再生剛玉尖晶石不燒鋼包磚的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種再生剛玉尖晶石不燒鋼包磚，該鋼包磚的原料組份按重量份數(shù)比計(jì)包括：40～70份的剛玉再生料和2～10份的結(jié)合劑，其中，剛玉再生料為剛玉再生預(yù)制塊和剛玉再生尖晶石塊中任意一種或二種，該方法首先按重量份數(shù)比計(jì)稱取剛玉再生料和結(jié)合劑，備用；再將稱取的原料經(jīng)混碾機(jī)混碾，然后放入壓磚機(jī)成型，在150～250℃條件下熱處理12～36h小時(shí)，最后經(jīng)揀選、檢驗(yàn)、包裝、入庫(kù)，即得到再生剛玉尖晶石不燒鋼包磚。本發(fā)明合理有效利用了剛玉再生料，減少了資源浪費(fèi)，穩(wěn)定了產(chǎn)品性能，同時(shí)降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【專利說明】再生剛玉尖晶石不燒鋼包磚

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及耐火材料領(lǐng)域，具體地指一種再生剛玉尖晶石不燒鋼包磚。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著鋼鐵冶金技術(shù)的快速發(fā)展，冶煉低碳鋼或超低碳鋼已成為國(guó)內(nèi)外大多數(shù)大型 鋼鐵企業(yè)的重點(diǎn)產(chǎn)品。然而，國(guó)內(nèi)冶煉低碳鋼或超低碳鋼所使用的鋼包工作層耐火材料主 要有剛玉預(yù)制塊、剛玉尖晶石磚和普通鋁鎂磚等產(chǎn)品。
[0003] 但是，由于剛玉預(yù)制塊和剛玉尖晶石磚主要使用的原料有板狀剛玉、白剛玉、致密 剛玉或鎂鋁尖晶石等高純度原料，雖然其具有優(yōu)良的使用性能，但其生產(chǎn)成本太高；而普通 鋁鎂磚主要使用礬土和鎂砂等低純度原料，雖然其生產(chǎn)成本僅為剛玉預(yù)制塊和剛玉尖晶石 磚的一半左右，但其使用性能較差。因此，開發(fā)一種低成本高性能的低碳或無(wú)碳鋼包工作層 用耐火材料勢(shì)在必行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種再生剛玉尖晶石不燒鋼包磚，可用于冶 煉低碳鋼或超低碳鋼鋼包工作層用耐火材料。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的1、一種再生剛玉尖晶石不燒鋼包磚，該鋼包 磚的原料組份按重量份數(shù)計(jì)包括：剛玉再生料40?70份，結(jié)合劑2?10份；其中：
[0006] 所述剛玉再生料為剛玉再生預(yù)制塊和剛玉再生尖晶石塊中任意一種或二種，所述 剛玉再生預(yù)制塊的化學(xué)成分為：A1203彡90%,Si02 ( 0. 8%,CaO ( 0. 8%,Fe203 ( 1. 5%和 MgO ^ 7. 0%，余量為不可避免的雜質(zhì)；所述剛玉再生尖晶石塊的化學(xué)成分為A1203 ^80%, Si02 ^ 0. 8%, CaO ^ 0. 8%,Fe203 d和MgO彡12. 0%，余量為不可避免的雜質(zhì)；
[0007] 所述剛玉再生料粒徑級(jí)數(shù)為四種，四種粒徑的剛玉再生料按重量百分比計(jì)分別 為：3_ <粒徑< 5mm的剛玉再生料為20?45%、
[0008] 1謹(jǐn) <粒徑< 3謹(jǐn)?shù)膭傆裨偕蠟?0?20%、
[0009] 0. 088mm <粒徑< 1臟的剛玉再生料為10?15%、
[0010] 粒徑彡0. 088mm的剛玉再生料為20?40% ；
[0011] 所述結(jié)合劑為熱固性酚醛樹脂、水玻璃溶液和氯化鎂溶液中任意一種；
[0012] 其中，所述熱固性酚醛樹脂在25°C條件下粘度10?30Pa. S，固含量> 80%，殘?zhí)?量彡30%，pH值7?8，含水量彡5% ；
[0013] 所述水玻璃溶液的波美度> 40Be°且密度1. 3?1. 4g/cm3,所述氯化鎂溶液的密 度> 1. 25g/cm3。
[0014] 進(jìn)一步地，所述鋼包磚的原料組份還包括輔助材料，所述輔助材料為鎂砂、鋁鎂尖 晶石、剛玉、礬土熟料，活性α -Α1203微粉和Si02微粉中任意一種或幾種；其中，在選定的任 意一種或幾種輔助材料中，鎂砂為2?5重量份、鋁鎂尖晶石為5?15份、剛玉為15?40 份、礬土熟料為5?20份，活性α -Α1203微粉為2?10份、Si02微粉為1?5份。
