專利名稱：環(huán)保型的低碳鎂碳磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低碳的鎂碳磚，尤其是一種環(huán)保型的低碳鎂碳磚，屬于耐火材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自從把碳引入耐火材料制品以來，含碳耐火材料很快就發(fā)展成為耐火材料中的一類令人矚目的優(yōu)良材料品種。其中鎂碳磚成為當(dāng)下最重要和用量最大的煉鋼用耐火材料品種。目前，我國每年用后的鎂碳磚有幾十萬噸，其中一部分沒有得到回收利用，或者是回收的鎂碳磚沒有得到充分利用。處理含碳廢耐火磚的通常辦法是分揀、破碎、均化、篩分，最后處理成各種粒度的廢磚顆粒，如5 3mm、3 lmm和小于Imm的顆粒，然后把這些顆粒加入到新的耐火磚當(dāng)中。多項研究表明加入大于Imm的顆粒對于新的耐火磚性能的影響較小，但是加入小于Imm的小顆粒廢磚會嚴(yán)重影響新耐火磚的質(zhì)量。用后鎂碳磚的回收利用對于節(jié)約資源、減少能耗、防止土地占用具有現(xiàn)實(shí)意義。近年來隨著鋰電池的發(fā)展，石墨資源日漸昂貴。充分的用好石墨資源可以有效降低耐火磚的成本。出于冶煉特種鋼材的需要，部分鋼種要求耐火材料內(nèi)襯的碳含量越低越好。鎂碳磚中的碳含量降低后抗熱震性顯著下降，使用過程中容易出現(xiàn)斷裂、剝落等現(xiàn)象。為了提高低碳鎂碳磚的性能，常見的辦法是添加低膨脹的原料和添加納米級的碳素。前者有可能導(dǎo)致低碳鎂碳磚的抗侵蝕性下降或是添加物對鋼水有污染，后者對于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)在工藝、環(huán)保、成本方面都有困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種環(huán)保型的低碳鎂碳磚，實(shí)現(xiàn)鎂碳耐火原料的循環(huán)利用，節(jié)能環(huán)保。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述環(huán)保型的低碳鎂碳磚，特征是，包括以下工藝步驟，組份比例按重量份數(shù)計
(1)將去除變質(zhì)層和鋼渣的用后鎂碳磚破碎成最大粒徑為3飛mm的廢磚顆粒，將廢磚顆粒在輪碾機(jī)上碾壓2(T90min后，再通過磁選機(jī)除鐵，篩分得到粒徑大于Imm和小于Imm 的廢磚顆粒；將小于Imm的廢磚顆粒送入風(fēng)選機(jī)中風(fēng)選，風(fēng)選機(jī)的風(fēng)速為5 20m/s，得到平均比重< 2. 4的輕組份和平均比重> 2. 8的重組份；所述重組份中的碳含量為2 25%，氧化鎂含量為70 90%，所述輕組份中的碳含量為50 70%，氧化鎂含量約為2(Γ40% ；單位為重量百分?jǐn)?shù)；
(2)混合將7(Γ97份的鎂砂、(Γ5份的碳素、2 25份的重組份、2飛份結(jié)合劑和(Γ5份抗氧化劑放入混煉機(jī)中混煉成泥料，混煉時間為15飛Omin ；單位為重量份；
(3)成型將泥料放入模具中加壓成型得到鎂碳磚磚坯，所述成型壓力為10(T250MPa；(4)固化將成型后得到的鎂碳磚磚坯烘烤固化，烘烘烤溫度為12(T280°C，烘烤時間為1(Γ30小時，即得到所述的環(huán)保低碳的鎂碳磚。所述鎂砂為氧化鎂含量> 90%的燒結(jié)鎂砂、海水鎂砂或電熔鎂砂，所述鎂砂的粒度< IOmm0所述碳素為石墨、人造石墨、碳黑、高溫浙青粉中的一種或多種。所述結(jié)合劑為酚醛樹脂結(jié)合劑。所述抗氧化劑為鋁粉、硅粉、鋁鎂合金粉、鋁硅合金粉、碳化硼、碳化硅、硼化鈣、硼化鋯、碳化鈦中的一種或多種。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)本發(fā)明從廢棄鎂碳磚中分離出以鎂砂熟料為主要成分，含少量碳的物料，該物料中既有少量石墨碳，也有結(jié)合劑碳，還包裹有氣孔；將該物料添加到低碳鎂碳磚中，可以使碳得到更好的分散，還可以增加低碳鎂碳磚的總氣孔率，有利于提高低碳鎂碳磚的抗熱震性；
