CN115259867A - 一种环保型铁包浇注料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种环保型铁包浇注料的制备方法，涉及耐火材料技术领域。该环保型铁包浇注料的制备方法，包括以下步骤：准备铝碳化硅碳砖废旧耐材，清洗去除杂质，破碎筛选，磁铁棒去铁，即得到原料A；原料A轮碾去除假颗粒和重力筛分，得到原料B；准备钛铁渣、钒铁渣和还原铝铬渣，颗粒机制成颗粒；颗粒晾半干，干燥冷却，得到各自的炉渣颗粒；原料B和热固酚醛树脂加热搅拌，依次投入三者的炉渣颗粒，得到预处理浇注料。通过利用废旧耐火材料，将其重新应用到耐火材料的制备中，使其原料得到重复的利用，节约资源，降低生产成本，同时采用环保型的制备方法，降低环境污染，其次，利用炉渣加强和提高铁包浇注料的部分性能。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，具体为一种环保型铁包浇注料的制备方法。
背景技术
浇注料又被称为耐火浇注料，是一种由耐火物料加入一定量结合剂制成的粒状和粉状材料，其具有较高流动性，也是以浇注方式成型的不定形耐火材料，其广泛地应用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，而铁包浇注料作为浇注料中的一种，也同样具有高耐火性、抗冲刷性和耐腐蚀性等显著特性，尤其在钢铁冶炼行业中被应用的量最大，是保护钢铁冶炼的重要利器之一。
现有的铁包浇注料作为耐火材料，都是有使用的寿命和年限，一旦达到寿命周期就需要及时更换，以免发生相应问题，这一问题也反映和折射于整个浇注料行业，同时随着社会工业的不断发展和振兴，所需的耐火材料持续增加，同步伴随着的也是耐火材料的持续消耗，且更新换下的耐火材料也会被当作工业垃圾进行处理，加之处理的经济成本高和严重污染环境，造成的负面影响较大。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种环保型铁包浇注料的制备方法，解决了现有的铁包浇注料制备中，原料多为消耗品，使用混合反应完成后，无法重复利用问题，同时生产的浇注料性能不够优良的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种环保型铁包浇注料，包括以下重量份原料：铝碳化硅碳砖废旧耐材20～30份、热固酚醛树脂5～12份、钛铁渣10～25份、钒铁渣8～10份、还原铝铬渣1～3份、硅灰超微粉15～20份、氧化铝超微粉1.2～2.8份、稳定剂0.28～0.36份。
一种环保型铁包浇注料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按配方比份额准备铝碳化硅碳砖废旧耐材并进行外部清洗，除去表面附着的杂质，再置入颚式破碎机进行破碎处理，破碎后进行分级筛选，得到的耐材再采用磁铁棒对各粒径颗粒进行物理去铁，铁含量为0.1～1％，即得到原料A；
步骤二、将原料A倒入辗轮式混砂机中，轮碾去除假颗粒，混碾时间为6-8min，再放入重力分选机进行筛分，即得到原料B；
步骤三、按配方比份额准备钛铁渣、钒铁渣和还原铝铬渣，通过颗粒机将三者分别制备成颗粒备用；
步骤四、将步骤三得到的三类颗粒均置于阴凉通风处，晾至半干状态后，对部分发生粘结的颗粒通过拨动，使其自然分离，然后转移至干燥箱干燥，自然冷却至室温后取出，即得到制备好的钛铁渣颗粒、钒铁渣颗粒、还原铝铬渣颗粒；
步骤五、将原料B和热固酚醛树脂置于加热搅拌装置中，在200～500℃下搅拌3-4h，在此期间，依次投入钛铁渣颗粒、钒铁渣颗粒、还原铝铬渣颗粒，其投入比例为1:3:1，即得到预处理浇注料；
步骤六、按配方份额准备硅灰超微粉和氧化铝超微粉，将其放入反应容器中，加入10％的水，得到混合溶剂，并将其倒入搅拌装置中与预处理浇注料混合，混合阶段分3-5次加入全部当量的稳定剂，即得到环保型铁包浇注料。
优选的，所述步骤一中，铝碳化硅碳砖废旧耐材为电熔白刚玉、电熔致密刚玉或烧结刚玉等原料用后的废旧耐火材料，其粒径为6～20mm，其中氧化铝的含量≥75wt％。