[0015] 再進(jìn)一步地，所述鎂砂中，MgO含量彡95%且CaO含量< 1. 8% ;所述鎂砂中粒徑 級(jí)數(shù)為四種，四種粒徑的鎂砂按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)分別為：
[0016] 3mm <粒徑彡5mm的鎂砂為0?100% ;
[0017] 1mm <粒徑彡3mm的鎂砂為0?100% ;、
[0018] 0. 088mm <粒徑彡1mm的鎂砂為0?100份、
[0019] 粒徑彡0. 088mm的鎂砂為0?100份；
[0020] 所述鋁鎂尖晶石中，A1203含量為75?80%且MgO含量為20?25% ;所述鋁鎂 尖晶石粒徑級(jí)數(shù)為二種，四種粒徑的鋁鎂尖晶石按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)分別為：0. 088mm <粒徑 (1mm的鋁鎂尖晶石為0?100%和粒徑彡0. 088mm的鋁鎂尖晶石為0?100% ;
[0021] 所述剛玉為板狀剛玉、電熔白剛玉和電熔棕剛玉中任意一種或幾種；其中，所述 板狀剛玉中，A1203含量彡98.5%且？6203含量彡1.0% ;所述電熔白剛玉中，A1A含量 彡98. 5%且Fe203含量彡0. 3% ;所述電熔棕剛玉中，A1203含量彡95%且Fe203含量彡1%； 所述剛玉粒徑級(jí)數(shù)為四種，四種粒徑的剛玉按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)分別為：
[0022] 3mm <粒徑< 5mm的剛玉為0?100%、
[0023] 1mm <粒徑< 3mm的剛玉為0?50%、
[0024] 0. 088mm <粒徑< 1mm的剛玉為0?50%和粒徑< 0. 088mm的剛玉為0?50%。
[0025] 所述礬土熟料中，A1203含量> 85%且Fe203含量< 2%;所述礬土熟料粒徑級(jí)數(shù)為 四種，四種粒徑的礬土熟料按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)分別為：
[0026] 3mm <粒徑< 5mm的帆土熟料為0?100%、1mm <粒徑< 3mm的帆土熟料為0? 100% >0. 088mm <粒徑< 1mm的帆土熟料為0?100%和粒徑< 0. 088mm的帆土熟料為0? 100% ；
[0027] 所述活性α -Α1203微粉中，Α1203含量彡98. 5%且Fe203含量彡0. 3% ；
[0028] 所述3丨02微粉中，Si02含量彡92%且Fe203含量彡1.8%。
[0029] 本發(fā)明還提供了一種所述再生剛玉尖晶石不燒鋼包磚的制備方法，包括以下步 驟：
[0030] 1)剛玉再生預(yù)制塊的制備：首先將回收的剛玉預(yù)制塊揀選，切除剛玉預(yù)制塊中的 變質(zhì)層和表面雜質(zhì)，并破碎；然后將破碎所得的剛玉預(yù)制塊進(jìn)行磁選，除去預(yù)制塊中夾雜 的鐵；再將磁選所得的剛玉預(yù)制塊進(jìn)行整形攪拌，再進(jìn)行振動(dòng)篩分，得到粒徑> 5mm,3mm <粒徑< 5mm、1mm <粒徑< 3mm、0. 088mm <粒徑< 1mm和粒徑< 0. 088mm的剛玉再生預(yù) 制塊；最后將所得的粒徑> 5mm的剛玉再生預(yù)制塊磨粉，得到粒徑< 0. 088mm的剛玉再生 預(yù)制塊；其中，剛玉再生預(yù)制塊的化學(xué)成分為：A1203 ^ 90%, Si02 ^ 0.8%, CaO ^ 0.8%, Fe203彡1. 5%、MgO彡7. 0%，余量為不可避免的雜質(zhì)；
[0031] 2)剛玉再生尖晶石塊制備：首先將回收的剛玉尖晶石磚揀選，切除預(yù)制塊中的 變質(zhì)層和表面雜質(zhì)，并破碎；然后將破碎所得的剛玉尖晶石磚進(jìn)行磁選，除去預(yù)制塊中夾 雜的鐵；再將磁選所得的剛玉尖晶石磚進(jìn)行整形攪拌，再進(jìn)行振動(dòng)篩分，得到粒徑> 5mm、 3mm <粒徑< 5mm> 1mm <粒徑< 3mm、0. 088mm <粒徑< 1mm和粒徑< 0. 088mm的剛玉再 生尖晶石塊；最后將所得的粒徑> 5mm的剛玉再生尖晶石，塊磨粉，得到粒徑< 0. 088mm 的剛玉再生尖晶石塊；其中，剛玉再生預(yù)制塊的化學(xué)成分為：A1203彡80%, Si02 ( 0.8%， CaO^ 0. 8%,Fe203 ^ 1· 5%和MgO彡12. 0%，余量為不可避免的雜質(zhì)；
