm15份、粒度為5—2mm3份、粒度為2—0.lmm42份、粒度小于0.Iran30份，與破碎成0.2mm以下的2.7份中溫瀝青混合，攪拌15分鐘，攪拌速度為15—30轉(zhuǎn)/分鐘；b)混合出料工序在攪拌好的廢焦碳與瀝青的混合物中加入煤焦油和蒽油，廢焦碳與瀝青的混合物、煤焦油、蒽油的重量比為l:0.1:0.005，攪拌10分鐘，出料，密封存放，即可。實(shí)施例3:a)分級、配比工序?qū)U焦炭顆粒按照粒徑的分成10—5咖、5—2mm、2—0.lmm和小于0.lmm四個(gè)級別粒度，取粒度為10—5mm15份、粒度為5—2mm6份、粒度為2—0,lmm48份、粒度小于0.lram37.5份，與破碎成0.2mra以下的3.7份中溫瀝青混合，攪拌15分鐘，攪拌速度為15—30轉(zhuǎn)/分鐘；b)混合出料工序在攪拌好的廢焦碳與瀝青的混合物中加入煤焦油和蒽油，廢焦碳與瀝青的混合物、煤焦油、蒽油的重量比為l:0.12:0.005，攪拌10分鐘，出料，密封存放，即可。本發(fā)明的體積密度按照GB—T2997標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，單位為(g/cm3)。顯氣孔率按照GB—T2997標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，單位為(％)。耐壓強(qiáng)度按照GB—T5072標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，單位為(Mpa)。實(shí)施例l一3的物理指標(biāo)如表1所示:表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>釆用廢焦炭生產(chǎn)的碳素耐火搗打料一次性使用壽命為7天，而原來使用煅燒煤為主要原料的碳素耐火搗打料的壽命只有5天，同時(shí)碳素耐火搗打料的成本降低了800元/噸。權(quán)利要求1、一種碳素耐火搗打料，含有瀝青、結(jié)合劑、外加劑，其特征在于還含有粒度小于10mm的焦碳廢料，焦碳廢料與瀝青的重量比為973—3.5。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳素耐火搗打料，其特征在于所述的焦碳廢料為碳重量含量大于75%的冶金焦炭的廢顆粒、廢粉。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種碳素耐火搗打料，其特征在于在粒度小于10腿的焦碳廢料中，設(shè)有四個(gè)級別的粒度，分別為10—5mm、5_2咖、2_0.lmm、小于O.l腿，其重量比l:0.2—0.4:2.8—3.2:2—2.5。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳素耐火搗打料，其特征在于所述的瀝青為中溫瀝青，其粒徑小于0.2mm。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳素耐火搗打料，其特征在于所述的結(jié)合劑為煤焦油，焦碳廢料與煤焦油的重量比為1:0.07—0.12。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳素耐火搗打料，其特征在于所述的外加劑為蒽油。7、一種權(quán)利要求1所述的碳素耐火搗打料的制備方法，其特征在于包括以下工序a)分級、配比工序-將廢焦炭顆粒按照粒徑的分成10—5mm、5—2mm、2—0.lmm和小于0.lmm四個(gè)級別粒度，將中溫瀝青破碎成0.2mm以下，按照配比將廢焦碳與瀝青混合，攪拌不小于10分鐘，攪拌速度為15—30轉(zhuǎn)/分鐘；b)混合出料工序在攪拌好的廢焦碳與瀝青的混合物中加入結(jié)合劑和外加劑，再攪拌不小于10分鐘，出料，密封存放，即可。全文摘要本發(fā)明公開了一種碳素耐火搗打料，含有瀝青、結(jié)合劑、外加劑，還含有粒度小于10mm的焦碳廢料，焦碳廢料與瀝青的重量比為97∶3-3.5。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，提高了碳素耐火搗打料的使用壽命，降低了生產(chǎn)成本，廢焦碳的再次利用，對于環(huán)境保護(hù)有重大的意義。文檔編號C04B35/66GK101519310SQ20081009935公開日2009年9月2日申請日期2008年4月30日優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日發(fā)明者嚴(yán)解榮,冰任,張小紅,朱義文,陳廣言申請人:馬鞍山鋼鐵股份有限公司