优选的，所述步骤一中，硅灰超微粉由粒度2μm和5μm的活性硅灰按照质量比1:3组成，氧化铝超微粉由粒度1.5μm和2.5μm的活性硅灰按照质量比1:1.5组成。
优选的，所述步骤三中，钛铁渣、钒铁渣和还原铝铬渣支撑的颗粒粒度分别为2～3mm、5～8mm和1～3mm。
优选的，所述步骤四中，粘结的颗粒拨动晾晒方法：通过手动拨动或者使用小钉耙拨动粘接起来的颗粒，随后将颗粒可见潮湿部分翻转至上方，通过在晾晒区域架设多个大落地扇，加快颗粒潮湿部分干燥，期间也需多次翻面，确保颗粒各面干燥均匀，方便快速使用。
优选的，所述步骤四中，颗粒晾至半干状态的检测方法：分别取三者10～15个数颗粒的样品，将颗粒样品放入开机状态下的水分检测仪的样品盘内，按下测试键，开始检测，超过含水量20％～25％，自动报警，不报警则含水量合格。
优选的，所述步骤四中，干燥箱的干燥温度为60～150℃，烘干所需时间为1～1.5h。
本发明提供了一种环保型铁包浇注料的制备方法。具备以下有益效果：
1、本发明通过对钢铁生产中淘汰的废旧耐火材料进行处理利用，得到其中的铝碳化硅碳砖废旧耐材，然后将其重新应用到耐火材料的制备中，可以使得钢铁生产中的废旧耐材得到重复的利用，节约资源，降低生产成本，同时采用环保型的制备方法，降低环境污染。
2、本发明通过利用炉渣中钛铁渣、钒铁渣和还原铝铬渣，将其运用在铁包浇注料的制备中，既能够增加原料的供给，也能通过三者的不同的加入量，增加铁包浇注料，增加铁包浇注料的抗侵蚀性能、常温强度和高温抗折强度，同时将三者制成颗粒，更加便于保存和使用，加之，原料取材能加广泛，有利于解决渣料的利用问题。
3、本发明通过利用硅灰超微粉和氧化铝超微粉，有效地降低铁包浇注料的加水量、提高其体积密度，增加铁包浇注料的流动性，解决回收耐火材料加入后造成加水量大、流动性差、体密低等问题。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例提供一种环保型铁包浇注料，包括以下重量份原料：铝碳化硅碳砖废旧耐材22份、热固酚醛树脂16份、钛铁渣20份、钒铁渣18份、还原铝铬渣2份、硅灰超微粉16份、氧化铝超微粉2.4份、稳定剂0.3份。
一种环保型铁包浇注料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按配方比份额准备铝碳化硅碳砖废旧耐材并进行外部清洗，除去表面附着的杂质，再置入颚式破碎机进行破碎处理，破碎后进行分级筛选，得到的耐材再采用磁铁棒对各粒径颗粒进行物理去铁，铁含量为0.2％，即得到原料A；
步骤二、将原料A倒入辗轮式混砂机中，轮碾去除假颗粒，混碾时间为6min，再放入重力分选机进行筛分，即得到原料B；
步骤三、按配方比份额准备钛铁渣、钒铁渣和还原铝铬渣，通过颗粒机将三者分别制备成粒度分别为2mm、5mm和1mm的颗粒备用；
步骤四、将步骤三得到的三类颗粒均置于阴凉通风处，晾至半干状态后，对部分发生粘结的颗粒通过拨动，使其自然分离，然后转移至干燥箱干燥，干燥箱的干燥温度为60℃，烘干所需时间为1h，自然冷却至室温后取出，即得到制备好的钛铁渣颗粒、钒铁渣颗粒、还原铝铬渣颗粒；
步骤五、将原料B和热固酚醛树脂置于加热搅拌装置中，在200℃下搅拌3h，在此期间，依次投入钛铁渣颗粒、钒铁渣颗粒、还原铝铬渣颗粒，其投入比例为1:3:1，即得到预处理浇注料；
步骤六、按配方份额准备硅灰超微粉和氧化铝超微粉，将其放入反应容器中，加入10％的水，得到混合溶剂，并将其倒入搅拌装置中与预处理浇注料混合，混合阶段分3次加入全部当量的稳定剂，即得到环保型铁包浇注料。
步骤一中，铝碳化硅碳砖废旧耐材为电熔白刚玉、电熔致密刚玉或烧结刚玉等原料用后的废旧耐火材料，其粒径为6mm，其中氧化铝的含量≥75wt％。
步骤一中，硅灰超微粉由粒度2μm和5μm的活性硅灰按照质量比1:3组成，氧化铝超微粉由粒度1.5μm和2.5μm的活性硅灰按照质量比1:1.5组成；引入硅灰、氧化铝等超微粉的引入，有效降低产品的加水量、提高体积密度增加产品的流动性，解决回收耐火材料加入后造成加水量大、流动性差、体密低等问题。
