專利名稱：：一種無水炮泥及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及耐火材料工業(yè)領(lǐng)域，特別涉及高爐出鐵口用無水炮泥的生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：炮泥是用來封堵出鐵口的耐火材料，一般用剛玉、礬土或粘土熟料作為骨料(加入量一般為40%左右)，以碳結(jié)合方式而制得的鋁質(zhì)耐火材料，屬于不定形耐火材料中的一種，亦是不可回收的一次性消耗材料。隨著近年鋼鐵企業(yè)的不斷發(fā)展、鋼產(chǎn)量的不斷提高，對鋁質(zhì)耐火材料的消耗也是巨大的。我國鋁土礦產(chǎn)本不豐富，再伴著近年對鋁質(zhì)原料的大量開采，資源日益匱乏，導(dǎo)致鋁質(zhì)原料的市場價格不斷飆升，致使炮泥這一消耗耐材的生產(chǎn)成本也不斷增加。另外，在煉鐵、煉鋼工業(yè)中，鐵水預(yù)處理，轉(zhuǎn)爐和鋼包中大量使用鋁質(zhì)耐火碳磚，如鋁鎂碳磚(Al2O3-MgO-C磚)和鋁碳化硅碳磚(Al2O3-SiC-C^f)t5在鐵水預(yù)處理，轉(zhuǎn)爐，鋼包等一系列冶煉過程中，由于反應(yīng)劇烈，鋁質(zhì)耐火碳磚的使用條件非?？量蹋自斐商即u氧化脫碳，致使其抗鐵水、鋼水、鋼渣的沖刷，侵蝕性能下降，使其使用周期短，因而，我國每年要產(chǎn)生大量的廢鋁鎂碳磚(Al2O3-MgO-C磚)和廢鋁碳化硅碳磚(Al2O3-SiC-C磚)，不僅浪費能源，而且污染環(huán)境。鋁鎂碳磚(Al2O3-MgO-C磚)是以Al2O3,MgO和C為主要成分的含碳耐火材料。通常，含Al20360%69%，Mg07%14%，C5%12%。它有較好的抗渣侵蝕性和抗熱震性，有微量的重?zé)蛎洝ｄX碳化硅碳磚(Al2O3-SiC-C磚)是以Al2O3，SiC和C為主要成分的含碳耐火材料。通常，含Al20358%65%，SiC12%14%和C4%10%。鋁鎂碳磚和鋁碳化硅碳磚在使用的過程中形成了石墨化的碳，而炮泥的強(qiáng)度又很大程度上來自焦炭、焦油和浙青中的殘?zhí)嫉氖Ｈ绻馨堰@些廢棄耐火制品用于無水炮泥的生產(chǎn)中，不僅能有效利用這些廢磚中的殘?zhí)继岣吲谀嗟母邷貜?qiáng)度和抗沖刷性，延長出鐵時間，而且炮泥的生產(chǎn)成本將大大降低。同時，也能提高資源的利用率，降低能耗。
發(fā)明內(nèi)容為了解決以上問題，本發(fā)明提供一種節(jié)約資源、降低生產(chǎn)成本、提高廢棄耐火材料綜合利用率的無水炮泥及其制備方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種無水炮泥，其特征在于由主料和復(fù)合結(jié)合劑制成，所述的主料由以下原料按重量百分比組成13mm的廢鋁鎂碳磚或廢鋁碳化硅碳磚1315%0Imm的廢鋁鎂碳磚或廢鋁碳化硅碳磚35%13mm的礬土05%0Imm的礬土46%彡0.088讓的礬土細(xì)粉1113%200目碳化硅1213%彡0.088mm粘土1620%02mm的焦炭1620%浙青610%200目的絹云母57%;所述的廢鋁鎂碳磚或廢鋁碳化硅碳磚中，要求Fe2O3^1.5%和H2O<；所述的復(fù)合結(jié)合劑為按重量百分比，由20%的蒽油和80%的焦油配制而成的混合油，復(fù)合結(jié)合劑的加入量為主料總重量的1820%。