本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于煉鋼的再生高強(qiáng)復(fù)合耐火材料制備方法。
背景技術(shù)：
耐火材料是指耐火度不低于1580℃的一類無機(jī)非金屬材料。高強(qiáng)復(fù)合耐火材料是利用多種復(fù)合材料制成的保證耐火度的前提下，依然具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度的耐火材料。高強(qiáng)復(fù)合耐火材料廣泛用于冶金、化工、石油、機(jī)械制造、硅酸鹽、動(dòng)力等工業(yè)領(lǐng)域，在冶金工業(yè)中用量最大，占總產(chǎn)量的50%～60%。
傳統(tǒng)的耐火材料多需要消耗大量的鎂鋁硅等元素，隨著礦產(chǎn)資源日益匱乏。傳統(tǒng)的耐火材料生產(chǎn)工藝無法滿足目前的要求，主要表現(xiàn)在：1傳統(tǒng)耐火材料制備方法需要依賴大量的鎂鋁硅等礦產(chǎn)資源；2傳統(tǒng)的耐火材料制備方法無法對已有的廢棄耐火材料進(jìn)行充分利用，造成大量人力財(cái)力物力的浪費(fèi)；3傳統(tǒng)耐火材料制備方法生產(chǎn)過程往往生成大量的粉塵致癌物質(zhì)，有的還含有重金屬污染水源和土壤，嚴(yán)重危害自然環(huán)境和人類健康。據(jù)報(bào)道,2004年全國鋼鐵企業(yè)耐火材料消耗量約為900多萬t,用后耐火材料為400萬t以上。如果能將這些廢棄的耐火材料進(jìn)行再生利用不僅可以節(jié)約了國家的礦物資源和能源，而且也減少了對環(huán)境的污染因此對廢棄耐火材料進(jìn)行再利用研究是非常有意義的。
中國專利201210400111.2，發(fā)明名稱為鎂鈣碳耐火材料，本發(fā)明涉及一種鎂鈣碳質(zhì)耐火材料，具體地說是一種冶金用耐火材料，屬于冶金用耐火材料技術(shù)領(lǐng)域。這種鎂鈣碳質(zhì)耐火材料中含有碳素 1~25 份，鎂鋯合金 0.2~6 份，白云石砂、鎂鈣砂和 鎂砂的混合物 60~96 份、含碳結(jié)合劑 2~5 份。鎂鋯合金中鋯元素含量為 3~35%，其余為鎂和少量雜質(zhì)。其不足是生產(chǎn)過程經(jīng)濟(jì)成本較高，無法充分利用廢棄的耐火材料。
中國專利201410438954.0，發(fā)明名稱為廢舊三氧化二鋁-碳化硅-碳質(zhì)耐火材料的再生利用方法，本發(fā)明公開了一種廢舊三氧化二鋁- 碳化硅- 碳質(zhì)耐火材料的再生利用方法，包括清除廢舊磚、粗破碎清除后的殘磚、細(xì)破碎顆粒料、顆粒料的篩分與球磨、顆粒料的化學(xué)分析、制備改性料、制備顆?；旌狭霞俺尚团髁弦约案邏撼尚偷裙ば?。通過對廢舊的Al2O3-SiC-C 質(zhì)耐火材料添加剛玉粉(Al2O3) 和碳化硅粉(SiC) 改性料，使得Al2O3-SiC-C 質(zhì)耐火材料主要化學(xué)成分未發(fā)生改變。其不足是該方法對再生耐火材料的利用率不高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是給出一種用于煉鋼的再生高強(qiáng)復(fù)合耐火材料，在保證耐火材料質(zhì)量的同時(shí)，達(dá)到充分利用廢舊耐火材料的目的，實(shí)現(xiàn)環(huán)保綠色的生產(chǎn)。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明主要利用廢棄的鋁鎂碳磚或者含碳的耐火材料作為主要的原料，通過人工和機(jī)械的加工方法首先處理相似的耐火材料。鋁鎂碳磚是以Al2O3 MgO C為主要成分的含碳耐火材料鋁鎂碳磚具有較好的抗渣侵蝕性和抗熱震性，為提高其抗氧化性，常在配料時(shí)加入適當(dāng)添加劑，如Si粉 Al粉 SiC粉或硅鐵粉等。利用廢棄鎂鋁碳磚為主要原料，再配以棕剛玉SiC 酚醛樹脂 Al粉等原料，制備出Al2O3-MA-SiC-C質(zhì)鐵溝澆注料。研究表明隨著廢鋁鎂碳磚加入量的增加，試樣的體積密度減小，顯氣孔率增大；經(jīng)過1500℃熱處理后試樣的線膨脹率增大；經(jīng)過200℃烘干后試樣的常溫抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度減??；經(jīng)過1500℃熱處理后試樣的常溫抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度增大，試樣的抗氧化性能下降，失重率和脫碳面積上升，試樣的高溫抗折強(qiáng)度減小，試樣的侵蝕指數(shù)先減小后增大。分別以純鋁酸鈣水泥+ SiO2 ,微粉,硅鋁凝膠粉和鎂質(zhì)結(jié)合劑為結(jié)合劑,外加分散劑,有機(jī)纖維和金屬Al粉,制備出Al2O3-MA-SiC-C質(zhì)鐵溝澆注料。