[0032] 3)該鋼包磚的原料組份按上述重量份數(shù)比計(jì)稱取剛玉再生料和結(jié)合劑，備用；
[0033] 4)將稱取的原料經(jīng)混碾機(jī)混碾，然后放入壓磚機(jī)成型，在150?250°C條件下熱處 理12?36h，最后經(jīng)揀選、檢驗(yàn)、包裝、入庫(kù)，即得到再生剛玉尖晶石不燒鋼包磚。
[0034] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0035] 1、本發(fā)明合理有效利用了剛玉再生料，減少了資源浪費(fèi)，穩(wěn)定了產(chǎn)品性能，同時(shí)降 低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，而且能提升產(chǎn)品使用性能，提高了產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0036] 2、本發(fā)明的再生剛玉尖晶石不燒鋼包磚中碳含量?jī)H為1%，對(duì)鋼水污染極低，同時(shí) 由于熱導(dǎo)率低，能夠減少鋼水溫度降低，起到保溫作用。
[0037] 3、本發(fā)明的再生剛玉尖晶石不燒磚原料中加入活性A1203微粉和Si02微粉，利用 其在高溫下與鎂砂反應(yīng)，合理調(diào)節(jié)了產(chǎn)品的熱膨脹系數(shù)，提高了再生剛玉尖晶石不燒磚的 熱穩(wěn)定性。
[0038] 4、采用本發(fā)明所得到的再生剛玉尖晶石不燒鋼包磚的理化指標(biāo)
[0039] 如下：表1
[0040]

【權(quán)利要求】
1. 一種再生剛玉尖晶石不燒鋼包磚，其特征在于：該鋼包磚的原料組份按重量份數(shù)計(jì) 包括：剛玉再生料40?70份，結(jié)合劑2?10份；其中： 所述剛玉再生料為剛玉再生預(yù)制塊和剛玉再生尖晶石塊中任意一種或二種，所述剛 玉再生預(yù)制塊的化學(xué)成分為：A1203 ^ 90%, Si02 ^ 0. 8%, CaO ^ 0. 8%, Fe203 d和 MgO ^ 7. 0%，余量為不可避免的雜質(zhì)；所述剛玉再生尖晶石塊的化學(xué)成分為A1203 ^80%, Si02 ^ 0. 8%, CaO ^ 0. 8%,Fe203 d和MgO彡12. 0%，余量為不可避免的雜質(zhì)； 所述剛玉再生料粒徑級(jí)數(shù)為四種，四種粒徑的剛玉再生料按重量百分比計(jì)分別為：3mm <粒徑彡5mm的剛玉再生料為20?45%、 1mm <粒徑< 3mm的剛玉再生料為10?20%、 0. 088mm <粒徑< 1mm的剛玉再生料為10?15%、 粒徑彡0. 088mm的剛玉再生料為20?40% ; 所述結(jié)合劑為熱固性酚醛樹脂、水玻璃溶液和氯化鎂溶液中任意一種； 其中，所述熱固性酚醛樹脂在25°C條件下粘度10?30Pa. S,固含量> 80%，殘?zhí)剂?彡30%，pH值7?8，含水量彡5% ； 所述水玻璃溶液的波美度> 40Be°且密度1. 3?1. 4g/cm3，所述氯化鎂溶液的密度 ^ 1. 25g/cm3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生剛玉尖晶石不燒鋼包磚，其特征在于：所述鋼包磚的原 料組份還包括輔助材料，所述輔助材料為鎂砂、鋁鎂尖晶石、剛玉、礬土熟料，活性α -Α1203 微粉和Si02微粉中任意一種或幾種；其中，在選定的任意一種或幾種輔助材料中，鎂砂為 2?5重量份、鋁鎂尖晶石為5?15份、剛玉為15?40份、礬土熟料為5?20份，活性 α -Α1203微粉為2?10份、Si02微粉為1?5份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的再生剛玉尖晶石不燒鋼包磚，其特征在于：所述鎂砂中，MgO 含量彡95%且CaO含量< 1. 8%;所述鎂砂中粒徑級(jí)數(shù)為四種，四種粒徑的鎂砂按重量百分 數(shù)計(jì)分別為： 3mm <粒徑< 5mm的續(xù)砂為0?100% ； 1mm <粒徑< 3mm的續(xù)砂為0?100% ；、 0. 088mm <粒徑彡1mm的鎂砂為0?100份、 粒徑彡0. 088mm的鎂砂為0?100份； 所述鋁鎂尖晶石中，A1203含量為75?80%且MgO含量為20?25%;所述鋁鎂尖晶石 粒徑級(jí)數(shù)為二種，四種粒徑的鋁鎂尖晶石按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)分別為：0. 