專利名稱：高爐出鐵溝耐火材料澆注料及剛玉爐渣的回收利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煉鐵高爐出鐵溝在高溫條件下使用的出鐵溝澆注料耐高溫材料， 屬耐火材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國是世界鋼鐵產(chǎn)量大國，消耗大量的耐火材料。國內(nèi)大中型高爐出鐵溝用耐火材料一般要求是耐高溫、耐侵蝕、耐沖刷、抗?jié)B透、高導(dǎo)熱性。大中型高爐出鐵溝用耐火材料主要是Al2O3-SiC質(zhì)澆注料，其原料中以剛玉和碳化硅為主，價格較高，比如一般剛玉價格在每噸3000-6000元左右。
中國專利申請200910092570. 7和2005100122 . 5公開的高爐出鐵溝耐火材料澆注料中使用了采用剛玉分、碳化硅、氧化鋁水泥或鋁酸鈣水泥、Al2O3超細粉等等為原料，另外還加入硅粉或鋁粉等。另外，在配料中還使用了高溫浙青。由于高溫浙青的使用，在使用過程中會出現(xiàn)大量黑煙現(xiàn)象，對現(xiàn)場的施工環(huán)境會造成一定的影響。
鋁熱法是國內(nèi)生產(chǎn)釩鐵的主要方法，用鋁熱法生產(chǎn)高釩鐵已有成熟工藝，但在生產(chǎn)過程中的附產(chǎn)物剛玉爐渣，目前僅限于二次提取殘釩和替代少量鋁礬土生產(chǎn)合金，存在著利用量少，綜合利用價值不高等缺點。攀鋼攀宏釩制品公司生產(chǎn)高釩鐵，每年產(chǎn)生爐渣約 5000噸，目前僅內(nèi)部加工破碎少量供打結(jié)爐底料外，主要以廢棄物形式外賣，沒有得到有效利用。
剛玉爐渣主要成分為Al2O3，另有一定量的鈣鎂氧化物和其他物質(zhì)。其價格低廉， 若能生產(chǎn)低成本高性能的大中型高爐出鐵溝用耐火材料，將剛玉爐渣在高檔耐火材料方向進行開發(fā)利用，走資源循環(huán)利用的路線，將具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對高爐出鐵溝澆注料所用原料價格較高，而導(dǎo)致成本較高的問題，提出一種成本低的高爐出鐵溝耐火材料澆注料，同時提高了剛玉爐渣的綜合利用價值。 另外，本發(fā)明澆注料中不需要添加浙青等有機添加劑，可有效降低生產(chǎn)成本，同時能夠有利改善施工環(huán)境，更加環(huán)保。
本發(fā)明提出的一種高爐出鐵溝耐火材料澆注料，其特征在于它是由下述重量配比的組分組成
剛玉爐渣40-85份；氧化鋁水泥或鋁酸鈣水泥1-5份；添加劑0. 1-0. 3份。
作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，為了保證澆注料的流動性，使其更加致密，最大化其堆積密度，選用不同粒級的剛玉爐渣5-10mm的剛玉爐渣25-50份；2_5mm的剛玉爐渣15-35份， 0-2mm的剛玉爐渣5-15份；碳化硅粉5_15份；氧化鋁水泥或鋁酸鈣水泥1_5份；添加劑 0. 1-0. 3 份。
這是本發(fā)明的發(fā)明人在實驗室過程中進行摸索和調(diào)配后得到的最佳方案。粒徑過大或過小，超出本發(fā)明的范圍，都會影響澆注料的流動性和堆積密度。
進一步優(yōu)選的方案是5-10mm的剛玉爐渣30-40份；2_5mm的剛玉爐渣20-30份， 0-2mm的剛玉爐渣8-12份；碳化硅粉8_12份；氧化鋁水泥或鋁酸鈣水泥2_4份；添加劑0. 2份。
所述添加劑為六偏磷酸鈉或三聚磷酸鈉，可以采用工業(yè)級化工產(chǎn)品。六偏磷酸鈉或三聚磷酸鈉作為減水劑，減少水分的加入量以提高澆注料的使用性能。
所述水泥為氧化鋁水泥或鋁酸鈣水泥(工業(yè)級耐高溫水泥產(chǎn)品)，據(jù)水泥中氧化鋁含量的不同而有不同的型號，如CA-70或CA-50。
所述碳化硅粉料中SiC含量大于95%，顆粒大小為-200目；
所述剛玉爐渣中Al2O3含量大于70%，MgO含量約10% -15 %，氧化鈣含量小于 5%、氧化鐵小于2%。
本發(fā)明高爐出鐵渣溝耐火材料澆注料是先將上述各種原料按所述的比例進行配料，然后在攪拌機里攪拌后包裝。使用時再加水?dāng)嚢瑁铀空伎倲嚢枇腺|(zhì)量的5-8% ；將攪拌混合好的物料裝入出鐵溝的模具中，通過振動棒或振動板給澆注料施加振動；澆注料經(jīng)自然硬化干燥并脫模后即為高爐出鐵溝耐火材料澆注料。