(2)本發(fā)明使廢棄鎂碳磚經(jīng)回收處理后得到的小于Imm的部分得到有效利用，本發(fā)明通過風(fēng)選的方式，提高了小顆粒的穩(wěn)定性，使之可以更可靠的被利用；
(3)本發(fā)明有利于鎂碳耐火原料的循環(huán)利用，具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例一一種環(huán)保低碳的鎂碳磚，包括以下工藝步驟，組份比例按重量份數(shù)計 (當(dāng)含量為百分比是單位為重量百分?jǐn)?shù)，下同)
(1)將去除變質(zhì)層和鋼渣的用后鎂碳磚破碎成最大粒徑為6mm的廢磚顆粒，所述用后鎂碳磚中的碳含量為10%，氧化鎂含量為85% ；將廢磚顆粒在輪碾機(jī)上碾壓60min后，再通過磁選機(jī)除鐵，篩分得到粒徑為3 5mm、廣3mm和小于Imm的廢磚顆粒，經(jīng)檢測，3 5mm和廣3mm 的廢磚顆粒料中的碳含量小于3%，小于Imm的廢磚顆粒中的碳含量為30% ；將小于Imm的廢磚顆粒送入風(fēng)選機(jī)中風(fēng)選，風(fēng)選機(jī)的風(fēng)速為5m/s，得到平均比重< 2. 4的輕組份和平均比重> 2. 8的重組份；所述重組份中的碳含量為10%，氧化鎂含量為80%，所述輕組份中的碳含量為50%，氧化鎂含量約為20% ；
(2)將74份的鎂砂、1份的高溫浙青粉、25份的重組份、2份酚醛樹脂結(jié)合劑放入混煉機(jī)中混煉成泥料，混煉時間為25min ；所述鎂砂為氧化鎂含量為98%的電熔鎂砂，所述電熔鎂砂的粒度彡6mm ；
(3)將泥料放入模具中加壓成型得到鎂碳磚磚坯，所述成型壓力為250MPa；
(4)固化將鎂碳磚磚坯烘烤固化，烘烘烤溫度為280°C，烘烤時間為20小時，即得到所述的環(huán)保低碳的鎂碳磚。所述環(huán)保低碳鎂碳磚中使用了約四分之一的回收原料，實(shí)現(xiàn)了耐火原料循環(huán)利用的目的，而且該產(chǎn)品的體積穩(wěn)定性好，耐侵蝕性強(qiáng)，適用于鋼包渣線等部位。實(shí)施例二 一種環(huán)保型的低碳鎂碳磚，包括以下工藝步驟，組份比例按重量份數(shù)計
(1)將去除變質(zhì)層和鋼渣的用后鎂碳磚破碎成最大粒徑為3mm的廢磚顆粒，所述用后鎂碳磚中的碳含量為18%，氧化鎂含量為76% ；將廢磚顆粒在輪碾機(jī)上碾壓90min后，再通過磁選機(jī)除鐵，篩分得到粒徑為廣3mm和小于Imm的廢磚顆粒，經(jīng)檢測，廣3mm的廢磚顆粒料中的碳含量小于3%，小于Imm的廢磚顆粒中的碳含量為30% ；將小于Imm的廢磚顆粒送入風(fēng)選機(jī)中風(fēng)選，風(fēng)選機(jī)的風(fēng)速為20m/s，得到平均比重彡2. 4的輕組份和平均比重彡2. 8的重組份；所述重組份中的碳含量為22%，氧化鎂含量為70%，所述輕組份中的碳含量為65%，氧化鎂含量約為20% ；
(2)將97份的海水鎂砂、1份N220炭黑、2份重組份、5份酚醛樹脂結(jié)合劑、1份鋁粉、1 份硅粉放入混煉機(jī)中混煉成泥料，室溫下混煉，混煉時間為20min ；所述海水鎂砂中的氧化鎂含量為97%，粒度彡5mm;
(3)將泥料放入模具中加壓成型得到鎂碳磚磚坯，所述成型壓力為IOOMPa；
(4)固化將成型后得到的鎂碳磚磚坯烘烤固化，烘烘烤溫度為120°C，烘烤時間為30 小時，即得到所述的環(huán)保低碳的鎂碳磚。 實(shí)施例三一種環(huán)保低碳的鎂碳磚，包括以下工藝步驟，組份比例按重量份數(shù)計
(1)將去除變質(zhì)層和鋼渣的用后鎂碳磚破碎成最大粒徑為6mm的廢磚顆粒，將廢磚顆粒在輪碾機(jī)上碾壓65min后，再通過磁選機(jī)除鐵，篩分得到粒徑為3 5mm、廣3mm和小于Imm 的廢磚顆粒；將小于Imm的廢磚顆粒送入風(fēng)選機(jī)中風(fēng)選，風(fēng)選機(jī)的風(fēng)速為lOm/s，得到平均比重< 2. 4的輕組份和平均比重> 2. 8的重組份；所述重組份中的碳含量為15%，氧化鎂含量為80%，所述輕組份中的碳含量為60%，氧化鎂含量約為30% ；