上述的無水炮泥的制備方法如下1)將廢鋁鎂碳磚或廢鋁碳化硅碳磚和礬土分別經(jīng)破碎機(jī)機(jī)械破碎，經(jīng)3mm和Imm篩篩分后，制成粒度為13mm和0Imm的顆粒；取0Imm粒度的礬土繼續(xù)研磨成^0.088mm的礬土細(xì)粉；2)按上述的配比，取主料，加入碾泥機(jī)中先干混35min；3)加入預(yù)先加熱至90°C120°C的一部分復(fù)合結(jié)合劑，碾壓5IOmin后，再緩慢加入剩余的復(fù)合結(jié)合劑，在碾泥的過程中要對碾泥機(jī)進(jìn)行加熱，使碾泥機(jī)的溫度保持在5560°C，碾泥時間為3040分鐘；4)碾泥結(jié)束以后，將泥料經(jīng)擠泥機(jī)成型，擠泥機(jī)也要加熱，保障出泥溫度在6090。制備方法中，復(fù)合結(jié)合劑在使用前必須進(jìn)行加熱，目的是①排除油中的水分；②保障碾泥時泥料的溫度；對油加熱的設(shè)備溫度一般設(shè)置在120°C左右，油加入時油溫應(yīng)在90°C120°C。本發(fā)明的有益效果是一是，對廢棄耐火材料重新利用，提高了資源的綜合利用率，保護(hù)了環(huán)境；二是，明顯降低了無水炮泥的生產(chǎn)成本；三是，利用廢棄的Al2O3-MgO-C磚和Al2O3-SiC-C磚中的殘?zhí)迹岣吡藷o水炮泥的殘?zhí)悸?。另外，通過在無水炮泥中加入廢Al2O3-MgO-C磚和Al2O3-SiC-C磚，使炮泥的熱態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)一步提高，從而克服了炮泥在燒結(jié)過程中由于體積收縮而引起的滲鐵及新舊炮泥不能很好的結(jié)合的問題。因為廢Al2O3-MgO-C磚和Al2O3-SiC-C磚顆粒在炮泥燒結(jié)的過程中不會因燒結(jié)產(chǎn)生體積效應(yīng)，減小了炮泥的燒后線變化率，同時還能提高炮泥的抗沖刷性，延長出鐵時間。具體實施例方式實施例1(一)主料和復(fù)合結(jié)合劑的用量見表1；其中，復(fù)合結(jié)合劑為按重量百分比，由20%的蒽油和80%的焦油配制而成的混口徹。(二)制備方法如下1)將廢鋁碳化硅碳磚和礬土分別經(jīng)破碎機(jī)機(jī)械破碎，經(jīng)3mm和Imm篩篩分后，制成粒度為13mm和0Imm的顆粒；取0Imm粒度的礬土繼續(xù)研磨成彡0.088mm的礬土細(xì)粉；2)按表1所述的配比，取主料，加入碾泥機(jī)中先干混35min；3)加入預(yù)先加熱至90°C120°C的占主料總重量12%的復(fù)合結(jié)合劑，碾壓5IOmin后，再緩慢加入剩余的復(fù)合結(jié)合劑，在碾泥的過程中要對碾泥機(jī)進(jìn)行加熱，使碾泥機(jī)的溫度保持在5560°C，碾泥時間為3040分鐘；4)碾泥結(jié)束以后，將泥料經(jīng)擠泥機(jī)成型，擠泥機(jī)也要加熱，保障出泥溫度在60V90°C，成型炮泥的長度不應(yīng)超過200mm。成品檢測結(jié)果見表1。實施例2(一)主料和復(fù)合結(jié)合劑的用量見表1；其中，復(fù)合結(jié)合劑為按重量百分比，由20%的蒽油和80%的焦油配制而成的混口徹。