一種用于煉鋼的再生高強(qiáng)復(fù)合耐火材料制備方法，按如下工藝步驟操作。
步驟1：把廢舊的耐火材料原料收集在一起后，進(jìn)行分類處理，選擇適合加工的耐火材料的大小，同時(shí)按照成分對耐火材料煉鐵進(jìn)行分類；
進(jìn)一步的，按照鎂鋁，鎂碳，含碳的不同成分對耐火材料原料進(jìn)行分類。
步驟2：將步驟1所述的同類材料大小適合加工的耐火材料放入清洗池中，在清洗池中加入少量NaOH溶液，然后對耐火材料表面進(jìn)行清理，去除表面的雜質(zhì)和污垢。
步驟3：將步驟2所述的完成清洗的廢棄耐火材料，運(yùn)輸至干燥窯之內(nèi)進(jìn)行干燥處理，一般干燥溫度控制在200-300℃左右，干燥時(shí)間為0.5-1.5h。
步驟4：將步驟3所述廢棄耐火材料，使用雙腔式回轉(zhuǎn)破碎機(jī)在自然條件下，將原料破碎至直徑8mm以下，若原料仍在8mm以上，通過分級機(jī)將較大的原料顆粒送回破碎機(jī)進(jìn)一步破碎直至完全達(dá)到要求。
步驟5：將步驟4所述的耐火材料顆粒加入剛玉，碳化硅等原料，用來提高耐火材料整體的耐火性能和強(qiáng)度。
步驟6：將步驟5所述的再生材料顆粒放入超細(xì)粉碎機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步的提純，然后把不同粒徑的顆粒選擇出來。得到5 ～ 3mm、3 ～ 1mm 和1 ～0mm 的再生材料顆粒，按照一定的質(zhì)量比例對三種不同的再生材料顆粒進(jìn)行混合。
步驟7：將步驟6所述的再生材料顆粒放入模具當(dāng)中壓制成型，制成耐火材料成品。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1。
步驟1：把廢舊的耐火材料原料收集在一起后，進(jìn)行分類處理，選擇適合加工的耐火材料的大小，同時(shí)按照成分對耐火材料煉鐵進(jìn)行分類；
進(jìn)一步的，按照鎂鋁，鎂碳，含碳的不同成分對耐火材料原料進(jìn)行分類。
步驟2：將步驟1所述的同類材料大小適合加工的耐火材料放入清洗池中，在清洗池中加入少量NaOH溶液，然后對耐火材料表面進(jìn)行清理，去除表面的雜質(zhì)和污垢。
步驟3：將步驟2所述的完成清洗的廢棄耐火材料，運(yùn)輸至干燥窯之內(nèi)進(jìn)行干燥處理，一般干燥溫度控制在250℃左右，干燥時(shí)間為1.5h。
步驟4：將步驟3所述廢棄耐火材料，使用雙腔式回轉(zhuǎn)破碎機(jī)在自然條件下，將原料破碎至直徑8mm以下，若原料仍在8mm以上，通過分級機(jī)將較大的原料顆粒送回破碎機(jī)進(jìn)一步破碎直至完全達(dá)到要求。
步驟5：將步驟4所述的耐火材料顆粒加入剛玉，碳化硅等原料，用來提高耐火材料整體的耐火性能和強(qiáng)度。
步驟6：將步驟5所述的再生材料顆粒放入超細(xì)粉碎機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步的提純，然后把不同粒徑的顆粒選擇出來。得到4mm、2mm 和1 mm 的再生材料顆粒，按照一定的質(zhì)量比例對三種不同的再生材料顆粒進(jìn)行混合。
步驟7：將步驟6所述的再生材料顆粒放入模具當(dāng)中壓制成型，制成耐火材料成品。
實(shí)施例2。
步驟1：把廢舊的耐火材料原料收集在一起后，進(jìn)行分類處理，選擇適合加工的耐火材料的大小，同時(shí)按照成分對耐火材料煉鐵進(jìn)行分類；
進(jìn)一步的，按照鎂鋁，鎂碳，含碳的不同成分對耐火材料原料進(jìn)行分類。
步驟2：將步驟1所述的同類材料大小適合加工的耐火材料放入清洗池中，在清洗池中加入少量NaOH溶液，然后對耐火材料表面進(jìn)行清理，去除表面的雜質(zhì)和污垢。
步驟3：將步驟2所述的完成清洗的廢棄耐火材料，運(yùn)輸至干燥窯之內(nèi)進(jìn)行干燥處理，一般干燥溫度控制在300℃左右，干燥時(shí)間為1.0h。
步驟4：將步驟3所述廢棄耐火材料，使用雙腔式回轉(zhuǎn)破碎機(jī)在自然條件下，將原料破碎至直徑8mm以下，若原料仍在8mm以上，通過分級機(jī)將較大的原料顆粒送回破碎機(jī)進(jìn)一步破碎直至完全達(dá)到要求。
步驟5：將步驟4所述的耐火材料顆粒加入剛玉，碳化硅等原料，用來提高耐火材料整體的耐火性能和強(qiáng)度。
步驟6：將步驟5所述的再生材料顆粒放入超細(xì)粉碎機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步的提純，然后把不同粒徑的顆粒選擇出來。得到5mm、3 mm 和1 mm 的再生材料顆粒，按照一定的質(zhì)量比例對三種不同的再生材料顆粒進(jìn)行混合。
步驟7：將步驟6所述的再生材料顆粒放入模具當(dāng)中壓制成型，制成耐火材料成品。