一種以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料及其制備方法，包括以下組分且各組分質(zhì)量百分比為：廢鎂碳磚：78～82wt％；鎂砂微粉：13.7～16.7wt％；硅微粉：2.3～2.7wt％；三聚磷酸鈉：0.1～0.2wt％；木質(zhì)素磺酸鈣：0.5～0.7wt％；報紙纖維：0.7～1wt％；a-Al2O3：0.6～0.8wt％。本發(fā)明采用廢鎂碳磚為主要原料來生產(chǎn)涂抹料，其性能可替代傳統(tǒng)的涂抹料，產(chǎn)品原料成本大大降低，且具有良好的耐侵蝕性、抗沖刷性和抗氧化性，節(jié)約了能源消耗、降低了烘烤成本。本發(fā)明產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、不裂紋、不剝落、耐侵蝕、耐沖刷、易翻包。
【專利說明】一種以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域，尤其是一種涂抹料的組分及其制備方法的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]涂抹料種類很多，性能差別很大，一般采用高鋁礬土熟料、鎂砂、橄欖石砂、合成鎂鈣砂、鈍化白云石砂、鈍化石灰石砂、煅燒橄欖石砂等為主要原料。目前市面上的涂抹料存在以下缺點(diǎn):產(chǎn)品往往不關(guān)注性能與具體使用條件之間的匹配是否經(jīng)濟(jì)合理，存在“大材小用”式的“能力”浪費(fèi)，在材料配置選材上留有過大的保險系數(shù)，造成一定的功能富余和材料浪費(fèi)，而這類產(chǎn)品的原材料成本很高，常用的鎂砂、礬土熟料價格均在1500~1700元/噸以上。并且，鎂砂或鎂橄欖石等需要經(jīng)過3小時以上的高溫烘烤處理，要消耗大量能源，不利于節(jié)能環(huán)保，且影響了生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料及其制備方法，能夠節(jié)省資源及能源，降低成本。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料，各組分質(zhì)量百分比為:廢鎂碳磚:78~82?丨％;鎂砂微粉:13.7~16.7wt%;硅微粉:2.3~2.7wt%;三聚磷酸鈉:0.1~0.2wt % ;木質(zhì)素磺酸鈣:0.5~0.7wt % ;報紙纖維:0.7~Iwt % ；a_Al203:0.6 ~0.8wt% ?
[0005]作為優(yōu)選，各組分質(zhì)量百分比為:廢鎂碳磚:80wt% ;鎂砂微粉:15.2wt% ;硅微粉:
2.5wt % ;三聚磷酸鈉:0.15wt % ;木質(zhì)素磺酸鈣:0.6wt % ;報紙纖維:0.85wt % ;a_Al203:0.7wt%，該配方為最佳配方，綜合考慮了成本及產(chǎn)品性能。
[0006]作為優(yōu)選，所述廢鎂碳磚包括I~3mm粒徑的顆粒、0.3~Imm粒徑的顆粒和0.088mm粒徑的微粉共三種規(guī)格,且I~3mm粒徑的顆粒、0.3~Imm粒徑的顆粒和0.088mm粒徑的微粉在整個涂抹料中的質(zhì)量百分比分別為:25?1:%、40￥1:%和15wt%,進(jìn)一步提升了產(chǎn)品性能。
[0007]作為優(yōu)選，各組分質(zhì)量百分比為:廢鎂碳磚:82wt% ;鎂砂微粉:13.7wt% ;硅微粉:2.4wt% ;三聚磷酸鈉:0.1wt% ;木質(zhì)素磺酸鈣:0.5wt% ;報紙纖維:0.7wt% ;a_Al203:0.6wt %，該配方在成本控制上更低。
