專利名稱：一種以廢鎂碳磚為主要原料的干式料及其制備方法
一種以廢鎂碳磚為主要原料的干式料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冶金領域，尤其是一種干式料的組分及其制備方法的改進。
背景技術：
干式料廣泛應用于冶金工業(yè)窯爐及熱工設備和構筑物中，是轉爐煉鋼用中間包工作襯首選材料。目前，干式料都是采用鎂砂或鎂橄欖石為主要原料，采用固體酚醛樹脂作為結合劑生產而成?，F(xiàn)有干式料存在以下缺點I.原料組分中以鎂砂或鎂橄欖石為主，需要消耗大量的礦產資源，不但不利于節(jié)能環(huán)保，而且成本很高，不利于干式料的推廣應用。2.鎂砂或鎂橄欖石需要經過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，且影響了生產效率。3.產品中采用固體酚醛樹脂結合劑，烘烤加熱時排放有毒有害氣體量大，污染環(huán)境，不利于潔凈煉鋼和環(huán)保等要求，同時給操作施工人員帶來健康危害。

發(fā)明內容本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術中的問題，提出一種以廢鎂碳磚為主要原料的干式料及其制備方法，能夠節(jié)省資源及能源，降低成本，且減少環(huán)境污染。為實現(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干式料，包括以下組分且各組分質量百分比為廢鎂碳磚95 97wt% ;改性樹脂2. 3 3. 9wt% ;烏洛托品0· I O. 3wt% ;硼砂0· 5 O. 9wt%。
作為優(yōu)選，所述改性樹脂是將苯酚、甲醛、溶劑混合成混合液，在自然環(huán)境溫度下反應I小時后再進行加溫,加溫到100°C 120°C，保溫2 3小時后冷卻固化，再與聚脂塊、低聚物混合后,破碎粉磨而成,性能好,成本低。作為優(yōu)選，所述低聚物采用數(shù)均分子量小于10000的聚碳酸酯，效果好，成本低。作為優(yōu)選，所述改性樹脂中各添加組分的質量百分比為晶體苯酚44. 3wt%,甲醛35. 7wt%，聚碳酸酯4. 7wt%，聚脂塊12. 2wt%，15%氫氧化鈉水溶液3. lwt%，配方最佳，性能最優(yōu)。作為優(yōu)選,所述廢鎂碳磚包括3 5mm粒徑的顆粒、I 3mm粒徑的顆粒、O. 3 Imm粒徑的顆粒和O. 088mm粒徑的微粉共四種規(guī)格,且3 5mm粒徑的顆粒、I 3mm粒徑的顆粒、O. 3 Imm粒徑的顆粒和O. 088mm粒徑的微粉在整個干式料中的質量百分比分別為23wt%、15wt%、40wt5^[I 18wt%,提高了產品性能,成本低。作為優(yōu)選，各組分質量百分比為廢鎂碳磚96wt% ;改性樹脂3. Iwt% ;烏洛托品0. 2wt% ;砸砂0. 7wt % ,綜合考慮到性能及成本,該配方為最佳配方。作為優(yōu)選，各組分質量百分比為廢鎂碳磚97wt% ;改性樹脂2. 3wt% ;烏洛托品0. 2wt% ;硼砂0. 5wt% ,成本更低。
作為優(yōu)選，各組分質量百分比為廢鎂碳磚95. 3wt% ;改性樹脂3. 7wt% ;烏洛托品0. Iwt% ;硼砂0. 9wt% ,性能更優(yōu)。為實現(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干式料的制備方法，依次包括以下步驟a)將廢鎂碳磚用顎式破碎機破碎成大顆粒；b)用棍式破碎機將大顆粒粉碎成粒徑為O. 3 5mm的小顆粒；c)將部分小顆粒用球磨機細磨成粒徑為O. 088mm的細粉；d)將小顆粒按粒徑不同進行篩分,取3 5mm粒徑的小顆粒23wt% ；1 3mm粒徑的小顆粒15wt% ；0. 3 Imm粒徑的小顆粒40wt% ；e)取 O. 088mm 粒徑的細粉18wt% ； f)稱取配料，配料按質量百分比為改性樹脂3. Iwt% ;烏洛托品0. 2wt% ;砸砂0. 7wt% ；g)將改性樹脂、烏洛托品和硼砂倒入強制攪拌機攪拌28 32分鐘進行預混合，預混合后輸送至混合系統(tǒng)；h)將d)步驟中的小顆粒和e)步驟中的細粉裝至混料系統(tǒng)罐中，混料6 8分鐘后輸送至混合系統(tǒng)；i)改性樹脂、烏洛托品、硼砂、3 5mm粒徑的小顆粒、I 3mm粒徑的小顆粒、
