本發(fā)明涉及耐火材料領(lǐng)域，尤其涉及一種以鎂碳?xì)埓u為主要原料的轉(zhuǎn)爐大面修補(bǔ)料。
背景技術(shù)：
目前世界各國(guó)都已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到了用后耐火材料是廉價(jià)的再生資源，能顯著提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，而且用后耐火材料的再生利用也是對(duì)環(huán)保的貢獻(xiàn)。因此，在不久的將來(lái)，以用后耐火材料為原料生產(chǎn)高附加值的再生產(chǎn)品會(huì)迅速發(fā)展，用后耐火材料的再利用率會(huì)迅速提高，并有向零排放發(fā)展的趨勢(shì)。
如美國(guó)政府和公司聯(lián)合制定了發(fā)展計(jì)劃，來(lái)延長(zhǎng)耐火材料的使用壽命和回收利用廢棄耐火材料。同時(shí)日本、法國(guó)、意大利、伊朗等國(guó)家在耐火材料的再生利用發(fā)面都有不錯(cuò)的進(jìn)展。
日本廢棄耐火材料再生利用率也比較高，已達(dá)91.4％。鹿島鋼鐵廠每月約生產(chǎn)900噸廢舊耐火材料，其中60％被成功回收利用。回收的耐火材料可用作鋼包和電爐的助爐劑、滑板的修補(bǔ)料、澆注料和搗打料，其中使用澆注料復(fù)原法和圓環(huán)鑲嵌法可使修復(fù)后的滑板的使用壽命和新滑板一樣。另一家鋼廠在mgo-c磚中加入超過30％的廢mgo-c磚，其抗侵蝕性和原產(chǎn)品非常接近；意大利某公司開發(fā)出一種回收各式爐子、中間包、鑄錠模以及鋼包內(nèi)襯耐火材料的方法，將所回收的耐火材料直接噴吹入爐膛以保護(hù)爐壁。德國(guó)成功地將轉(zhuǎn)爐用后mgo-c磚內(nèi)襯用于生產(chǎn)鋼包和轉(zhuǎn)爐永久襯。韓國(guó)浦項(xiàng)鋼鐵公司統(tǒng)一把用后耐火材料進(jìn)行回收，經(jīng)挑選和破碎后用作耐火材料原料、濺渣護(hù)爐料等冶金輔料和鋪路料等，雖然沒有提升附加值，但是絕大部分得到了回收利用。伊朗利用廢棄鎂鉻磚作骨料，制備了用作澆鑄輪生產(chǎn)和出鋼槽用耐火材料，減少了環(huán)境污染且獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。
而國(guó)內(nèi)對(duì)廢棄耐火材料的再生利用大多數(shù)都處于試驗(yàn)階段，再生利用率較低。數(shù)量巨大的廢棄耐火材料造成了可用資源的極大浪費(fèi)和環(huán)境的嚴(yán)重污染，也對(duì)人類的健康造成很大的危害因此，要高度重視廢棄耐火材料的再生利用工作，積極限制廢棄耐火材料的大量生產(chǎn)，努力推動(dòng)廢棄耐火材料回收利用技術(shù)的開發(fā)研究是勢(shì)在必行的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種以鎂碳?xì)埓u為主要原料的轉(zhuǎn)爐大面修補(bǔ)料，是以鎂碳?xì)埓u為主要原料，通過預(yù)燒結(jié)的方法提高原料的理化性能，用以增加預(yù)制備料的高溫力學(xué)性能，并將不同顆粒級(jí)配的預(yù)制備料與重?zé)V砂預(yù)混，以改性瀝青為結(jié)合劑，對(duì)鎂碳?xì)埓u進(jìn)行二次資源的充分的利用，在保證轉(zhuǎn)爐大面修補(bǔ)料的高熱力學(xué)性能的前提下，降低耐火材料的成本和煉鋼成本。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種以鎂碳?xì)埓u為主要原料的轉(zhuǎn)爐大面修補(bǔ)料，是由以下重量份數(shù)的原料配制而成：