[0008]作為優(yōu)選，各組分質(zhì)量百分比為:廢鎂碳磚:78wt% ;鎂砂微粉:16.6wt% ;娃微粉:2.7wt % ;三聚磷酸鈉:0.2wt % ;木質(zhì)素磺酸鈣:0.7wt % ;報紙纖維:lwt % ;a_Al203:0.8wt%,該配方性能方面更優(yōu)。
[0009]作為優(yōu)選，所述鎂砂微粉采用92%鎂砂，所述92%鎂砂采用球磨機(jī)細(xì)磨成0.088mm粒徑成為鎂砂微粉，提升了產(chǎn)品性能，且92%鎂砂在市面上比較常見，成本低。
[0010]作為優(yōu)選，所述娃微粉米用92%Si02微粉，比較通用，成本較低。
[0011]作為優(yōu)選，所述報紙纖維是將回收的廢報紙投入粉碎機(jī)中粉碎而成，成本低。[0012]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出了一種以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料的制備方法，依次包括以下步驟:
[0013]a)將廢鎂碳磚用顎式破碎機(jī)破碎成大顆粒；
[0014]b)用棍式破碎機(jī)將步驟a中的大顆粒粉碎成粒徑為0.3~3_的小顆粒；
[0015]c)從步驟b中選取部分小顆粒用球磨機(jī)細(xì)磨成粒徑為0.088mm的微粉；
[0016]d)將步驟b中的小顆粒按粒徑不同進(jìn)行篩分，取I~3mm粒徑的小顆粒:25wt% ；0.3~Imm粒徑的小顆粒:40wt*% ；
[0017]e)稱取步驟c中的0.088mm粒徑的微粉:15wt*% ；
[0018]f)將92%鎂砂用球磨機(jī)細(xì)磨成粒徑為0.088mm的鎂砂微粉； [0019]g)稱取配料，配料按質(zhì)量百分比為:92%Si02微粉:2.5wt % ;三聚磷酸鈉:0.15wt% ;木質(zhì)素橫酸鈣:0.6wt% ;a_Al203:0.7wt% ；
[0020]h)將92%Si02微粉、三聚磷酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣和a-Al203倒入強(qiáng)制攪拌機(jī)攪拌28~32分鐘進(jìn)行預(yù)混合，預(yù)混合后輸送至混合系統(tǒng)；
[0021]i)將回收的廢報紙投入粉碎機(jī)中粉碎成報紙纖維；
[0022]j)將步驟d中的小顆粒、步驟e中的微粉和步驟f中的鎂砂微粉一起利用輸送帶傳送至混料系統(tǒng)罐中，混料6~8分鐘后輸送至混合系統(tǒng)，其中混料時鎂砂微粉的質(zhì)量百分比為:15.2wt% ；
[0023]k)混合系統(tǒng)中置有步驟h和步驟j中輸送的物料后，再添加步驟i中的0.85wt%的報紙纖維，在混合系統(tǒng)中攪拌3~9分鐘后進(jìn)行分裝得到涂抹料成品。
[0024]作為優(yōu)選，所述步驟h中攪拌時間為30分鐘；步驟j中混料時間為7分鐘；步驟k中攪拌時間為6分鐘，綜合考慮到生產(chǎn)效率及攪拌效果。
[0025]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明采用二次資源廢鎂碳磚為主要原料來生產(chǎn)添抹料，其性能完全可替代傳統(tǒng)的涂抹料，產(chǎn)品無論是施工還是涂抹性能均比市場上產(chǎn)品更優(yōu)良。廢鎂碳磚涂抹料能承受24小時以上的高溫鋼水(1550~1650°C )的侵蝕、沖刷，有良好的耐侵蝕性、抗沖刷性和抗氧化性。由于廢鎂碳磚已經(jīng)經(jīng)歷過高溫，烘烤時可縮短烘烤時間2小時以上，節(jié)約能源消耗、降低烘烤成本50%以上。常規(guī)的涂抹料采用的鎂砂、礬土熟料價格均在1700元/噸以上，而回收利用的廢鎂碳磚成本不到400.00元，不到常規(guī)原料的25%。本發(fā)明產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、不裂紋、不剝落、耐侵蝕、耐沖刷、易翻包。
