CN109336621B

CN109336621B - 一种采用废旧热风炉球并引入回收塞棒生产铝碳包沿料的方法

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Publication number: CN109336621B
Application number: CN201811192143.1A
Authority: CN
Inventors: 安建怀; 吕冬冬; 张建武; 凡箭
Original assignee: Gansu Jiugang Group Keli Refractory Co ltd
Current assignee: Gansu Jiugang Group Keli Refractory Co ltd
Priority date: 2018-10-12
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2021-06-08
Anticipated expiration: 2038-10-12
Also published as: CN109336621A

Abstract

本发明提供了一种采用废旧热风炉球并引入回收塞棒生产铝碳包沿料的方法，通过回收废旧热风炉球并引入塞棒车削料废料和氧化铝超微粉超低水泥结合系统，并加入蓝晶石、三聚磷酸钠、有机纤维、446#耐热不锈钢纤维等制备的铝碳包沿料，Al₃O₂%，60‑70%、SiO₂%，20‑25%，C%，2‑5%，体积密度为2.0‑2.5g/cm³，常温耐压强度为30‑40Mpa，采用本发明的方法生产出的铝碳包沿料优化了产品的高温性能指标，有效地解决了产品强度低，抗冲刷能力差等问题，用于冶炼钢水的钢包、铁水包包沿，用于密封和固定包体内衬耐火材料，耐钢水冲涮和熔渣侵蚀，抗熔渣侵蚀和冲刷性能优于同类产品，实现了废弃耐火材料热风炉球和塞棒车削料的循环再利用，实现了变废为宝，节能环保、经济效益显著。

Description

一种采用废旧热风炉球并引入回收塞棒生产铝碳包沿料的方法

技术领域

本发明属于耐火材料领域，涉及废旧料的回收再加工方法，具体涉及一种采用废旧热风炉球并引入回收塞棒生产铝碳包沿料的方法。

背景技术

目前，塞棒车削料主要为塞棒车加工过程中产生的废弃车削料，其塞棒的主要用途为钢铁冶炼连铸中间包控流，材质主要为刚玉尖晶石质。热风炉球主要来源于高炉热风炉大修产生，所使用的热风炉球主要为高炉大修时更换下来的旧热风炉球，其热风炉球主要用于高炉热风炉蓄热。铝碳包沿料广泛应用于冶炼钢水的钢包、铁水包的包沿，用于密封和固定包体内衬耐火材料，易受钢水冲涮和熔渣侵蚀，长期以来主要采用高铝矾土、焦宝石等生产，自流性及抗熔渣侵蚀不好，造成该种铝碳包沿料使用周期短，成本高。现有钢厂产生的塞棒车削料、废旧热风炉球全部作为工业垃圾处理，造成资源浪费和环境污染。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，将废料回收再利用节约资源，节能环保，本发明提供了一种采用废旧热风炉球并引入回收塞棒生产高性能铝碳包沿料的方法。

本发明采用的技术方案如下：一种采用废旧热风炉球并引入回收塞棒生产铝碳包沿料的方法，具体包括以下步骤：

步骤（1）.首先将回收的废旧热风炉球，经人工拣选，剔除表面杂物，依次经颚式破碎机、圆锥破碎机破碎，破碎过程中除铁，然后雷蒙磨粉后筛分，得到粒度为5-8 mm、8-15mm、200目的废旧热风炉球，备用；

步骤（2）将回收的塞棒车削料采用轮碾加工消除骨料之间的假颗粒，通过二级筛网筛分，取得粒径0.1-1mm的塞棒车削料，粒级分布为0.5-1mm占50-60%，≤0.5mm为40-50%；

步骤（3）. 预混粉料：将加工好的0.1-1mm的塞棒车削料、碳化硅、氧化铝超微粉、硅灰按配比加入，进行提前预混15-20min，使得粉料充分包裹塞棒车削料，预混好的粉料装袋备用；