O.3 Imm粒徑的小顆粒、O. 088_粒徑的細粉同時在混合系統(tǒng)中攪拌3 9分鐘后進行分裝得到干式料成品。作為優(yōu)選，所述g)步驟中攪拌時間為30分鐘；h)步驟中混料時間為7分鐘；i)步驟中攪拌時間為6分鐘，綜合考慮到生產效率及攪拌效果。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明采用廢鎂碳磚為原料來制造干式料，減少了資源消耗，降低了成本，傳統(tǒng)鎂砂或鎂橄欖石平均1950. 00元/噸，而廢鎂碳磚不到400. 00元/噸，原材料成本節(jié)省79%以上。且由于廢鎂碳磚已經經歷過高溫，節(jié)約中間包烘烤時間3小時，節(jié)約能源消耗，降低烘烤成本50%以上。采用改性樹脂作結合劑，在分解過程中，不會產生嗆鼻煙霧和有毒有害氣體。本發(fā)明具有節(jié)能、減排、環(huán)保、成本低等諸多優(yōu)點；同時該產品又解決了干式料的常溫強度差和高溫抗渣性差的問題。本發(fā)明的特征及優(yōu)點將通過實施例進行詳細說明。
具體實施方式實施例一以廢鎂碳磚為主要原料的干式料，包括以下組分且各組分質量百分比為廢鎂碳磚96wt%;改性樹脂3. Iwt%;烏洛托品0. 2wt%;砸砂0. 7wt%。其中，廢續(xù)碳磚顆粒包括3 5mm (包括3mm和5mm)粒徑的小顆粒23wt%;l 3mm (包括1mm，不包括3mm)粒徑的小顆粒15wt%;0. 3 Imm (包括O. 3mm,不包括Imm)粒徑的小顆粒40wt%;0. 088mm粒徑的細粉18wt%。所述改性樹脂是將苯酚、甲醛、溶劑混合成混合液，在自然環(huán)境溫度下反應I小時后再進行加溫，加溫到100°C 120°C，保溫2 3小時后冷卻固化，再與聚脂塊、數(shù)均分子量小于10000的聚碳酸酯混合后，破碎粉磨而成。所述改性樹脂中各添加組分的質量百分比為晶體苯酚44. 3wt%,甲醛35. 7wt%，聚碳酸酯4. 7wt%，聚脂塊12. 2wt%,溶劑3. lwt%。廣品王要原材料為鋼包中拆除的廢續(xù)碳磚，屬于廢物回收利用。該干式料的制備方法依次包括以下步驟a)將廢鎂碳磚 用顎式破碎機破碎成大顆粒；b)用輥式破碎機將大顆粒粉碎成粒徑為O. 3 5mm的小顆粒；c)將部分小顆粒用球磨機細磨成粒徑為O. 088mm的細粉；d)將小顆粒按粒徑不同進行篩分,取3 5mm粒徑的小顆粒23wt% ；1 3mm粒徑的小顆粒15wt% ；0. 3 Imm粒徑的小顆粒40wt% ；e)取 O. 088mm 粒徑的細粉18wt% ；f)稱取配料，配料按質量百分比為改性樹脂3. Iwt% ;烏洛托品0. 2wt% ;砸砂0. 7wt% ；g)將改性樹脂、烏洛托品和硼砂倒入強制攪拌機攪拌28 32分鐘進行預混合，預混合后輸送至混合系統(tǒng)；最佳攪拌時間為30分鐘；h)將d)步驟中的小顆粒和e)步驟中的細粉裝至混料系統(tǒng)罐中，混料6 8分鐘后輸送至混合系統(tǒng)；最佳混料時間為7分鐘；i)改性樹脂、烏洛托品、硼砂、3 5mm粒徑的小顆粒、I 3mm粒徑的小顆粒、
O.3 Imm粒徑的小顆粒、O. 088_粒徑的細粉同時在混合系統(tǒng)中攪拌3 9分鐘后進行分裝得到干式料成品，混合系統(tǒng)中最佳攪拌時間為6分鐘。該配方及方法生產出的干式料在220°C *3h條件下，各參數(shù)值為抗折彡I. OMPa,抗壓彡3. OMPa，體積密度彡2. 00g/cm3 ;在1450°C *2h條件下，各參數(shù)值為抗折彡I. 5MPa，抗壓彡6. 2MPa，體積密度彡2. 00g/cm3,線變化率O O. 62%，耐火度彡1690°C。該產品解決了干式料的常溫強度差和高溫抗渣性差的問題，且工藝過程簡單，節(jié)能、減排、環(huán)保、成本低。實施例二 以廢鎂碳磚為主要原料的干式料，包括以下組分且各組分質量百分比為廢鎂碳磚97wt% ;改性樹脂2· 3wt% ;烏洛托品0· 2wt% ;硼砂0· 5wt%。該配方成本更低。實施例三以廢鎂碳磚為主要原料的干式料，包括以下組分且各組分質量百分比為廢鎂碳磚95. 3wt% ;改性樹脂3. 7wt% ;烏洛托品0. Iwt % ;硼砂0. 9wt% 該配方性能更佳。上述實施例是對本發(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)明的保護范圍。
權利要求
1.一種以廢鎂碳磚為主要原料的干式料，其特征在于包括以下組分且各組分質量百分比為廢鎂碳磚95 97wt% ;改性樹脂2. 3 3. 9wt% ;烏洛托品0. I O. 3wt% ;硼砂0· 5 O. 9wt%。
