CN107827470B - 一种高性能渣罐喷涂料及其制备方法 - Google Patents

一种高性能渣罐喷涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高性能渣罐喷涂料及其制备方法,所述高性能渣罐喷涂料包括主料和外加剂,所述主料包括以下重量百分比的原料:清碾废料颗粒10~20%;清碾废料细粉70~80%;硅微粉1~5%;广西粘土5~8%;所述外加剂的重量为主料重量的0.2~2%。本发明公开的高性能渣罐喷涂料的各项性能均较好,且回弹率小于8%、附着性能好、不粘渣、抗渣侵蚀性能好、翻渣容易的特点,可提高罐龄,减少人工清理,经济效益及社会效益明显,返罐率提高20%以上。

Description

一种高性能渣罐喷涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于耐火材料不定型耐火制品领域,具体涉及一种高性能渣罐喷涂料及其制备方法。
背景技术
渣罐是一种用于盛装钢铁冶炼过程中产生的高温熔渣的容器,使用温度为 1200~1400℃,在钢厂生产过程中承担短途运输的作用。为了避免盛装过程中熔渣以及残余钢水直接接触渣罐本体造成渣罐粘死,便于翻渣,提高返罐率,有效的减少渣罐破损现象,保持生产过程的良性循环,钢厂均采用喷涂料的方式进行渣罐防护,提高罐龄。
目前,渣罐喷涂料多数采用生石灰、白云石、镁砂以及铝矾土等资源作为主要原料,其主要成分是MgO、CaO、Al2O3成分,并引入一定量的石墨提高喷涂料抗侵蚀性。利用该方法生产的渣罐喷涂料成本相对较高,用后致密,返罐有粘连,返罐后20~30%部分需人工清理。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种高性能渣罐喷涂料及其制备方法,以生产含碳制品的混碾机清理的废料为原料,因该类废品未经过使用环境的侵蚀损害,保持含碳产品优异的抗侵蚀性、耐高温性以及抗渣性等特点。通过对该类废料干燥破碎处理后,适当加入一定细粉和添加剂,生产一种高性能渣罐喷涂料,实现废次耐材的再次利用,降低产品成本,且用后翻罐干净无需人工处理,减少工作强度,返罐率提高20%以上。
本发明采取的技术方案为:
一种高性能渣罐喷涂料,所述高性能渣罐喷涂料包括主料和外加剂,所述主料包括以下重量百分比的原料:
清碾废料颗粒 10~20%;
清碾废料细粉 70~80%;
硅微粉 1~5%;
广西粘土 5~8%。
所述外加剂的重量为主料重量的0.2~2%。
所述外加剂由羧甲基纤维素、三聚磷酸钠、甲基纤维素、六偏磷酸钠、木质磺酸盐、膨润土中的一种或几种组成。
清碾废料为清理生产含碳制品的混碾机所得的废料,所述清碾废料颗粒和清碾废料细粉中的主要成分均为:Al2O3+MgO≥80%、石墨≥9%。
所述清碾废料颗粒的粒径为0~0.50mm。
所述清碾废料细粉的粒度为100-180目。
所述广西粘土的粒度为180目,其成分中Al2O3含量≥32%,可塑性≥4.0%。
本发明还提供了所述高性能渣罐喷涂料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将清碾废料细粉、硅微粉、广西黏土、外加剂混碾3~5min,再将清碾颗粒加入,继续混碾3~5min,得到高性能渣罐喷涂料的粉料;
(2)向粉料中加入15~25%粉料重量的水搅拌均匀至无粉料存在,继续加水至总加水量为70~80%搅拌至泥料均匀,得到高性能渣罐喷涂料的泥料;
(3)在进行喷涂之前,再向泥料中加入50%~80%泥料重量的水搅拌均匀后使用。
根据上述制备方法得到的高性能渣罐喷涂料的体积密度≥2.4g/cm3; 110℃×24h的抗折强度≥6MPa,耐压强度≥30MPa;1200℃×3h的耐压强度≥60MPa,线变化率-0.5%~+0.5%。
本发明提供的高性能渣罐喷涂料的配方中,清碾废料中的Al2O3+MgO≥80%、石墨≥9%,清碾废料的加入有利于提高抗侵蚀性,0.5~0mm的粒度可以保证喷涂料良好的施工性能和附着性,粒度为100-180目的清碾废料细粉既可以避免粒度过大造成的反弹率过高,又能避免粒度过细造成的吸水率过大而影响施工性能;1~5%的硅微粉可提高高温烧结以及附着性,含水量、塑性指数高于一般粘土的广西粘土可确保喷涂料具有一定粘度,有利于附着性提高,合适外加剂确保喷涂料使用过程中粒度悬浮不下沉,能均匀有效附着在工作层面。
本发明公开的高性能渣罐喷涂料于2016年10月在安徽马钢耐火材料有限公司开始实施,并在马钢一钢、三钢使用,其回弹率小、小于8%,且附着性能好、不粘渣、抗渣侵蚀性能好、翻渣容易,有效改善了渣罐的使用,返罐率提高20%以上,提高罐龄,减少人工清理,经济效益及社会效益明显。
同时本发明公开的技术方案还具有以下有益效果:取材方便容易、工艺简单、生产成本低廉,实现了含碳制品生产的混碾机废料的二次利用。