按重量百分百计，配比如下：

废旧塞棒0.1-1mm 40-45%

碳化硅200目 15-20%

氧化铝超微粉5μ 25-30%

硅灰 10-20%

步骤（4）.按配比将热风炉球骨料、高铝矾土骨料、热风炉球粉、蓝晶石粉、加入搅拌机，干混1-2分钟后，加入步骤（3）生产出的混粉料，搅拌3-5分钟，搅拌过程中逐步加入446#耐热不锈钢纤维，搅拌均匀后装入料罐，即可；

按重量百分百计，按配比加入：

8-15mm的废旧热风炉球 15-20%

5-8mm废旧热风炉球 20-30%

1-5mm高铝矾土骨料 10-15%

200目蓝晶石粉 5-10%

200目废旧热风炉球 5-10%

步骤（3）生产的混粉料 20-25%

CA-71水泥 3-5%

额外加入占总质量0.2%的三聚磷酸钠； 0.1%的有机纤维；0.8% 446#耐热不锈钢纤维。

所述回收塞棒车削料的成分，按质量百分比计为：Al₂O₃，65-70%、C，20-25%、余量为MgO。

所述废旧热风炉球成分按质量百分比计为：Al₂O₃，65-70%、余量为SiO₂。

步骤（1）、（2）中回收废旧热风炉球、塞棒车削料每批次进行化检验，满足使用标准要求，根据理化指标决定步骤（3）和步骤（4）产品的配比。

步骤（2）中，轮碾时，采用的轮碾机的底板和碾轮为瓦楞状。

步骤（3）中，碳化硅粉为92碳化硅粉。

步骤（3）、（4）中，加入量大于100kg的物料误差不大于1%，加入量50-100kg的物料误差不大于0.5%，加入量<50kg的物料误差不大于0.05%。

水泥为CA-71水泥。

本发明采用废旧热风炉球并引入回收塞棒生产铝碳包沿料用于钢包、铁包包沿。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明通过回收废旧热风炉球并引入塞棒车削料废料和氧化铝超微粉超低水泥结合系统，并加入蓝晶石、三聚磷酸钠、有机纤维、446#耐热不锈钢纤维等制备的铝碳包沿料，Al₂O₃ %，60-70%、SiO₂%，20-25%，C%，2-5%，体积密度为2.0-2.5g/cm³，常温耐压强度为30-40Mpa，采用本发明的方法生产出的铝碳包沿料优化了产品的高温性能指标，有效地解决了产品强度低，抗冲刷能力差等问题。用于冶炼钢水的钢包、铁水包包沿，用于密封和固定包体内衬耐火材料，耐钢水冲涮和熔渣侵蚀，抗熔渣侵蚀和冲刷性能优于同类产品，实现了废弃耐火材料热风炉球和塞棒车削料的循环再利用，实现了变废为宝，节约能源、节能环保、经济效益显著。

2.本发明步骤（1）中，热风炉球通过采用圆锥破，确保破碎颗粒的圆度，提高包沿料施工的流动性。

3. 本发明步骤（2）中，通过将轮碾机底板和碾轮加工成瓦楞状，增加碾轮和地板间的摩擦力，通过改进后的轮碾机加工并进行筛分，可有效消除塞棒车削料假颗粒和夹渣灰分剔除，确保塞棒车削料质量。

4. 本发明步骤（2）中，由于回收的塞棒车削料中含有石墨和的富铝尖晶石，通过塞棒车削料本身引入原位石墨和富铝尖晶石，由于石墨具有不易被钢水和熔渣润湿、热膨胀系数小，富铝尖晶石具有良好的钢水精炼渣的抗侵蚀性能，将其引入到耐火材料铝碳包沿料中，有效的提升制得铝碳包沿料抗钢包精炼熔渣的侵蚀性和渗透性，显著提高铝碳包沿料的抗渣蚀能力和热稳定性。