骨料：鎂碳?xì)埓u75-114份、200目的重?zé)V砂10-20份；
配料：粒徑為200目的金屬鐵粉1-3份、氧化釔1-2份、硅酸二鈣2-5份；
結(jié)合劑：瀝青10-15份、油酸鈉1-3份、硅酸鎂0.5-1份；
添加劑：柴油1-3份。
一種以鎂碳?xì)埓u為主要原料的轉(zhuǎn)爐大面修補(bǔ)料的制備方法，具體方法如下：
1)將鎂碳?xì)埓u進(jìn)行分類，取樣檢測(cè)，每天兩次殘磚噴淋水化，水化時(shí)間不少于一周，揀選；將揀選后的鎂碳?xì)埓u進(jìn)行顎式破碎，烘干后進(jìn)行磁選，磁選后的鎂碳?xì)埓u取樣檢測(cè)，合格后待用；
2)按照上述重量份數(shù)，將合格待用的鎂碳?xì)埓u在破碎機(jī)中破碎，制成200目粒徑的鎂碳?xì)埓u顆粒；
3)將步驟2)中制成的200目的鎂碳?xì)埓u與上述重量份數(shù)的金屬鐵粉、硅酸二鈣及氧化釔在混料機(jī)中預(yù)混，預(yù)混時(shí)間不低于2個(gè)小時(shí)；
4)將步驟3)中預(yù)混均勻的混合原料壓塊并進(jìn)行燒結(jié)，制成塊體原料，燒結(jié)溫度為1550℃-1560℃；
5)將燒結(jié)后得到的塊體原料再次投入到破碎機(jī)中破碎，并對(duì)原料進(jìn)行篩分細(xì)磨，分別制成5＜粒度≤8mm、3＜粒度≤5mm、1＜粒度≤3mm、0＜粒度≤1mm的四種粒徑原料；
四種粒徑原料的重量份數(shù)如下：5≤粒度＜8mm的原料24-36份，3≤粒度＜5mm的原料18-31份，1≤粒度＜3mm的原料18-31份，0≤粒度＜1mm的原料19-26份；
6)配置結(jié)合劑：將上述重量份數(shù)的油酸鈉和硅酸鎂加入到瀝青中混合攪拌，使物料混合均勻；
7)先將步驟5)中得到的0＜粒度≤1mm的顆粒原料與柴油進(jìn)行預(yù)混，然后加入步驟6)中配制好的結(jié)合劑，再分別加入步驟5)中得到的5＜粒度≤8mm、3＜粒度≤5mm、1＜粒度≤3mm的顆粒原料和200目的重?zé)V砂，在混砂機(jī)中凈混，凈混時(shí)間不低于12min，最后出料。
與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
1)本發(fā)明的方法是先將揀選處理合格的鎂碳?xì)埓u與氧化釔在1550℃左右的溫度下進(jìn)行燒結(jié)，制成大面修補(bǔ)料的預(yù)制備料，存在于預(yù)制備料中的復(fù)合稀土氧化物有利于提高鎂質(zhì)耐火材料的高溫抗折強(qiáng)度，可使燒成料具有良好的高溫力學(xué)性能，有效提高材料的熱震穩(wěn)定性。
2)硅酸二鈣與氧化釔反應(yīng)生成的部分稀土硅酸鹽相會(huì)進(jìn)入方鎂石晶粒中，增加磚體的穩(wěn)定性和致密性，可進(jìn)一步提高修補(bǔ)料的高溫力學(xué)性能。同時(shí)硅酸二鈣作為穩(wěn)定劑在高溫的工作環(huán)境下可促進(jìn)修補(bǔ)料的燒結(jié)。
3)節(jié)能環(huán)保，降低生產(chǎn)成本，推動(dòng)廢棄耐火材料的再生利用。
