CN103159487A - 一种以高炉重矿渣为主要原料的耐火浇注料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在1000℃以下使用的不定型耐火浇注料生产技术领域,特别涉及一种以高炉重矿渣为主要原料的耐火浇注料,其特征在于,以工业固体废弃物——高炉重矿渣作为耐火浇注料的粗骨料和细骨料,还包括铝酸盐水泥、铝矾土、水和减水剂,其各原料组分按重量百分比为:铝酸盐水泥8-20%,铝矾土8-20%,细骨料30-45%,粗骨料30-45%。与现有技术相比,本发明的有益效果是:丰富了耐火浇注料骨料的来源,利用工业固体废弃物——高炉重矿渣作为耐火浇注料的粗、细骨料,在常温下配置成适于在1000℃以下温度使用的高炉重矿渣耐火浇注料,一定程度上减少对传统耐火骨料资源的依赖,实现重矿渣的高附加值利用。
Description
技术领域
本发明涉及在1000℃以下使用的不定型耐火浇注料生产技术领域,特别涉及一种以高炉重矿渣为主要原料的耐火浇注料。
背景技术
高炉重矿渣是高炉在炼铁时产生的热熔矿渣自然冷却而成,主要化学成分中CaO、SiO2和MgO含量之和占总质量的95%以上。重矿渣的矿物组成主要取决于其化学成份和熔融矿渣的冷却速度。熔融的矿渣在缓慢冷却时会结晶出大量结构稳定的惰性矿物,主要成份有铝方柱石(即钙黄长石,2CaO·Al2O3·SiO2),钙长石(CaO·Al2O3·2SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)和硅酸一钙(CaO·SiO2)等,除硅酸二钙外,其它矿物几乎不具活性,而且硅酸二钙在冷却过程中由β-Ca2SiO4转化为γ-Ca2SiO4,活性已大大降低。虽然现代高炉矿渣多采用水淬法,但重矿渣在国内一些钢铁企业仍有较大存量。
目前,重矿渣多利用在普通混凝土方面,其中主要利用高炉重矿渣取代普通混凝土中的石子和砂子。公开号为CN1070171A专利描述了高炉重矿渣砂的制备方法,通过对高炉重矿渣进行粗破碎、磁选、细破碎、磁选、筛分、消解的方法可以制备符合建筑用的标准砂。
公开号为CN1202556A专利描述了以高炉重矿渣制备混凝土路面的方法。其特征在于利用高炉重矿取代路面混凝土中粗细骨料碎石和黄砂。用重矿渣制备的路面不但抗折、抗压、抗冻、耐磨性好而且成本低廉,同时节约了原材料,降低了工程造价。
在耐火浇注料方面,随着矿产资源的日益减少和耐火浇注料原材料成本的日益增加,耐火浇注料就原材料方面也在不断寻求新的突破,其特点之一为综合利用工业废弃物制备耐火浇注料。以工业废弃物制备耐火浇注料不仅能够缓解原材料的短缺,而且可以解决固体废弃物带来的环境污染问题,是具有可持续发展前景的研究方向。
公开号为CN101898896A专利描述了赤泥耐碱耐火浇注料的制备。原材料由赤泥、焦宝石骨料、焦宝石粉、铝酸钙水泥、减水剂等组成。该耐火浇注料强度高,性能稳定,该耐火浇注料在高温作业中抗物料冲刷性能强、耐磨性强、使用寿命长。
公开号为CN101139208专利描述了以废粘土砖、废腊石砖、废高铝砖等低档的耐火材料废料为原料,以水玻璃为结合剂、氟硅酸钠为促凝剂制成成本低廉的耐火浇注料。该浇注料可以用于冶金渣罐分割器、中间包永久层、加热炉衬等热工窑炉衬,不仅耐火度高、强度大,而且大大降低了渣罐的成本,并对于节省耐火原料资源、减少用后耐火材料的排放、改善环境和循环经济都具有非常积极的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以高炉重矿渣为主要原料的耐火浇注料,利用工业固体废弃物——高炉重矿渣作为耐火浇注料的粗、细骨料,在常温下配置成适于在1000℃以下温度使用的高炉重矿渣耐火浇注料,节省耐火原料资源,实现重矿渣的高附加值利用。
本发明是采用以下技术方案实现的:
一种以高炉重矿渣为主要原料的耐火浇注料,以工业固体废弃物——高炉重矿渣作为耐火浇注料的粗骨料和细骨料,还包括铝酸盐水泥、铝矾土、水和减水剂,其各原料组分按重量百分比为:
铝酸盐水泥8%-20%,
铝矾土8%-20%,
高炉重矿渣细骨料30%-45%,
高炉重矿渣粗骨料30%-45%,上述干基组分总和为100%;
水上述干基的6%-10%,
减水剂上述干基的0.16%-0.40%。
所述高炉重矿渣细骨料粒径范围为0mm-5mm。
所述高炉重矿渣粗骨料粒径范围为5mm-10mm。
所述铝矾土主要成分Al2O3 60%~70%,Al/Si≥12,粒径≤0.088mm。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:丰富了耐火浇注料骨料的来源,利用工业固体废弃物——高炉重矿渣作为耐火浇注料的粗、细骨料,在常温下配置成适于在1000℃以下温度使用的高炉重矿渣耐火浇注料,一定程度上减少对传统耐火骨料资源的依赖,实现重矿渣的高附加值利用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1:
按各原料组成重量百分比备料:
高炉重矿渣细骨料 粒径 0mm-5mm 35kg,
高炉重矿渣粗骨料 粒径 5mm-10mm 35kg,
铝酸盐水泥CA-50 粒径 ≤0.088mm 20kg,
