專利名稱：釩鐵型渣溝澆注料的制作方法
釩鐵型渣溝澆注料
技術領域：
本發(fā)明涉及渣溝澆注料領域，尤其是采用釩鐵生產(chǎn)時產(chǎn)生的副產(chǎn)品釩鐵渣為原料的釩鐵型渣溝澆注料。
背景技術：
釩鐵渣是生產(chǎn)釩鐵時產(chǎn)生的副產(chǎn)品。攀鋼生產(chǎn)釩鐵每年產(chǎn)生1.5萬噸以上的釩鐵渣。目前，這些釩鐵渣小部分用于生產(chǎn)電爐爐襯搗打料，大部分出售給周邊小廠提取其中的殘釩，但提釩后的殘渣成為廢棄物，沒有從根本上解決釩鐵渣的綜合利用問題。釩鐵渣中Al2O3和MgO的質(zhì)量分數(shù)之和大于90%，耐火性能優(yōu)異，是優(yōu)質(zhì)的高鋁質(zhì)或鋁鎂質(zhì)耐火原料，且本身具有膠凝性。因此，近期有人在研究用釩鐵渣來做耐火材料，但是，目前關于釩鐵渣作為耐火材料的研究都停留在實驗階段，只是單純把釩鐵渣粉碎成不同規(guī)格直接混合使用，這樣的方案為保證性能必須加入大量的釩鐵渣細粉料，但是釩鐵渣的化學成分如下:CaOll.88%, SiO20.635%, Al2O365.26%, Fe2O3 ( 0.5%, MgOlL 25，V2O5L 71，其中CaO含量達到將近12%，而CaO與耐火原料用的Al2O3和SiO2反應生成低融物鈣長石(Ca0.Al2O3- 2Si02)和鈣黃長石(2Ca0.Al2O3.SiO2),影響產(chǎn)品的使用壽命。對于骨料而言，產(chǎn)生這種反應效果不大，但是對于細粉而言，細粉的化學反應活性要比骨料化學反應活性要大很多，所以在1400度左右使用溫度下，粉料不宜采用釩鐵渣細粉。所以適量的釩鐵渣可以起到燒結(jié)劑的作用，如果過多的話，就會過燒結(jié)，從而對澆注料產(chǎn)生不利的影響。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術中的問題，提出一種釩鐵型渣溝澆注料，能夠充分回收利用生產(chǎn)釩鐵時產(chǎn)生的釩鐵渣，生產(chǎn)出的釩鐵型渣溝澆注料抗熱震性、抗渣侵蝕性更好，壽命更長。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種釩鐵型渣溝澆注料，包括以下組分且各組分質(zhì)量比例為:粒徑為5-8mm的釩鐵渣:20 25份；粒徑為3_5mm的釩鐵渣:10 15份；粒徑為l-3mm的I凡鐵禮::10 15份；粒徑為0.088-lmm的I凡鐵禮::5 10份；粒徑為Imm的碳化硅:5 10份；粒徑為200目的碳化硅:10 15份；氧化鋁微粉:3 5份；鋁酸鈣水泥:3 5份；球狀浙青:2 5份；金屬硅粉:1 4份；硅微粉:2 5份；三聚磷酸鈉:0.15