(二)制備方法如下1)將廢鋁碳化硅碳磚和礬土分別經(jīng)破碎機(jī)機(jī)械破碎，經(jīng)3mm和Imm篩篩分后，制成粒度為13mm和0Imm的顆粒；取0Imm粒度的礬土繼續(xù)研磨成彡0.088mm的礬土細(xì)粉；2)按表1所述的配比，取主料，加入碾泥機(jī)中先干混35min；3)加入預(yù)先加熱至90°C120°C的占主料總重量12%的復(fù)合結(jié)合劑，碾壓5IOmin后，再緩慢加入剩余的復(fù)合結(jié)合劑，在碾泥的過程中要對碾泥機(jī)進(jìn)行加熱，使碾泥機(jī)的溫度保持在5560°C，碾泥時間為3040分鐘；4)碾泥結(jié)束以后，將泥料經(jīng)擠泥機(jī)成型，擠泥機(jī)也要加熱，保障出泥溫度在60V90°C，成型炮泥的長度不應(yīng)超過200mm。成品檢測結(jié)果見表1。實施例3(一)主料和復(fù)合結(jié)合劑的用量見表1；其中，復(fù)合結(jié)合劑為按重量百分比，由20%的蒽油和80%的焦油配制而成的混口徹。(二)制備方法如下1)將廢鋁鎂碳磚和礬土分別經(jīng)破碎機(jī)機(jī)械破碎，經(jīng)3mm和Imm篩篩分后，制成粒度為13mm和0Imm的顆粒；取0Imm粒度的礬土繼續(xù)研磨成彡0.088mm的礬土細(xì)粉；2)按表1所述的配比，取主料，加入碾泥機(jī)中先干混35min；3)加入預(yù)先加熱至90°C120°C的占主料總重量12%的復(fù)合結(jié)合劑，碾壓5IOmin后，再緩慢加入剩余的復(fù)合結(jié)合劑，在碾泥的過程中要對碾泥機(jī)進(jìn)行加熱，使碾泥機(jī)的溫度保持在5560°C，碾泥時間為3040分鐘；4)碾泥結(jié)束以后，將泥料經(jīng)擠泥機(jī)成型，擠泥機(jī)也要加熱，保障出泥溫度在60V90°C，成型炮泥的長度不應(yīng)超過200mm。成品檢測結(jié)果見表1。實施例4(一)主料和復(fù)合結(jié)合劑的用量見表1；其中，復(fù)合結(jié)合劑為按重量百分比，由20%的蒽油和80%的焦油配制而成的混口徹。(二)制備方法如下1)將廢鋁鎂碳磚和礬土分別經(jīng)破碎機(jī)機(jī)械破碎，經(jīng)3mm和Imm篩篩分后，制成粒度為13mm和0Imm的顆粒；取0Imm粒度的礬土繼續(xù)研磨成彡0.088mm的礬土細(xì)粉；2)按表1所述的配比，取主料，加入碾泥機(jī)中先干混35min；3)加入預(yù)先加熱至90°C120°C的占主料總重量12%的復(fù)合結(jié)合劑，碾壓5IOmin后，再緩慢加入剩余的復(fù)合結(jié)合劑，在碾泥的過程中要對碾泥機(jī)進(jìn)行加熱，使碾泥機(jī)的溫度保持在5560°C，碾泥時間為3040分鐘；4)碾泥結(jié)束以后，將泥料經(jīng)擠泥機(jī)成型，擠泥機(jī)也要加熱，保障出泥溫度在60V90°C，成型炮泥的長度不應(yīng)超過200mm。成品檢測結(jié)果見表1。對比例(一)主料和復(fù)合結(jié)合劑的用量見表1；(二)制備方法如下1)按表1所述的配比，取主料，加入碾泥機(jī)中先干混35min；2)加入預(yù)先加熱至90°C120°C的占主料總重量12%的復(fù)合結(jié)合劑，碾壓5IOmin后，再緩慢加入剩余的復(fù)合結(jié)合劑，在碾泥的過程中要對碾泥機(jī)進(jìn)行加熱，使碾泥機(jī)的溫度保持在5560°C，碾泥時間為3040分鐘；3)碾泥結(jié)束以后，將泥料經(jīng)擠泥機(jī)成型，擠泥機(jī)也要加熱，保障出泥溫度在60V90°C，成型炮泥的長度不應(yīng)超過200mm。