由于本發(fā)明在鐵溝澆注料中添加不同質(zhì)量分數(shù)及不同粒級的剛玉爐渣，所制備的高爐出鐵渣溝用耐火材料澆注料性能穩(wěn)定，能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)要求，并可降低鐵溝澆注料的成本，也為剛玉爐渣的綜合利用開辟了新的應(yīng)用途徑。
具體實施方式
以下通過對本發(fā)明具體實施方式
的描述說明但不限制本發(fā)明。
以下述重量配比的原料制得5-10mm的剛玉爐渣25-50份；2_5mm的剛玉爐渣 15-35份，0-2mm的剛玉爐渣5_15份；碳化硅粉5_15份；氧化鋁水泥或鋁酸鈣水泥1_5份； 添加劑0. 1-0. 3份。
工藝流程為
原料-配料-攪拌機攪拌-包裝-發(fā)運-使用現(xiàn)場-攪拌-加水-攪拌-振動成型-自然干燥-使用。
本發(fā)明使用的剛玉爐渣(其主要化學(xué)組成為=Al2O3含量大于70%，MgO約 10-15%，氧化鈣含量小于5%、氧化鐵小于2%)含有較大比例的氧化鋁和氧化鎂等耐高溫物相，在鐵溝澆注料中添加不同質(zhì)量分數(shù)的剛玉爐渣，可有效降低高爐出鐵溝耐火材料澆注料成本，且澆注料性能優(yōu)良。
以下實施例采用的剛玉爐渣成份見表1。
表 權(quán)利要求
1.高爐出鐵溝耐火材料澆注料，其特征在于它是由下述重量配比的原料混合而成剛玉爐渣40 85份；氧化鋁水泥或鋁酸鈣水泥1 5份；添加劑0. 1 0. 3份；所述添加劑為六偏磷酸鈉或三聚磷酸鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐出鐵溝耐火材料澆注料，其特征在于所述剛玉爐渣選用不同粒級的剛玉爐渣混合使用5 IOmm的剛玉爐渣、2 5mm的剛玉爐渣、0 2mm的剛玉爐渣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爐出鐵溝耐火材料澆注料，其特征在于它是由下述重量配比的原料混合而成5 IOmm的剛玉爐渣25 50份；2 5mm的剛玉爐渣15 35份；0 2mm的剛玉爐渣5 15份；碳化硅粉5 15份；氧化鋁水泥或鋁酸鈣水泥1 5份；添加劑0. 1 0.3份。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高爐出鐵溝耐火材料澆注料，其特征在于它是由下述重量配比的原料混合而成5 IOmm的剛玉爐渣30 40份；2 5mm的剛玉爐渣20 30份，0 2mm的剛玉爐渣8 12份；碳化硅粉8 12份；氧化鋁水泥或鋁酸鈣水泥2 4份；添加劑0.2份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項所述的高爐出鐵溝耐火材料澆注料，其特征在于所述碳化硅粉料中SiC含量大于95%，顆粒大小為 200目；所述剛玉爐渣中Al2O3含量大于 70%，MgO含量約10% 15%，氧化鈣含量小于5%、氧化鐵小于2%。
6.剛玉爐渣的回收利用方法，其特征在于將剛玉爐渣40 85份；氧化鋁水泥或鋁酸鈣水泥1 5份；添加劑0. 1 0. 3份混合后包裝，使用時再加水?dāng)嚢韬笱b入出鐵溝的模具中，自然硬化干燥并脫模后即可作為高爐出鐵溝耐火材料澆注料使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的剛玉爐渣的回收利用方法，其特征在于加水量占總攪拌料質(zhì)量的5 8wt%。
全文摘要
本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高爐出鐵溝耐火材料澆注料及剛玉爐渣的回收利用方法。本發(fā)明針對高爐出鐵溝澆注料所用原料價格較高，而導(dǎo)致成本較高的問題，提出了利用剛玉爐渣作為高爐出鐵溝耐火材料澆注料的方案將剛玉爐渣40-85份；氧化鋁水泥或鋁酸鈣水泥1-5份；添加劑0.1-0.3份混合后包裝，使用時再加水?dāng)嚢韬笱b入出鐵溝的模具中，自然硬化干燥并脫模后即可作為高爐出鐵溝耐火材料澆注料使用。本發(fā)明提高了剛玉爐渣的綜合利用價值，且，本發(fā)明澆注料中不需要添加瀝青等有機添加劑，能夠有利改善施工環(huán)境。
文檔編號C04B35/66GK102515808SQ20111045323
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者吳勝利, 袁兵, 鄭德明, 陳濤, 青光紅 申請人:攀枝花鋼城集團有限公司