0.3份；六偏磷酸鈉:0.1 0.2份；有機纖維:0.05 0.1份；金屬鋁粉:0.2 0.5份。作為優(yōu)選,各組分質(zhì)量比例為:粒徑為5-8mm的f凡鐵洛:23份；粒徑為3_5mm的鑰；鐵渣:13份；粒徑為l_3mm的釩鐵渣:14份；粒徑為0.088-lmm的釩鐵渣:8份；粒徑為Imm的碳化硅:8份；粒徑為200目的碳化硅:14份；氧化鋁微粉:4份；鋁酸鈣水泥:4份；球狀浙青:4份；金屬硅粉:3.1份；硅微粉:4份；三聚磷酸鈉:0.2份；六偏磷酸鈉:0.2份；有機纖維:0.1份；金屬鋁粉:0.4份。作為優(yōu)選,各組分質(zhì)量比例為:粒徑為5-8mm的f凡鐵洛:25份；粒徑為3_5mm的鑰；鐵渣:13份；粒徑為l_3mm的釩鐵渣:11份；粒徑為0.088-lmm的釩鐵渣:7.2份；粒徑為Imm的碳化硅:8份；粒徑為200目的碳化硅:15份；氧化鋁微粉:4.2份；鋁酸鈣水泥:4.2份；球狀浙青:4.2份；金屬硅粉:3.2份；硅微粉:3.9份；三聚磷酸鈉:0.3份；六偏磷酸鈉:
0.2份；有機纖維:0.1份；金屬鋁粉:0.5份。作為優(yōu)選,各組分質(zhì)量比例為:粒徑為5-8mm的f凡鐵洛:21份；粒徑為3_5mm的鑰；鐵渣:15份；粒徑為l_3mm的釩鐵渣:13份；粒徑為0.088-lmm的釩鐵渣:9.6份；粒徑為Imm的碳化硅:9份；粒徑為200目的碳化硅:12.9份；氧化鋁微粉:3.7份；鋁酸鈣水泥:3.7份；球狀浙青:3.7份；金屬硅粉:3份；硅微粉:4.9份；三聚磷酸鈉:0.15份；六偏磷酸鈉:
0.1份；有機纖維:0.05份 ；金屬鋁粉:0.2份。作為優(yōu)選，所述鋁酸鈣水泥采用純鋁酸鈣水泥。作為優(yōu)選，所述純鋁酸鈣水泥采用超高鋁型的純鋁酸鈣水泥。作為優(yōu)選，所述有機纖維采用粘膠纖維。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出了一種釩鐵型高溫抗折渣溝澆注料，包括以下組分且各組分質(zhì)量比例為:粒徑為5-8mm的釩鐵渣:20 25份；粒徑為3_5mm的釩鐵渣:10 15份；粒徑為l_3mm的釩鐵渣:10 15份；粒徑為0.088-lmm的釩鐵渣:5 10份；粒徑為Imm的碳化娃:5 10份；粒徑為200目的碳化娃:10 15份；氧化招微粉:3 5份；招酸鈣水泥:3 5份；球狀浙青:2 5份；金屬硅粉:2 6份；硅微粉:2 5份；三聚磷酸鈉:0.15 0.3份；六偏磷酸鈉:0.1 0.2份;有機纖維:0.05 0.1份；金屬鋁粉:0.7
1.5份；氮化鈦:1 3份。作為優(yōu)選,各組分質(zhì)量比例為:粒徑為5-8mm的f凡鐵洛:22份；粒徑為3_5mm的鑰；鐵渣:13份；粒徑為l_3mm的釩鐵渣:13份；粒徑為0.088-lmm的釩鐵渣:7份；粒徑為Imm的碳化硅-J份；粒徑為200目的碳化硅:12份；氧化鋁微粉:4份；鋁酸鈣水泥:4份；球狀浙青:3份；金屬硅粉:3.5份；硅微粉:3份；三聚磷酸鈉:0.2份；六偏磷酸鈉:0.2份；有機纖維:0.1份；金屬鋁粉:1.1份；氮化鈦:2.2份。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明將生產(chǎn)釩鐵時產(chǎn)生的釩鐵渣進行回收利用，并適量加入多種輔助成分，對不同粒徑的釩鐵渣的性能進一步改善，得到的釩鐵型渣溝澆注料的強度性能超過標準要求，加熱永久線變化在標準要求范圍之內(nèi)，而且抗熱震性和抗渣侵蝕性優(yōu)于鋼廠目前使用的渣溝澆注料。釩鐵型渣溝澆注料還具有良好的抗熱震性、抗渣侵蝕性，使用效果良好，壽命長。