088mm <粒徑< 1mm的 鋁鎂尖晶石為0?100%和粒徑彡0. 088mm的鋁鎂尖晶石為0?100% ; 所述剛玉為板狀剛玉、電熔白剛玉和電熔棕剛玉中任意一種或幾種；其中，所述板狀剛 玉中，A1203含量彡98. 5%且Fe203含量彡1.0% ;所述電熔白剛玉中，A1203含量彡98. 5% 且Fe203含量< 0. 3% ;所述電熔棕剛玉中，A1203含量> 95%且Fe203含量< 1% ;所述剛玉 粒徑級(jí)數(shù)為四種，四種粒徑的剛玉按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)分別為： 3mm <粒徑< 5mm的剛玉為0?100%、 1mm <粒徑< 3mm的剛玉為0?50%、 0. 088mm <粒徑< 1mm的剛玉為0?50%和粒徑< 0. 088mm的剛玉為0?50%。 所述礬土熟料中，A1203含量> 85%且Fe203含量< 2% ;所述礬土熟料粒徑級(jí)數(shù)為四 種，四種粒徑的礬土熟料按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)分別為： 3mm <粒徑< 5mm的帆土熟料為0?100%、1mm <粒徑< 3mm的帆土熟料為0?100%、 0. 088mm <粒徑< 1mm的帆土熟料為0?100%和粒徑< 0. 088mm的帆土熟料為0?100% ； 所述活性α -Α1203微粉中，Α1203含量彡98. 5%且Fe203含量彡0. 3% ； 所述3丨02微粉中，Si02含量彡92%且Fe203含量彡1.8%。
4. 一種權(quán)利要求1所述再生剛玉尖晶石不燒鋼包磚的制備方法，其特征在于：包括以 下步驟： 1)剛玉再生預(yù)制塊的制備：首先將回收的剛玉預(yù)制塊揀選，切除剛玉預(yù)制塊中的變 質(zhì)層和表面雜質(zhì)，并破碎；然后將破碎所得的剛玉預(yù)制塊進(jìn)行磁選，除去預(yù)制塊中夾雜的 鐵；再將磁選所得的剛玉預(yù)制塊進(jìn)行整形攪拌，再進(jìn)行振動(dòng)篩分，得到粒徑> 5mm,3mm <粒 徑< 5mm> 1mm <粒徑< 3_、0. 088mm <粒徑< 1mm和粒徑< 0. 088mm的剛玉再生預(yù)制 塊；最后將所得的粒徑> 5mm的剛玉再生預(yù)制塊磨粉，得到粒徑< 0. 088mm的剛玉再生預(yù) 制塊；其中，剛玉再生預(yù)制塊的化學(xué)成分為：A1203彡90%, Si02 ( 0. 8%, CaO ( 0. 8%, Fe203彡1. 5%、MgO彡7. 0%，余量為不可避免的雜質(zhì)； 2)剛玉再生尖晶石塊制備：首先將回收的剛玉尖晶石磚揀選，切除預(yù)制塊中的變質(zhì)層 和表面雜質(zhì)，并破碎；然后將破碎所得的剛玉尖晶石磚進(jìn)行磁選，除去預(yù)制塊中夾雜的鐵； 再將磁選所得的剛玉尖晶石磚進(jìn)行整形攪拌，再進(jìn)行振動(dòng)篩分，得到粒徑> 5mm,3mm <粒 徑< 5mm> 1mm <粒徑< 3mm、0. 088mm <粒徑< 1mm和粒徑< 0. 088mm的剛玉再生尖晶石 塊；最后將所得的粒徑> 5mm的剛玉再生尖晶石塊磨粉，得到粒徑< 0. 088mm的剛玉再生尖 晶石塊；其中，剛玉再生預(yù)制塊的化學(xué)成分為：A1203 ^ 80%, Si02 ^ 0.8%, CaO ^ 0.8%, Fe203 ^ 1.5%和MgO < 12. 0%，余量為不可避免的雜質(zhì)； 3)該鋼包磚的原料組份按上述重量份數(shù)比計(jì)稱取剛玉再生料和結(jié)合劑，備用； 4)將稱取的原料經(jīng)混碾機(jī)混碾，然后放入壓磚機(jī)成型，在150?250°C條件下熱處理 12?36h，最后經(jīng)揀選、檢驗(yàn)、包裝、入庫(kù)，即得到再生剛玉尖晶石不燒鋼包磚。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK104045354SQ201410223262
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】田先明, 徐志華, 周勇, 周輝, 劉良兵, 龔仕順, 雷中興, 洪學(xué)勤, 易碧輝 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司