与现有技术相比,本发明具备以下优点:使用碳制品生产的混碾机清理的废料为主要原料之一,通过添加适量结合剂和外加剂,研究开发出一种低成本、高抗侵蚀性、易翻罐的渣罐喷涂料,实现废次耐材的再生利用,降低企业生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本发明公开的高性能渣罐喷涂料需达到的检测指标如表1所示:
Figure RE-GDA0001502170680000041
实施例1
一种高性能渣罐喷涂料,包括主料和外加剂。所述主料的原料及重量百分比如表2所示。所述外加剂包括羧甲基纤维素、三聚磷酸钠、膨润土,其占主料的重量百分比分别为羧甲基纤维素0.3%、三聚磷酸钠0.2%、膨润土0.5%。
表2
原料名称 清碾废料颗粒 清碾废料细粉 硅微粉 广西粘土
粒度分布 0.5-0mm 180目 180目
重量百分比(%) 20 70 3 7
化学组分 Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+MgO≥80%、石墨≥9% Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+MgO≥80%、石墨≥9% SiO<sub>2</sub>≥90% Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>≥32%
所述高性能渣罐喷涂料的制备方法为:
(1)将清碾废料细粉、硅微粉、广西黏土、外加剂混碾3~5min,再将清碾颗粒加入,继续混碾3~5min,得到高性能渣罐喷涂料的粉料;
(2)向粉料中加入15%粉料重量的水搅拌均匀至无粉料存在,继续加水至总加水量为75%搅拌至泥料均匀,得到高性能渣罐喷涂料的泥料;
(3)在进行喷涂之前,再向泥料中加入70%泥料重量的水搅拌均匀后使用。
本实施例得到的高性能渣罐喷涂料的组分及性能检测结果如表3所示。
表3
Figure RE-GDA0001502170680000042
从上表可以看出本实施例得到的高性能渣罐喷涂料的各项性能均较好,且回弹率小于8%、附着性能好、不粘渣、抗渣侵蚀性能好、翻渣容易的特点,可提高罐龄,减少人工清理,经济效益及社会效益明显,返罐率提高22%。
实施例2
一种高性能渣罐喷涂料,包括主料和外加剂。所述主料的原料及重量百分比如表4所示。所述外加剂包括甲基纤维素、六偏磷酸钠、木质磺酸盐,其占主料的重量百分比分别为甲基纤维素0.5%、六偏磷酸钠0.5%、木质磺酸盐1.0%。
表4
原料名称 清碾废料颗粒 清碾废料细粉 硅微粉 广西粘土
粒度分布 0.5-0mm 180目 180目
重量百分比(%) 10 80 5 5
化学组分 Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+MgO≥80%、石墨≥9% Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+MgO≥80%、石墨≥9% SiO<sub>2</sub>≥90% Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>≥32%
所述高性能渣罐喷涂料的制备方法为:
(1)将清碾废料细粉、硅微粉、广西黏土、外加剂混碾3~5min,再将清碾颗粒加入,继续混碾3~5min,得到高性能渣罐喷涂料的粉料;
(2)向粉料中加入20%粉料重量的水搅拌均匀至无粉料存在,继续加水至总加水量为70%搅拌至泥料均匀,得到高性能渣罐喷涂料的泥料;
(3)在进行喷涂之前,再向泥料中加入80%泥料重量的水搅拌均匀后使用。
本实施例得到的高性能渣罐喷涂料的组分及性能检测结果如表5所示。
表5
Figure RE-GDA0001502170680000051
从上表可以看出本实施例得到的高性能渣罐喷涂料的各项性能均较好,且回弹率小于8%、附着性能好、不粘渣、抗渣侵蚀性能好、翻渣容易的特点,可提高罐龄,减少人工清理,经济效益及社会效益明显,返罐率提高23%。
实施例3
一种高性能渣罐喷涂料,包括主料和外加剂。所述主料的原料及重量百分比如表6所示。所述外加剂包括羧甲基纤维素、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、木质磺酸盐、膨润土,其占主料的重量百分比分别为羧甲基纤维素0.1、三聚磷酸钠0.2、六偏磷酸钠0.1、木质磺酸盐0.4、膨润土0.1。
表6
原料名称 清碾废料颗粒 清碾废料细粉 硅微粉 广西粘土
粒度分布 0.5-0mm 180目 180目
重量百分比(%) 15 75 4 6
化学组分 Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+MgO≥80%、石墨≥9% Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+MgO≥80%、石墨≥9% SiO<sub>2</sub>≥90% Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>≥32%