(2)將50份的燒結(jié)鎂砂、30份的電熔鎂砂、5份的人造石墨、15份的重組份、4份酚醛樹脂結(jié)合劑和5份碳化硅粉放入混煉機(jī)中混煉成泥料，混煉時間為30min ；所述燒結(jié)鎂砂中的氧化鎂含量為97%，粒度為l(Tlmm ；所述電熔鎂砂中的氧化鎂含量為98%，粒度< Imm ；
(3)將泥料放入模具中加壓成型得到鎂碳磚磚坯，所述成型壓力為200MPa；
(4)固化將成型后得到的鎂碳磚烘烤固化，烘烤溫度為200°C，烘烤時間為10小時，即得到所述的環(huán)保低碳的鎂碳磚。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型的低碳鎂碳磚，其特征是，包括以下工藝步驟，組份比例按重量份數(shù)計(1)將去除變質(zhì)層和鋼渣的用后鎂碳磚破碎成最大粒徑為3飛mm的廢磚顆粒，將廢磚顆粒在輪碾機(jī)上碾壓2(T90min后，再通過磁選機(jī)除鐵，篩分得到粒徑大于Imm和小于Imm 的廢磚顆粒；將小于Imm的廢磚顆粒送入風(fēng)選機(jī)中風(fēng)選，風(fēng)選機(jī)的風(fēng)速為5 20m/s，得到平均比重< 2. 4的輕組份和平均比重> 2. 8的重組份；所述重組份中的碳含量為2 25%，氧化鎂含量為70、0% ；單位為重量百分?jǐn)?shù)；(2)混合將7(Γ97份的鎂砂、(Γ5份的碳素、2 25份的重組份、2飛份結(jié)合劑和(Γ5份抗氧化劑放入混煉機(jī)中混煉成泥料，混煉時間為15飛Omin ；(3)成型將泥料放入模具中加壓成型得到鎂碳磚磚坯，所述成型壓力為10(T250MPa；(4)固化將成型后得到的鎂碳磚磚坯烘烤固化，烘烘烤溫度為12(T280°C，烘烤時間為1(Γ30小時，即得到所述的環(huán)保低碳的鎂碳磚。
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保型的低碳鎂碳磚，其特征是所述鎂砂為氧化鎂含量>90% 的燒結(jié)鎂砂、海水鎂砂或電熔鎂砂，所述鎂砂的粒度< 10mm。
3.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保型的低碳鎂碳磚，其特征是所述碳素為石墨、人造石墨、 碳黑、高溫浙青粉中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保型的低碳鎂碳磚，其特征是所述結(jié)合劑為酚醛樹脂結(jié)合劑。
5.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保型的低碳鎂碳磚，其特征是所述抗氧化劑為鋁粉、硅粉、 鋁鎂合金粉、鋁硅合金粉、碳化硼、碳化硅、硼化鈣、硼化鋯、碳化鈦中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)保型的低碳鎂碳磚，包括以下工藝步驟，組份比例按重量份數(shù)計(1)將去除變質(zhì)層和鋼渣的廢棄含碳耐火磚破碎、碾壓、磁選，篩分得到粒徑大于1mm和小于1mm的廢磚顆粒；將小于1mm的廢磚顆粒送入風(fēng)選機(jī)中風(fēng)選，得到平均比重≤2.4的輕組份和平均比重≥2.8的重組份；(2)將70~90份的鎂砂、0~5份的碳素、2~25份的重組份、2~5份結(jié)合劑和0~5份抗氧化劑放入混煉機(jī)中混煉成泥料；(3)將泥料放入模具中加壓成型得到鎂碳磚磚坯；(4)將成型后得到的鎂碳磚磚坯烘烤固化，即得到所述的環(huán)保低碳的鎂碳磚。本發(fā)明從廢棄鎂碳磚中分離出主要成分為鎂砂熟料的物料，將該物料添加到低碳鎂碳磚中，增加了低碳鎂碳磚的總氣孔率，提高鎂碳磚的抗熱震性。
文檔編號C04B35/66GK102503497SQ20111036546
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者俞曉東, 張雪松 申請人:江蘇蘇嘉集團(tuán)新材料有限公司