5. 本发明步骤（3）中，本发明包沿料中同时引入氧化铝超微粉及硅灰，在增强了物料流动性的同时，减少了由于回收高铝矾土骨料造成的加水量大的问题，间接提高了产品的体积密度；通过引入氧化铝超微粉采用预混技术，预混过程中使超细粉充分附着塞棒车削料颗粒表面，有效保护铝碳包沿料内石墨的引入。

6. 本发明步骤（3）中，通过加入碳化硅有效的防止了废旧塞棒中石墨烘烤使用过程中的氧化，有效保护碳，间接提高产品的抗熔渣侵蚀能力。

7.本发明步骤（4）中，通过引入高性能水泥CA-71水泥，有效地提升产品高温强度使用性能，增强产品的抗冲涮能力。

8. 本发明步骤（4）中，通过引入蓝晶石消除由于废旧高铝球高温烧结过程的体积收缩，减少使用过程裂纹的产生。

9.采用本发明的方法生产的铝碳包沿料可应用在钢包、铁包包沿，使废料得以回收再利用，是利用循环利用技术生产的铝碳包沿料，该产品符合国家绿色环保的发展要求，具有很好的推广前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明采用废旧热风炉球、废旧塞棒车削料为原料生产符合铝碳包沿料产品标准的方法进行详细说明。

实施例1

一种采用废旧热风炉球并引入回收塞棒生产铝碳包沿料的方法，生产的产品满足抗钢水冲刷和熔渣的侵蚀等使用性能要求，具体生产过程包括如下步骤：

步骤（1）.首先将回收的废旧热风炉球，经人工拣选，剔除表面杂物，经颚式破碎机、圆锥破碎机破碎、雷蒙磨粉再经过筛网筛分，加工破碎过程中进行除铁，得到粒度为5-8、8-15mm、200目的物料；

步骤（2）将回收后的塞棒车削料轮碾消除骨料之间的假颗粒，通过二级筛网筛分，取得粒径0.1-1mm的塞棒颗粒，粒级分布为0.5-1mm占50-60%，≤0.5mm为40-50%；

对上述回收废旧热风炉球颗粒和塞棒车削料进行理化指标分析，根据理化指标决定步骤（3）和步骤（4）产品的配比；理化指标如下：按质量百分比计为：

表1.回收废料处理后的理化指标分析

步骤（3）. 预混粉料：将加工好的0.1-1mm的塞棒车削料、92碳化硅、5μ氧化铝超微粉、硅灰、按照一定比例进行提前预混，预混机预混15-20min，使得粉料充分包裹塞棒车削料，预混好的粉料装袋，备用；

按重量百分百计，配比如下：

废旧塞棒0.1-1mm 40%

碳化硅200目 20%

5μ氧化铝超微粉 30%

硅灰 10%

步骤（4）将热风炉球骨料、70高铝矾土骨料、热风炉球粉、蓝晶石粉、加入搅拌机，干混1-2分钟后，加入步骤（3）的混粉料后搅拌3-5分钟，搅拌过程逐步分散逐步加入446#耐热不锈钢纤维、三聚磷酸钠、有机纤维，搅拌合格后装入料罐入成品库。

按重量百分百计，按如下配比加入：

8-15mm废旧热风炉球 20%

5-8mm废旧热风炉球 30%

1-5mm70高铝矾土骨料 10%

200目蓝晶石粉 7%

200目废旧热风炉球 5%

步骤（3）生产的混粉料 25%

CA-71水泥 3%

额外加入的三聚磷酸钠占总质量0.2%、有机纤维占总质量0.1%的、和446#耐热不锈钢纤维占总质量0.8% 。

以上加入量大于100kg的物料误差不得大于1%，加入量50-100kg的物料误差不得大于0.5%，加入量<50kg的物料误差不得大于0.05%；每袋净重25±0.25kg，贮存期不超过3个月。