[0026]本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例一:
[0028]以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料，各組分質(zhì)量百分比為:78~82wt% ;鎂砂微粉:
13.7~16.7wt% ;硅微粉:2.3~2.7wt% ;三聚磷酸鈉:0.1~0.2wt% ;木質(zhì)素磺酸鈣:0.5 ~0.7wt% ;報紙纖維:0.7 ~Iwt;a_Al203:0.6 ~0.8Wt%。
[0029]在綜合考慮了成本和性能兩個方面后，可選取一個最佳配方，其各組分質(zhì)量百分比分別如下:廢鎂碳磚:80wt% ;鎂砂微粉:15.2wt% ;硅微粉:2.5wt% ;三聚磷酸鈉:0.15wt% ;木質(zhì)素磺酸鈣:0.6wt% ;報紙纖維:0.85wt% ；a-Al203:0.7wt*%,該配方為最佳配方，綜合考慮了成本及產(chǎn)品性能。所述廢鎂碳磚包括I~3_ (包括I和3_)粒徑的顆粒、0.3~Imm (包括0.3mm,不包括Imm)粒徑的顆粒和0.088mm粒徑的微粉共三種規(guī)格，且I~3mm粒徑的顆粒、0.3~Imm粒徑的顆粒和0.088mm粒徑的微粉在整個涂抹料中的質(zhì)量百分比分別為:25被％、40被％和15wt%。鎂砂微粉采用92%鎂砂，所述92%鎂砂采用球磨機(jī)細(xì)磨成0.088mm粒徑成為鎂砂微粉，92%鎂砂是指氧化鎂的含量大于等于總重量的92%。硅微粉采用92%Si02微粉，是指二氧化硅含量大于等于總重量的92%，硅微粉能提高體積密度，降低顯氣孔率，明顯增加強(qiáng)度，硅微粉具有很強(qiáng)的活性，在水中形成膠體粒子，加入適量的分散劑，可增強(qiáng)其流動性，從而改善澆注料的性能。該硅微粉的細(xì)度可采用0.088mm粒徑的。報紙纖維是將回收的廢報紙投入粉碎機(jī)中粉碎成的紙纖維，其原料來源廣泛，成本低廉。a_A1203粉是工業(yè)氧化鋁經(jīng)過高溫煅燒生成的具有a相的氧化鋁粉，可經(jīng)充分研磨后制成不同細(xì)度的微粉。木質(zhì)素磺酸鈣的分子式為:C20H24Ca010S2，易溶于水，穩(wěn)定性良好。木質(zhì)素磺酸鈣簡稱為木鈣，是一種多組分高分子聚合物陰離子表面活性劑，外觀為棕黃色粉末物質(zhì)，略有芳香氣味具有很強(qiáng)的分散性、粘結(jié)性、螯合性。
[0030]以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料的制備方法，依次包括以下步驟:
[0031]a)將廢鎂碳磚用顎式破碎機(jī)破碎成大顆粒； [0032]b)用棍式破碎機(jī)將步驟a中的大顆粒粉碎成粒徑為0.3~3mm的小顆粒；
[0033]c)從步驟b中選取部分小顆粒用球磨機(jī)細(xì)磨成粒徑為0.088mm的微粉；
[0034]d)將步驟b中的小顆粒按粒徑不同進(jìn)行篩分，稱取I~3mm粒徑的小顆粒:25wt% ；0.3~Imm粒徑的小顆粒:40wt*% ；
[0035]e)稱取步驟c中的0.088mm粒徑的微粉:15wt*% ；
[0036]f)將92%鎂砂用球磨機(jī)細(xì)磨成粒徑為0.088mm的鎂砂微粉；
[0037]g)稱取配料，配料按質(zhì)量百分比為:92%Si02微粉:2.5wt % ;三聚磷酸鈉:
0.15wt% ;木質(zhì)素橫酸鈣:0.6wt% ;a_Al203:0.7wt% ；