成品檢測結(jié)果見表1。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>通過以上數(shù)據(jù)，可以看出加廢Al2O3-MgO-C磚和Al2O3-SiC-C磚生產(chǎn)的無水炮，各項物理性能檢測結(jié)果與用純的高鋁礬土生產(chǎn)的無水炮泥相近。但是采用廢Al2O3-MgO-C磚和Al2O3-SiC-C磚生產(chǎn)的無水炮泥的成本遠(yuǎn)低于用純的高鋁礬土為骨料生產(chǎn)的無水炮泥。由此可以看出采用廢高鋁質(zhì)耐火材料生產(chǎn)無水炮泥具有很好的開發(fā)推廣價值。權(quán)利要求一種無水炮泥，其特征在于由主料和復(fù)合結(jié)合劑制成，所述的主料由以下原料按重量百分比組成1～3mm的廢鋁鎂碳磚或廢鋁碳化硅碳磚13～15％0～1mm的廢鋁鎂碳磚或廢鋁碳化硅碳磚3～5％1～3mm的礬土0～5％0～1mm的礬土4～6％≤0.088mm的礬土細(xì)粉11～13％200目碳化硅12～13％≤0.088mm粘土16～20％0～2mm的焦炭16～20％瀝青6～10％200目的絹云母5～7％；所述的廢鋁鎂碳磚或廢鋁碳化硅碳磚應(yīng)滿足，F(xiàn)e2O3≤1.5％和H2O≤1％；所述的復(fù)合結(jié)合劑為按重量百分比，由20％的蒽油和80％的焦油配制而成的混合油，復(fù)合結(jié)合劑的加入量為主料總重量的18～20％。2.權(quán)利要求1所述的無水炮泥的制備方法，其特征在于制備方法如下1)將廢鋁鎂碳磚或廢鋁碳化硅碳磚和礬土分別經(jīng)破碎機(jī)機(jī)械破碎，經(jīng)3mm和Imm篩篩分后，制成粒度為13mm和0Imm的顆粒；取0Imm粒度的礬土繼續(xù)研磨成≤0.088mm的礬土細(xì)粉；2)按權(quán)利要求1所述的配比，取主料，加入碾泥機(jī)中先干混35min；3)加入預(yù)先加熱至90°C120°C的一部分復(fù)合結(jié)合劑，碾壓5IOmin后，再緩慢加入剩余的復(fù)合結(jié)合劑，在碾泥的過程中要對碾泥機(jī)進(jìn)行加熱，使碾泥機(jī)的溫度保持在5560°C，碾泥時間為3040分鐘；4)碾泥結(jié)束以后，將泥料經(jīng)擠泥機(jī)成型，擠泥機(jī)也要加熱，保障出泥溫度在60°C90"C。全文摘要本發(fā)明涉及一種無水炮泥及其制備方法。采用的技術(shù)方案是主料按重量百分比，由1～3mm的廢鋁鎂碳磚或廢鋁碳化硅碳磚13～15％，0～1mm的廢鋁鎂碳磚或廢鋁碳化硅碳磚3～5％，1～3mm的礬土0～5％，0～1mm的礬土4～6％，≤0.088mm的礬土細(xì)粉11～13％，200目碳化硅12～13％，≤0.088mm粘土16～20％，0～2mm的焦炭16～20％，瀝青6～10％，200目的絹云母5～7％制成，復(fù)合結(jié)合劑為主料總重量的18～20％。其制備方法包括破碎、篩分、預(yù)混、混碾、困料工序外還包括擠泥工序。本發(fā)明節(jié)約資源、降低生產(chǎn)成本、提高廢棄耐火材料綜合利用率。文檔編號C04B35/66GK101823889SQ20101014163公開日2010年9月8日申請日期2010年4月8日優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日發(fā)明者周晨光,周清德申請人:營口鲅魚圈耐火材料有限公司