表2.生产出的铝碳包沿料

步骤（5）：铝碳包沿料对钢包包沿的施工方法：首先检查确认浇注料（铝碳包沿料）包装袋标识清晰、浇注料干燥无杂物、浇注料内的骨料和粉料混合均匀，然后开动搅拌机空运行1-2分钟，确认搅拌机运行正常后按打结机额定功率下料，下料后先干搅拌1～2分钟后加水搅拌1～3分钟，加水量按浇注料总质量的7±1%加入；搅拌均匀后，开动旋转布料器下料，确保下料均匀，布料后开始振动，过程中边搅拌边振动，振动时振动棒成M形式进行施工，物料有轻微返浆并没有气泡排出停止搅拌；钢包自由空间自然养护，夏季养护时间不少于4小时,冬季养护时间不少于6小时后，使用铁丝或钢筋扎浇注料，待钢筋扎进浇注料深度低于50mm时脱胎，使用天车缓慢垂直起吊、防止将浇注料拉脱，包沿料烘烤工艺与钢包整体耐材烘烤一致，即可。

铝碳包沿料对钢包包沿后对产品的抗熔渣和钢水侵蚀进行测试，性能优异，满足现场使用要求，与现有的包沿原料相比，费用相比下降65%，给企业带来了显著的效益。

实施例2

表3.回收废料处理后的理化指标分析

步骤（3）. 预混粉料：将加工好的0.1-1mm的塞棒车削料、92碳化硅、氧化铝超微粉、硅灰、三聚（外加）、有机纤维（外加）按照一定比例进行提前预混，预混机预混15-20min，使得粉料充分包裹塞棒车削料，预混好的粉料装袋，备用；

按重量百分百计，配比如下：

废旧塞棒0.1-1mm 45%

碳化硅200目 15%

5μ氧化铝超微粉 25%

硅灰 15%

按重量百分百计，按如下配比加入：

8-15mm的废旧热风炉球 15%

5-8mm废旧热风炉球 20%

1-5mm70高铝矾土骨料 15%

200目蓝晶石粉 10%

200目废旧热风炉球 10%

步骤（3）生产的混粉料 25%

CA-71水泥 5%

表4.生产出的铝碳包沿料

步骤（5）：铝碳包沿料对钢包包沿的施工方法：首先检查确认浇注料包装袋标识清晰、浇注料干燥无杂物、浇注料内的骨料和粉料混合均匀，然后开动搅拌机空运行1-2分钟，确认搅拌机运行正常后按打结机额定功率下料，下料后先干搅拌1～2分钟后加水搅拌1～3分钟，加水量7±1%；搅拌均匀后，开动旋转布料器下料，确保下料均匀，布料后开始振动，过程中边搅拌边振动，振动时振动棒成M形式进行施工，物料有轻微返浆并没有气泡排出停止搅拌；钢包自由空间自然养护，夏季养护时间不少于4小时,冬季养护时间不少于6小时后，使用铁丝或钢筋扎浇注料，待钢筋扎进浇注料深度低于50mm时脱胎，使用天车缓慢垂直起吊、防止将浇注料拉脱；包沿料烘烤工艺曲线与钢包整体耐材烘烤一致，即可。

铝碳包沿料对钢包包沿后对产品的抗熔渣和钢水侵蚀进行测试，性能优异，满足现场使用要求，与现有的包沿原料相比，费用相比下降68%，给企业带来了显著的效益。

实施例3

表5.回收废料处理后的理化指标分析

按重量百分百计，配比如下：

废旧塞棒0.1-1mm 40%

碳化硅200目 16%

5μ氧化铝超微粉 24%

硅灰 20%

步骤（4）将热风炉球骨料、70高铝矾土骨料、热风炉球粉、蓝晶石粉、加入搅拌机，干混1-2分钟后，加入步骤（3）的混粉料，后搅拌3-5分钟，搅拌过程逐步分散逐步加入446#耐热不锈钢纤维、三聚磷酸钠、有机纤维，搅拌合格后装入料罐入成品库。