4)采用柴油為添加劑，同時(shí)采用由瀝青、油酸鈉和硅酸鎂混合制成的改性瀝青作為結(jié)合劑，其高溫流動(dòng)性好，燒結(jié)時(shí)間短。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)一步說明：
一種以鎂碳?xì)埓u為主要原料的轉(zhuǎn)爐大面修補(bǔ)料，是由以下重量份數(shù)的原料配制而成：
骨料：鎂碳?xì)埓u75-114份、200目的重?zé)V砂10-20份。
鎂碳?xì)埓u中的化學(xué)組分的質(zhì)量百分比為：mgo≥80％，cao≤1.4％，sio2≤2.2％，fe2o3≤0.9％，體密≥3.10g/㎝3。
采用粒徑為200目的91重?zé)V砂細(xì)粉，其化學(xué)組分的質(zhì)量百分比為：mgo≥91％，cao≤1.5％，sio2≤2.5％，fe2o3≤1.8％，體密≥3.20g/㎝3。
配料：粒徑為200目的金屬鐵粉1-3份、氧化釔1-2份、硅酸二鈣2-5份。
結(jié)合劑：瀝青10-15份、油酸鈉1-3份、硅酸鎂0.5-1份。
添加劑：柴油1-3份。
一種以鎂碳?xì)埓u為主要原料的轉(zhuǎn)爐大面修補(bǔ)料的制備方法，具體方法如下：
1)將鎂碳?xì)埓u進(jìn)行分類，取樣檢測(cè)，每天兩次殘磚噴淋水化，水化時(shí)間不少于一周，揀選；將揀選后的鎂碳?xì)埓u進(jìn)行顎式破碎，烘干后進(jìn)行磁選，磁選后的鎂碳?xì)埓u取樣檢測(cè)，合格后待用；
2)按照上述重量份數(shù)，將合格待用的鎂碳?xì)埓u在破碎機(jī)中破碎，制成200目粒徑的鎂碳?xì)埓u顆粒；
3)將步驟2)中制成的200目的鎂碳?xì)埓u與上述重量份數(shù)的金屬鐵粉、硅酸二鈣及氧化釔在混料機(jī)中預(yù)混，預(yù)混時(shí)間不低于2個(gè)小時(shí)；
4)將步驟3)中預(yù)混均勻的混合原料壓塊并進(jìn)行燒結(jié)，制成塊體原料，燒結(jié)溫度為1550℃-1560℃；
5)將燒結(jié)后得到的塊體原料再次投入到破碎機(jī)中破碎，并對(duì)原料進(jìn)行篩分細(xì)磨，分別制成5＜粒度≤8mm、3＜粒度≤5mm、1＜粒度≤3mm、0＜粒度≤1mm的四種粒徑原料；
四種粒徑原料的重量份數(shù)如下：5≤粒度＜8mm的原料24-36份，3≤粒度＜5mm的原料18-31份，1≤粒度＜3mm的原料18-31份，0≤粒度＜1mm的原料19-26份；
6)配置結(jié)合劑：將上述重量份數(shù)的油酸鈉和硅酸鎂加入到瀝青中混合攪拌，使物料混合均勻；
7)先將步驟5)中得到的0＜粒度≤1mm的顆粒原料與柴油進(jìn)行預(yù)混，然后加入步驟6)中配制好的結(jié)合劑，再分別加入步驟5)中得到的5＜粒度≤8mm、3＜粒度≤5mm、1＜粒度≤3mm的顆粒原料和200目的重?zé)V砂，在混砂機(jī)中凈混，凈混時(shí)間不低于12min，最后出料。
成品理化指標(biāo)見表1：
表1：成品理化指標(biāo)
實(shí)施例見表2：
表2：一種以鎂碳?xì)埓u為主要原料的轉(zhuǎn)爐大面修補(bǔ)料的實(shí)施例配方
六組實(shí)施例的理化指標(biāo)均滿足鋼鐵冶煉的需要，本發(fā)明采用鎂碳?xì)埓u為主要原料并通過預(yù)燒結(jié)的方法改變?cè)系睦砘阅埽靡栽黾宇A(yù)制備料的高溫力學(xué)性能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鎂碳?xì)埓u高質(zhì)量的二次利用，制備出了一種高性能的轉(zhuǎn)爐大面修補(bǔ)料，使用壽命平均35爐以上。