[0038]h)將92%Si02微粉、三聚磷酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣和a-Al203倒入強(qiáng)制攪拌機(jī)攪拌28~32分鐘進(jìn)行預(yù)混合，預(yù)混合后輸送至混合系統(tǒng)；一般預(yù)混合30分鐘；
[0039]i)將回收的廢報紙投入粉碎機(jī)中粉碎成紙纖維；
[0040]j)將步驟d中的小顆粒、步驟e中的微粉和步驟f中的鎂砂微粉一起利用輸送帶傳送至混料系統(tǒng)罐中，混料6~8分鐘后輸送至混合系統(tǒng)，鎂砂微粉的質(zhì)量百分比為:
15.2wt% ;一般混料7分鐘左右；
[0041]k)混合系統(tǒng)中置有步驟h和步驟j中輸送的物料后，再添加0.85wt%的報紙纖維，在混合系統(tǒng)中攪拌3~9分鐘(一般混合6分鐘左右)后進(jìn)行分裝得到涂抹料成品。
[0042]該配方及方法生產(chǎn)出的涂抹料在110°C*24h條件下，各參數(shù)值為:抗折≥0.5MPa，抗壓≥1.8MPa，體積密度≥1.80g/cm3 ;在1450°C *3h條件下，各參數(shù)值為:抗折≥1.2MPa，抗壓≥3.2MPa，體積密度≥1.80g/cm3,線變化率0~0.62%。
[0043]實(shí)施例二:
[0044]與實(shí)施例一不同的是，涂抹料中各組分質(zhì)量百分比為:廢鎂碳磚:82Wt% ;鎂砂微粉:13.7wt% ;娃微粉:2.4wt% ;三聚磷酸鈉:0.1wt% ;木質(zhì)素磺酸鈣:0.5wt% ;報紙纖維:
0.7wt% ；a-Al203:0.6wt%，該實(shí)施例中廢鎂碳磚的質(zhì)量百分比較高，而其他組分如鎂砂微粉和硅微粉的質(zhì)量百分比有所降低，這樣的好處在于因?yàn)閺U鎂碳磚的成本較低，只需要回收一些已經(jīng)廢棄了的鎂碳磚即可，所以這樣的配方配制出來的涂抹料在成本控制上更低。[0045]實(shí)施例三:
[0046]與實(shí)施一不同的是，涂抹料中的各組分質(zhì)量百分比為:廢鎂碳磚:78wt% ;鎂砂微粉:16.6wt% ;娃微粉:2.7wt% ;三聚磷酸鈉:0.2wt% ;木質(zhì)素磺酸鈣:0.7wt% ;報紙纖維:Iwt% ；a-Al203:0.8wt*%,這樣配方的優(yōu)點(diǎn)在于鎂砂微粉與娃微粉在相對實(shí)施例一中所占的質(zhì)量百分較多，鎂砂微粉是抗折、耐壓、高強(qiáng)度、氣硬、膠凝材料，能夠改善涂抹料的性能，而硅微粉具有很強(qiáng)的活性，在水中形成膠體粒子，加入適量的分散劑，可增強(qiáng)其流動性，從而改善澆注料的性能，所以增加了這些組分的比重，會提升涂抹料實(shí)際使用中的性能。
[0047]上述實(shí)施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限定，任何對本發(fā)明簡單變換后的方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料，其特征在于:各組分質(zhì)量百分比為:78~82wt%JM砂微粉:13.7~16.7wt%;硅微粉:2.3~2.7wt%;三聚磷酸鈉:0.1~0.2wt%;木質(zhì)素橫酸鈣:0.5 ~0.7wt% ;報紙纖維:0.7 ~Iwt;a_Al203:0.6 ~0.8wt*%。
2.如權(quán)利要求1所述的一種以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料，其特征在于:各組分質(zhì)量百分比為:廢鎂碳磚:80wt% ;鎂砂微粉:15.2wt% ;硅微粉:2.5wt% ;三聚磷酸鈉:0.15wt% ;木質(zhì)素橫酸 鈣:0.6wt% ;報紙纖維:0.85wt% ;a_Al203:0.7wt% ?