铝矾土 粒径 ≤0.088mm 10kg
减水剂0.3kg,
将上述材料加7kg水搅拌均匀,振动成型,常温养护24h,,然后再110℃烘干24h。
该耐火浇注料在110℃温度下烘干24h后,测试结果为抗折强度为8.5MPa,抗压强度为52.5MPa;该耐火浇注料在1000℃温度下3h烧后,抗折强度为4.2MPa,抗压强度为21.2Mpa,烧后线变化率为+0.3%。在1150℃温度下3h烧后,抗折强度为3.5MPa,抗压强度为18.6Mpa,烧后线变化率为+1.1%。
实施例2
按各原料组成重量百分比备料:
高炉重矿渣细骨料 粒径 0mm-5mm 35kg,
高炉重矿渣粗骨料 粒径 5mm-10mm 40kg,
铝酸盐水泥CA-50 粒径 ≤0.088mm 15kg,
铝矾土 粒径 ≤0.088mm 10kg,
减水剂 0.3kg
将上述材料加7kg水搅拌均匀,振动成型,常温养护24h,然后再110℃烘干24h。
该耐火浇注料在110℃温度下烘干24h后,其测试结果为抗折强度为5.3MPa,抗压强度为42.5MPa;在1000℃温度下3h烧后,抗折强度为3.9MPa,抗压强度为12.0MPa。1000℃×3h烧后线变化率为+0.2%。
实施例3
按各原料组成重量百分比备料:
高炉重矿渣细骨料 粒径 0mm-5mm 40kg,
高炉重矿渣粗骨料 粒径 5mm-10mm 40kg,
铝酸盐水泥CA-50 粒径 ≤0.088mm 12kg,
铝矾土 粒径 ≤0.088mm 8kg,
减水剂 0.3kg,
将上述材料加7kg水搅拌均匀,振动成型,常温养护24h,然后再110℃烘干24h。
该耐火浇注料在110℃温度下烘干24h后,其测试结果抗折强度为5.1MPa,抗压强度为33.5MPa;1000℃×3h烧后抗折强度为2.7MPa,抗压强度为12.8Mpa,1000℃×3h烧后线变化率为-0.1%。
实施例4
按各原料组成重量百分比备料:
高炉重矿渣细骨料 粒径 0mm-5mm 37.5kg,
高炉重矿渣粗骨料 粒径 5mm-10mm 37.5kg,
铝酸盐水泥CA-50 粒径 ≤0.088mm 16.7kg,
铝矾土 粒径 ≤0.088mm 8.3kg,
减水剂 0.3kg
将上述材料加9kg水搅拌均匀,振动成型,常温养护24h,然后再110℃烘干24h。
该耐火浇注料在110℃温度下烘干24h后,其测试结果为抗折强度为6.3MPa,抗压强度为50.2MPa;1000℃×3h烧后抗折强度为3.4MPa,抗压强度为15.6Mpa,1000℃×3h烧后线变化率为+0.3%。
实施例5
按各原料组成重量百分比备料:
高炉重矿渣细骨料 粒径 0mm-5mm 37.5kg,
高炉重矿渣粗骨料 粒径 5mm-10mm 37.5kg,
铝酸盐水泥CA-50 粒径 ≤0.088mm 8kg,
铝矾土 粒径 ≤0.088mm 17kg,
减水剂 0.3kg,
将上述材料外加9kg水搅拌均匀,振动成型,常温养护24h,然后再110℃烘干24h。
该耐火浇注料在110℃温度下烘干24h后,其测试结果为抗折强度为2.8MPa,抗压强度为23MPa;1000℃×3h烧后抗折强度为1.1MPa,抗压强度为5.2Mpa,1000℃×3h烧后线变化率为+0.5%。
Claims (4)
1.一种以高炉重矿渣为主要原料的耐火浇注料,其特征在于,以工业固体废弃物——高炉重矿渣作为耐火浇注料的粗骨料和细骨料,还包括铝酸盐水泥、铝矾土、水和减水剂,其各原料组分按重量百分比为:
铝酸盐水泥8%-20%,
铝矾土8%-20%,
高炉重矿渣细骨料30%-45%,
高炉重矿渣粗骨料30%-45%,上述干基组分总和为100%;
水上述干基的6%-10%,
减水剂上述干基的0.16%-0.40%。
2.根据权利要求1所述的一种以高炉重矿渣为主要原料的耐火浇注料,其特征在于,所述高炉重矿渣细骨料粒径范围为0mm-5mm。
3.根据权利要求1所述的一种以高炉重矿渣为主要原料的耐火浇注料,其特征在于,所述高炉重矿渣粗骨料粒径范围为5mm-10mm。
4.根据权利要求1所述的一种以高炉重矿渣为主要原料的耐火浇注料,其特征在于,所述铝矾土主要成分Al2O3 60%~70%,Al/Si≥12,粒径≤0.088mm。
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CN104529323A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-04-22 | 包头冶金建筑研究院 | 一种用普通硅酸盐水泥制备全重矿渣集料的耐热混凝土 |
CN112279658A (zh) * | 2020-10-24 | 2021-01-29 | 郑州金泰科技特种耐火材料有限公司 | 一种环保耐火浇注料及其生产工艺 |
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CN102040385A (zh) * | 2009-10-24 | 2011-05-04 | 阮克胜 | 粉煤灰复合耐碱耐火砖 |
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