2.如權利要求I所述的一種以廢鎂碳磚為主要原料的干式料，其特征在于所述改性樹脂是將苯酚、甲醛、溶劑混合成混合液，在自然環(huán)境溫度下反應I小時后再進行加溫，加溫到100°C 120°C，保溫2 3小時后冷卻固化，再與聚脂塊、低聚物混合后，破碎粉磨而成。
3.如權利要求2所述的一種以廢鎂碳磚為主要原料的干式料，其特征在于所述低聚物采用數(shù)均分子量小于10000的聚碳酸酯。
4.如權利要求3所述的一種以廢鎂碳磚為主要原料的干式料，其特征在于所述改性樹脂中各添加組分的質量百分比為晶體苯酚44. 3wt%,甲醛35. 7wt%，聚碳酸酯4.7wt%,聚脂塊12. 2wt%, 15%氫氧化鈉水溶液3. lwt%。
5.如權利要求I至4中任一項所述的一種以廢鎂碳磚為主要原料的干式料，其特征在于各組分質量百分比為廢續(xù)碳磚96wt% ;改性樹脂3. Iwt % ;烏洛托品0. 2wt % ;砸砂0. 7wt% ο
6.如權利要求5所述的一種以廢鎂碳磚為主要原料的干式料，其特征在于所述廢鎂碳磚包括3 5mm粒徑的顆粒、I 3mm粒徑的顆粒、O. 3 Imm粒徑的顆粒和O. 088mm粒徑的微粉共四種規(guī)格，且3 5mm粒徑的顆粒、I 3mm粒徑的顆粒、O. 3 Imm粒徑的顆粒和O. 088mm粒徑的細粉在整個干式料中的質量百分比分別為23 七％、15￥七％、40￥七％和 18wt%。
7.如權利要求I至4中任一項所述的一種以廢鎂碳磚為主要原料的干式料，其特征在于各組分質量百分比為廢續(xù)碳磚97wt% ;改性樹脂2. 3wt% ;烏洛托品0. 2wt% ;砸砂0. 5wt% ο
8.如權利要求I至4中任一項所述的一種以廢鎂碳磚為主要原料的干式料，其特征在于各組分質量百分比為廢續(xù)碳磚95. 3wt% ;改性樹脂3. 7wt% ;烏洛托品0. Iwt% ;砸砂0. 9wt% ο
9.一種以廢鎂碳磚為主要原料的干式料的制備方法，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破碎成大顆粒；b)用輥式破碎機將大顆粒粉碎成粒徑為O.3 5mm的小顆粒；c)將部分小顆粒用球磨機細磨成粒徑為O.088mm的細粉；d)將小顆粒按粒徑不同進行篩分，取3 5mm粒徑的小顆粒23wt%；1 3mm粒徑的小顆粒15wt% ；0. 3 Imm粒徑的小顆粒40wt% ；e)取O.088mm粒徑的細粉18wt% ；f)稱取配料，配料按質量百分比為改性樹脂3.Iwt % ;烏洛托品0. 2wt % ;砸砂 O. 7wt% ；g)將改性樹脂、烏洛托品和硼砂倒入強制攪拌機攪拌28 32分鐘進行預混合，預混合后輸送至混合系統(tǒng)；h)將d)步驟中的小顆粒和e)步驟中的細粉裝至混料系統(tǒng)iip中，混料6 8分鐘后輸送至混合系統(tǒng)；i)改性樹脂、烏洛托品、硼砂、3 5mm粒徑的小顆粒、I 3mm粒徑的小顆粒、O. 3 Imm粒徑的小顆粒、O. 088_粒徑的細粉同時在混合系統(tǒng)中攪拌3 9分鐘后進行分裝得到干式料成品。
10.如權利要求9所述的一種以廢鎂碳磚為主要原料的干式料的制備方法，其特征在于所述g)步驟中攪拌時間為30分鐘；h)步驟中混料時間為7分鐘；i)步驟中攪拌時間為6分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以廢鎂碳磚為主要原料的干式料及其制備方法，包括以下組分且各組分質量百分比為廢鎂碳磚95～97wt％；改性樹脂2.3～3.9wt％；烏洛托品0.1～0.3wt％；硼砂0.5～0.9wt％。本發(fā)明采用廢鎂碳磚為原料來制造干式料，減少了資源消耗，降低了成本，傳統(tǒng)鎂砂或鎂橄欖石平均1950.00元/噸，而廢鎂碳磚不到400.00元/噸，原材料成本節(jié)省79%以上。且由于廢鎂碳磚已經經歷過高溫，節(jié)約中間包烘烤時間3小時，節(jié)約能源消耗，降低烘烤成本50%以上。采用改性樹脂作結合劑，在分解過程中，不會產生嗆鼻煙霧和有毒有害氣體。本發(fā)明具有節(jié)能、減排、環(huán)保、成本低等諸多優(yōu)點，同時該產品又解決了干式料的常溫強度差和高溫抗渣性差的問題。
文檔編號C04B35/66GK102910924SQ20121047008
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權日2012年11月19日
發(fā)明者于琪芳, 江群英 申請人:長興攀江冶金材料有限公司