3.如權(quán)利要求2所述的一種以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料，其特征在于:所述廢鎂碳磚包括I~3mm粒徑的顆粒、0.3~Imm粒徑的顆粒和0.088mm粒徑的微粉共三種規(guī)格，且I~3mm粒徑的顆粒、0.3~Imm粒徑的顆粒和0.088mm粒徑的微粉在整個涂抹料中的質(zhì)量百分比分別為:25￥七％、40￥七％和15wt%。
4.如權(quán)利要求1所述的一種以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料，其特征在于:各組分質(zhì)量百分比為:廢鎂碳磚:82wt% ;鎂砂微粉:13.7wt% ;硅微粉:2.4wt% ;三聚磷酸鈉:0.1wt % ;木質(zhì)素磺酸鈣:0.5wt% ;報紙纖維:0.7wt% ；a-Al203:0.6wt% ?
5.如權(quán)利要求1所述的一種以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料，其特征在于:各組分質(zhì)量百分比為:廢鎂碳磚:78wt% ;鎂砂微粉:16.6wt% ;硅微粉:2.7wt% ;三聚磷酸鈉:0.2wt% ;木質(zhì)素磺酸鈣:0.7wt% ;報紙纖維:lwt% ；a-Al203:0.8wt% ?
6.如權(quán)利要求1~5中任一項所述的一種以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料，其特征在于:所述鎂砂微粉采用92%鎂砂，所述92%鎂砂采用球磨機(jī)細(xì)磨成0.088mm粒徑成為鎂砂微粉。
7.如權(quán)利要求1~5中任一項所述的一種以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料，其特征在于:所述娃微粉米用92%Si02微粉。
8.如權(quán)利要求1~5中任一項所述的一種以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料，其特征在于:所述報紙纖維是將回收的廢報紙投入粉碎機(jī)中粉碎而成。
9.一種以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料的制備方法，其特征在于:依次包括以下步驟: a)將廢鎂碳磚用顎式破碎機(jī)破碎成大顆粒； b)用棍式破碎機(jī)將步驟a中的大顆粒粉碎成粒徑為0.3~3mm的小顆粒； c)從步驟b中選取部分小顆粒用球磨機(jī)細(xì)磨成粒徑為0.088mm的微粉； d)將步驟b中的小顆粒按粒徑不同進(jìn)行篩分，取I~3mm粒徑的小顆粒:25Wt%;0.3~Imm粒徑的小顆粒:40wt*% ； e)稱取0.088mm粒徑的微粉:15wt*% ； f)將92%鎂砂用球磨機(jī)細(xì)磨成粒徑為0.088mm的鎂砂微粉； g)稱取配料，配料按質(zhì)量百分比為:92%Si02微粉:2.5wt% ;三聚磷酸鈉:0.15wt% ;木質(zhì)素磺酸鈣:0.6wt% ；a-Al203:0.7wt% ； h)將92%Si02微粉、三聚磷酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣和a-Al203倒入強(qiáng)制攪拌機(jī)攪拌28~32分鐘進(jìn)行預(yù)混合，預(yù)混合后輸送至混合系統(tǒng)； i)將回收的廢報紙投入粉碎機(jī)中粉碎成報紙纖維； j)將步驟d中的小顆粒、步驟e中的微粉和步驟f?中的鎂砂微粉一起利用輸送帶傳送至混料系統(tǒng)罐中，混料6~8分鐘后輸送至混合系統(tǒng)，混料中鎂砂微粉的質(zhì)量百分比為:，15.2wt% ； k)混合系統(tǒng)中置有步驟h和步驟j中輸送的物料后，再添加0.85wt%的報紙纖維，在混合系統(tǒng)中攪拌3~9分鐘后進(jìn)行分裝得到涂抹料成品。
10.如權(quán)利要求9所述的一種以廢鎂碳磚為主要原料的涂抹料的制備方法，其特征在于:所述步驟h中攪拌時間為30分鐘；步驟j中混料時間為7分鐘；步驟k中攪拌時間為6分 鐘 。
【文檔編號】C04B35/66GK103641504SQ201310663937
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】江群英 申請人:長興攀江冶金材料有限公司