步骤四中，粘结的颗粒拨动晾晒方法：通过手动拨动或者使用小钉耙拨动粘接起来的颗粒，随后将颗粒可见潮湿部分翻转至上方，通过在晾晒区域架设多个大落地扇，加快颗粒潮湿部分干燥，期间也需多次翻面，确保颗粒各面干燥均匀，方便快速使用。
钛铁渣中主要物相为铝酸钙、金红石和刚玉；钒铁渣中主要物相为铝酸钙和富铝尖晶石；还原铝铬渣主要物相为刚玉相；三种渣氧化铝含量高，体积密度和颗粒强度大，吸水率、导热系数相对较低，耐火度高，抗渣侵蚀性好，也可作为耐火原料补充材料使用，加之获取容易，可分解再生使用，同时通过钛铁渣、钒铁渣和还原铝铬渣分别增加铁包浇注料的抗侵蚀性能、常温强度和高温抗折强度。
步骤四中，颗粒晾至半干状态的检测方法：分别取三者10～15个数颗粒的样品，将颗粒样品放入开机状态下的水分检测仪的样品盘内，按下测试键，开始检测，超过含水量20％～25％，自动报警，不报警则含水量合格。
实施例二：
本发明实施例提供一种环保型铁包浇注料，包括以下重量份原料：铝碳化硅碳砖废旧耐材28份、热固酚醛树脂8份、钛铁渣22份、钒铁渣10份、还原铝铬渣3份、硅灰超微粉18份、氧化铝超微粉2.7份、稳定剂0.32份。
一种环保型铁包浇注料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按配方比份额准备铝碳化硅碳砖废旧耐材并进行外部清洗，除去表面附着的杂质，再置入颚式破碎机进行破碎处理，破碎后进行分级筛选，得到的耐材再采用磁铁棒对各粒径颗粒进行物理去铁，铁含量为1％，即得到原料A；
步骤二、将原料A倒入辗轮式混砂机中，轮碾去除假颗粒，混碾时间为6-8min，再放入重力分选机进行筛分，即得到原料B；
步骤三、按配方比份额准备钛铁渣、钒铁渣和还原铝铬渣，通过颗粒机将三者分别制备成粒度分别为3mm、8mm和3mm的颗粒备用；
步骤四、将步骤三得到的三类颗粒均置于阴凉通风处，晾至半干状态后，对部分发生粘结的颗粒通过拨动，使其自然分离，然后转移至干燥箱干燥，干燥箱的干燥温度为150℃，烘干所需时间为1.5h，自然冷却至室温后取出，即得到制备好的钛铁渣颗粒、钒铁渣颗粒、还原铝铬渣颗粒；
步骤五、将原料B和热固酚醛树脂置于加热搅拌装置中，在500℃下搅拌4h，在此期间，依次投入钛铁渣颗粒、钒铁渣颗粒、还原铝铬渣颗粒，其投入比例为1:3:1，即得到预处理浇注料；
步骤六、按配方份额准备硅灰超微粉和氧化铝超微粉，将其放入反应容器中，加入10％的水，得到混合溶剂，并将其倒入搅拌装置中与预处理浇注料混合，混合阶段分5次加入全部当量的稳定剂，即得到环保型铁包浇注料。
步骤一中，铝碳化硅碳砖废旧耐材为电熔白刚玉、电熔致密刚玉或烧结刚玉等原料用后的废旧耐火材料，其粒径为6mm，其中氧化铝的含量≥75wt％。
步骤一中，硅灰超微粉由粒度2μm和5μm的活性硅灰按照质量比1:3组成，氧化铝超微粉由粒度1.5μm和2.5μm的活性硅灰按照质量比1:1.5组成；引入硅灰、氧化铝等超微粉的引入，有效降低产品的加水量、提高体积密度增加产品的流动性，解决回收耐火材料加入后造成加水量大、流动性差、体密低等问题。
步骤四中，粘结的颗粒拨动晾晒方法：通过手动拨动或者使用小钉耙拨动粘接起来的颗粒，随后将颗粒可见潮湿部分翻转至上方，通过在晾晒区域架设多个大落地扇，加快颗粒潮湿部分干燥，期间也需多次翻面，确保颗粒各面干燥均匀，方便快速使用。
钛铁渣中主要物相为铝酸钙、金红石和刚玉；钒铁渣中主要物相为铝酸钙和富铝尖晶石；还原铝铬渣主要物相为刚玉相；三种渣氧化铝含量高，体积密度和颗粒强度大，吸水率、导热系数相对较低，耐火度高，抗渣侵蚀性好，也可作为耐火原料补充材料使用，加之获取容易，可分解再生使用，同时通过钛铁渣、钒铁渣和还原铝铬渣分别增加铁包浇注料的抗侵蚀性能、常温强度和高温抗折强度。