所述高性能渣罐喷涂料的制备方法为:
(1)将清碾废料细粉、硅微粉、广西黏土、外加剂混碾3~5min,再将清碾颗粒加入,继续混碾3~5min,得到高性能渣罐喷涂料的粉料;
(2)向粉料中加入25%粉料重量的水搅拌均匀至无粉料存在,继续加水至总加水量为80%搅拌至泥料均匀,得到高性能渣罐喷涂料的泥料;
(3)在进行喷涂之前,再向泥料中加入50%泥料重量的水搅拌均匀后使用。
本实施例得到的高性能渣罐喷涂料的组分及性能检测结果如表7所示。
表7
Figure RE-GDA0001502170680000061
从上表可以看出本实施例得到的高性能渣罐喷涂料的各项性能均较好,且回弹率小于8%、附着性能好、不粘渣、抗渣侵蚀性能好、翻渣容易的特点,可提高罐龄,减少人工清理,经济效益及社会效益明显,返罐率提高20%。
比较例1
一种渣罐喷涂料,包括主料和外加剂。所述主料的原料及重量百分比如表8 所示。所述外加剂包括羧甲基纤维素、三聚磷酸钠、膨润土,其占主料的重量百分比分别为羧甲基纤维素0.3%、三聚磷酸钠1.0%、膨润土0.5%。
表8
原料名称 清碾废料颗粒 95中档镁砂 硅微粉 广西粘土
粒度分布 1-0mm 180目 90目 180目
重量百分比(%) 70 18 5 8
化学组分 Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+MgO≥80%、石墨≥9% MgO≥95% SiO<sub>2</sub>≥90% Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>≥32%
所述渣罐喷涂料的制备方法同实施例1。
本比较例得到的渣罐喷涂料的组分及性能检测结果如表9所示。
表9
Figure RE-GDA0001502170680000071
从上表可以看出本比较例得到的渣罐喷涂料的性能检测化学组分C含量、 1200℃×3h处理后的线变化率达不到产品检测指标要求,且使用存在颗粒较大,反弹率较高的问题。
上述参照实施例对一种高性能渣罐喷涂料及其制备方法进行的详细描述,是说明性的而不是限定性的,可按照所限定范围列举出若干个实施例,因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改,应属本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高性能渣罐喷涂料,其特征在于,所述高性能渣罐喷涂料包括主料和外加剂,所述主料包括以下重量百分比的原料:
清碾废料颗粒10~20%;
清碾废料细粉70~80%;
硅微粉1~5%;
广西粘土5~8%;
外加剂由羧甲基纤维素、三聚磷酸钠、甲基纤维素、六偏磷酸钠、木质磺酸盐、膨润土中的一种或几种组成,外加剂的重量为主料重量的0.2~2%;
所述清碾废料颗粒和清碾废料细粉中的主要成分为:Al2O3+MgO≥80%,石墨≥9%。
2.根据权利要求1所述的高性能渣罐喷涂料,其特征在于,所述清碾废料颗粒的粒径为0~0.50mm。
3.根据权利要求1所述的高性能渣罐喷涂料,其特征在于,所述清碾废料细粉的粒度为100-180目。
4.根据权利要求1所述的高性能渣罐喷涂料,其特征在于,所述广西粘土的粒度为180目,其成分中Al2O3含量≥32%。
5.根据权利要求1所述的高性能渣罐喷涂料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将清碾废料细粉、硅微粉、广西黏土、外加剂混碾3~5min,再将清碾颗粒加入,继续混碾3~5min,得到高性能渣罐喷涂料的粉料;
(2)向粉料中加入15~25%粉料重量的水搅拌均匀至无粉料存在,继续加水至总加水量为70~80%搅拌至泥料均匀,得到高性能渣罐喷涂料的泥料;
(3)在进行喷涂之前,再向泥料中加入50%~80%泥料重量的水搅拌均匀后使用。
6.根据权利要求5所述的高性能渣罐喷涂料的制备方法,其特征在于,根据此方法得到的高性能渣罐喷涂料的体积密度≥2.4g/cm3,110℃×24h的抗折强度≥6MPa,耐压强度≥30MPa,1200℃×3h的耐压强度≥60MPa,线变化率-0.5%~+0.5%。
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Address before: 243071 53 intelligent equipment Industrial Park in Yushan Economic Development Zone, Ma'anshan, Anhui

Applicant before: RUITAI MASTEEL NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
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