按重量百分百计，按如下配比加入：

8-15mm的废旧热风炉球 17%

5-8mm废旧热风炉球 27%

1-5mm70高铝矾土骨料 13%

200目蓝晶石粉 6%

200目废旧热风炉球 9%

步骤（3）生产的混粉料 25%

CA-71水泥 3%

表6.生产出的铝碳包沿料

步骤（5）：铝碳包沿料现场钢包的包沿施工方法：首先检查确认浇注料包装袋标识清晰、浇注料干燥无杂物、浇注料内的骨料和粉料混合均匀，然后开动搅拌机空运行1-2分钟，确认搅拌机运行正常后按打结机额定功率下料，下料后先干搅拌1～2分钟后加水搅拌1～3分钟，加水量7±1%；搅拌均匀后，开动旋转布料器下料，确保下料均匀，布料后开始振动，过程中边搅拌边振动，振动时振动棒成M形式进行施工，物料有轻微返浆并没有气泡排出停止搅拌；钢包自由空间自然养护，夏季养护时间不少于4小时,冬季养护时间不少于6小时后，使用铁丝或钢筋扎浇注料，待钢筋扎进浇注料深度低于50mm时脱胎，使用天车缓慢垂直起吊、防止将浇注料拉脱；包沿料烘烤工艺曲线与钢包整体耐材烘烤一致，即可。

铝碳包沿料对钢包包沿后对产品的抗熔渣和钢水侵蚀进行测试，性能优异，满足现场使用要求，与现有的包沿原料相比，费用相比下降70%，给企业带来了显著的效益。

Claims

1.一种采用废旧热风炉球并引入回收塞棒生产铝碳包沿料的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

按重量百分百计，配比如下：

废旧塞棒0.1-1mm 40-45%

碳化硅200目 15-20%

氧化铝超微粉5μ 25-30%

硅灰 10-20%

步骤（4）.按配比将热风炉球骨料、高铝矾土骨料、热风炉球粉、蓝晶石粉、加入搅拌机，干混1-2分钟后，加入步骤（3）生产出的预混粉料，搅拌3-5分钟，搅拌过程中逐步加入446#耐热不锈钢纤维、三聚磷酸钠、有机纤维，搅拌均匀后装入料罐，即可；

按重量百分百计，按配比加入：

8-15mm的废旧热风炉球 15-20%

5-8mm废旧热风炉球 20-30%

1-5mm高铝矾土骨料 10-15%

200目蓝晶石粉 5-10%

200目废旧热风炉球 5-10%

步骤（3）生产的混粉料 20-25%

CA-71水泥 3-5%

2.根据权利要求1所述的一种采用废旧热风炉球并引入回收塞棒生产铝碳包沿料的方法，其特征在于：所述回收塞棒车削料的成分，按质量百分比计为：Al₂O₃，65-70%、C，20-25%、余量为MgO。

3.根据权利要求2所述的一种采用废旧热风炉球并引入回收塞棒生产铝碳包沿料的方法，其特征在于：所述废旧热风炉球成分按质量百分比计为：Al₃O₂，65-70%、余量为SiO₂。

4.根据权利要求3所述的一种采用废旧热风炉球并引入回收塞棒生产铝碳包沿料的方法，其特征在于：步骤（1）、（2）中回收废旧热风炉球、塞棒车削料每批次进行化检验，满足使用标准要求，根据理化指标决定步骤（3）和步骤（4）产品的配比。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种采用废旧热风炉球并引入回收塞棒生产铝碳包沿料的方法，其特征在于：步骤（2）中，轮碾时，采用的轮碾机的底板和碾轮为瓦楞状。

6.根据权利要求5所述的一种采用废旧热风炉球并引入回收塞棒生产铝碳包沿料的方法，其特征在于：步骤（3）中，碳化硅粉为92碳化硅粉。

7.根据权利要求1或6所述的一种采用废旧热风炉球并引入回收塞棒生产铝碳包沿料的方法，其特征在于：步骤（3）、（4）中，加入量大于100kg的物料误差不大于1%，加入量50-100kg的物料误差不大于0.5%，加入量<50kg的物料误差不大于0.05%。

8.一种根据权利要求7所述方法生产的铝碳包沿料的应用，其特征在于：用于钢包、铁包包沿。