步骤四中，颗粒晾至半干状态的检测方法：分别取三者10～15个数颗粒的样品，将颗粒样品放入开机状态下的水分检测仪的样品盘内，按下测试键，开始检测，超过含水量20％～25％，自动报警，不报警则含水量合格。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种环保型铁包浇注料，其特征在于：包括以下重量份原料：铝碳化硅碳砖废旧耐材20～30份、热固酚醛树脂5～12份、钛铁渣10～25份、钒铁渣8～10份、还原铝铬渣1～3份、硅灰超微粉15～20份、氧化铝超微粉1.2～2.8份、稳定剂0.28～0.36份。
2.根据权利要求1所述的一种环保型铁包浇注料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、按配方比份额准备铝碳化硅碳砖废旧耐材并进行外部清洗，除去表面附着的杂质，再置入颚式破碎机进行破碎处理，破碎后进行分级筛选，得到的耐材再采用磁铁棒对各粒径颗粒进行物理去铁，铁含量为0.1～1％，即得到原料A；
步骤二、将原料A倒入辗轮式混砂机中，轮碾去除假颗粒，混碾时间为6-8min，再放入重力分选机进行筛分，即得到原料B；
步骤三、按配方比份额准备钛铁渣、钒铁渣和还原铝铬渣，通过颗粒机将三者分别制备成颗粒备用；
步骤四、将步骤三得到的三类颗粒均置于阴凉通风处，晾至半干状态后，对部分发生粘结的颗粒通过拨动，使其自然分离，然后转移至干燥箱干燥，自然冷却至室温后取出，即得到制备好的钛铁渣颗粒、钒铁渣颗粒、还原铝铬渣颗粒；
步骤五、将原料B和热固酚醛树脂置于加热搅拌装置中，在200～500℃下搅拌3-4h，在此期间，依次投入钛铁渣颗粒、钒铁渣颗粒、还原铝铬渣颗粒，其投入比例为1:3:1，即得到预处理浇注料；
步骤六、按配方份额准备硅灰超微粉和氧化铝超微粉，将其放入反应容器中，加入10％的水，得到混合溶剂，并将其倒入搅拌装置中与预处理浇注料混合，混合阶段分3-5次加入全部当量的稳定剂，即得到环保型铁包浇注料。
3.根据权利要求1所述的一种环保型铁包浇注料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，铝碳化硅碳砖废旧耐材为电熔白刚玉、电熔致密刚玉或烧结刚玉等原料用后的废旧耐火材料，其粒径为6～20mm，其中氧化铝的含量≥75wt％。
4.根据权利要求1所述的一种环保型铁包浇注料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，硅灰超微粉由粒度2μm和5μm的活性硅灰按照质量比1:3组成，氧化铝超微粉由粒度1.5μm和2.5μm的活性硅灰按照质量比1:1.5组成。
5.根据权利要求1所述的一种环保型铁包浇注料的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，钛铁渣、钒铁渣和还原铝铬渣支撑的颗粒粒度分别为2～3mm、5～8mm和1～3mm。
6.根据权利要求1所述的一种环保型铁包浇注料的制备方法，其特征在于：所述步骤四中，粘结的颗粒拨动晾晒方法：通过手动拨动或者使用小钉耙拨动粘接起来的颗粒，随后将颗粒可见潮湿部分翻转至上方，通过在晾晒区域架设多个大落地扇，加快颗粒潮湿部分干燥，期间也需多次翻面，确保颗粒各面干燥均匀，方便快速使用。
7.根据权利要求1所述的一种环保型铁包浇注料的制备方法，其特征在于：所述步骤四中，颗粒晾至半干状态的检测方法：分别取三者10～15个数颗粒的样品，将颗粒样品放入开机状态下的水分检测仪的样品盘内，按下测试键，开始检测，超过含水量20％～25％，自动报警，不报警则含水量合格。
8.根据权利要求1所述的一种环保型铁包浇注料的制备方法，其特征在于：所述步骤四中，干燥箱的干燥温度为60～150℃，烘干所需时间为1～1.5h。
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- 2022-07-27 CN CN202210886955.6A patent/CN115259867A/zh active Pending
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