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:釩鐵型渣溝澆注料，由以下組分構成各組分質(zhì)量比例為:粒徑為5-8_的釩鐵渣:23份；粒徑為3-5mm的釩鐵渣:13份；粒徑為l_3mm的釩鐵渣:14份；粒徑為0.088-lmm的釩鐵渣:8份；粒徑為Imm的碳化硅:8份；粒徑為200目的碳化硅:14份；氧化鋁微粉:4份；鋁酸鈣水泥:4份；球狀浙青:4份；金屬硅粉:3.1份；硅微粉:4份；三聚磷酸鈉:0.2份；六偏磷酸鈉:0.2份；有機纖維:0.1份；金屬鋁粉:0.4份。鋁酸鈣水泥按其化學成分可分為普通鋁酸鈣水泥(A1203 53 72%，CaO 21 35%)和純鋁酸鈣水泥(A1203 72 82%，CaO 19 23%)兩類。普通鋁酸鈣水泥又可分為低鐵型(Fe203〈2%)和高鐵型的(Fe2037 16% )兩種，低鐵型的鋁酸鈣水泥又可分為礬土水泥(A1203 53 56%，CaO 33 35% )、鋁一60 水泥(A1203 59% 61%，CaO 27 31%)和低鈣鋁酸鹽水泥(A1203 65 70%，CaO 21 24%)。純鋁酸鈣水泥又可分為普通型(A1203 72 78%)和超高鋁型(A1203 78 85%)的兩種。本實施例中，鋁酸鈣水泥采用超高鋁型的純鋁酸鈣水泥。所述有機纖維是指由有機聚合物制成的纖維或利用天然聚合物經(jīng)化學處理而制成的纖維。本實施例中采用粘膠纖維。實施時,先將由招熱法得到的f凡鐵洛原料經(jīng)破粉碎、篩分制成8-5_ (不包括8mm,包括 5mm)、5-3mm (不包括 5mm,包括 3mm)、3-lmm (不包括 3mm,包括 Imm)和 1-0.088mm (不包括1_，包括0.088mm)共四種粒度的料備用。鋁熱法冶煉釩鐵的還原劑為金屬鋁，調(diào)渣劑為氧化鈣，因此鋁熱法釩鐵渣的主要成分為A1203、CaO、Mg0(來自爐襯材料)以及夾雜的釩氧化物等。該釩鐵渣為主要原料可以生產(chǎn)出性能優(yōu)異的釩鐵型渣溝澆注料，其強度性能超過標準要求，加熱永久線變化在標準要求范圍之內(nèi)，而且抗熱震性和抗渣侵蝕性優(yōu)于攀鋼現(xiàn)場使用的渣溝澆注料?，F(xiàn)場應用表明，釩鐵型渣澆注料使用效果良好，壽命長，受到用戶好評。產(chǎn)品的主要化學成分=Al2O3彡48% ；SiC+C彡17%。體積密度在110°C X24h條件下彡2.50g/cm3 ;在1450°C X3h條件下彡2.45g/cm3。常溫耐壓強度在110°C X24h條件下> 20Mpa ;在1450°C X3h條件下> 40Mpa。加熱永久線變化在1450°C X3h條件下為±0.5%ο本實施例為最佳實施例。實施例二:釩鐵型渣溝澆注料，由以下組分構成各組分質(zhì)量比例為:粒徑為5_8mm的釩鐵渣:25份；粒徑為3-5mm的釩鐵渣:13份；粒徑為l_3mm的釩鐵渣:11份；粒徑為0.088-lmm的釩鐵渣:7.2份；粒徑為Imm的碳化硅:8份；粒徑為200目的碳化硅:15份；氧化鋁微粉:
4.2份；鋁酸鈣水泥:4.2份； 球狀浙青:4.2份；金屬硅粉:3.2份；硅微粉:3.9份；三聚磷酸鈉:0.3份；六偏磷酸鈉:0.2份；有機纖維:0.1份；金屬鋁粉:0.5份。本實施例成本更低。實施例三:釩鐵型渣溝澆注料，由以下組分構成各組分質(zhì)量比例為:粒徑為5_8mm的釩鐵渣:21份；粒徑為3-5mm的釩鐵渣:15份；粒徑為l_3mm的釩鐵渣:13份；粒徑為0.088-lmm的釩鐵渣:9.6份；粒徑為Imm的碳化硅:9份；粒徑為200目的碳化硅:12.9份；氧化鋁微粉:
3.7份；鋁酸鈣水泥:3.7份；球狀浙青:3.7份；金屬硅粉:3份；硅微粉:4.9份；三聚磷酸鈉:0.15份；六偏磷酸鈉:0.1份；有機纖維:0.05份；金屬鋁粉:0.2份。本實施例燒結(jié)效果更佳。實施例四:釩鐵型高溫抗折渣溝澆注料，包括以下組分且各組分質(zhì)量比例為:粒徑為5_8mm的釩鐵渣:22份；粒徑為3-5mm的釩鐵渣:13份；粒徑為l_3mm的釩鐵渣:13份；粒徑為0.088-lmm的釩鐵渣:7份；粒徑為Imm的碳化硅:7份；粒徑為200目的碳化硅:12份；氧化鋁微粉:4份；鋁酸鈣水泥:4份；球狀浙青:3份；金屬硅粉:3.5份；硅微粉:3份；三聚磷酸鈉:0.2份；六偏磷酸鈉:0.2份；有機纖維:0.1份；金屬鋁粉:1.1份；氮化鈦:2.2份。
本實施例在釩鐵型渣溝澆注料中添加氮化鈦(TiN)來提高澆注料的高溫抗折性能。TiN的引入的量:1-3份，金屬硅粉引入量:1-3份，金屬鋁粉引入量0.5-1份。引入TiN在耐火材料中起的作用:一方面，TiN氧化生成TiO2產(chǎn)生的體積膨脹使試樣結(jié)構趨于疏松，有損于高溫抗折強度的提高；另一方面，生成的TiO2由于其陽離子與氧離子的E/e2值適中，因此能有效地促進Al2O3燒結(jié)，使產(chǎn)品結(jié)構致密化，有利于高溫抗折強度的提高。高溫抗折強度隨TiN加入量的變化是上述二種作用共同作用的結(jié)果。當TiN加入量過少時，生成的TiO2量少，體積膨脹小，TiO2促進燒結(jié)作用占主導而使其高溫抗折強度提高；當TiN加入量增大時，由于體積膨脹過大，導致試樣的結(jié)構趨于疏松而使高溫抗折強度降低。TiN可以起到防氧化的作用，適量TiN的加入量可使產(chǎn)品相應試樣的脫碳層厚度最薄，防氧化效果最好。復合添加TiN、金屬硅粉和金屬鋁粉的好處:金屬硅粉和鋁粉在提高試樣高溫抗折強度方面具有重要作用。其原因是:A1在高溫時與C反應形成Al4C3，產(chǎn)生8-9%的體積膨脹而堵塞氣孔，使材料更加致密，從而提高了產(chǎn)品的高溫強度。Si在高溫下與C反應形成SiC，使產(chǎn)品組織結(jié)構以及 使表層更周密性，從而提高產(chǎn)品的高溫強度。TiN氧化導致試樣高溫強度降低的缺點可以通過復合加入具有補強作用的鋁粉和金屬硅粉來彌補。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.釩鐵型渣溝澆注料，其特征在于:包括以下組分且各組分質(zhì)量比例為:粒徑為5-8mm的釩鐵渣:20 25份；粒徑為3-5mm的釩鐵渣:10 15份；粒徑為l_3mm的釩鐵渣:10 15份；粒徑為0.088-lmm的釩鐵渣:5 10份；粒徑為Imm的碳化硅:5 10份；粒徑為200目的碳化硅:10 15份；氧化鋁微粉:3 5份；鋁酸鈣水泥:3 5份；球狀浙青:2 5份；金屬娃粉:1 4份；娃微粉:2 5份；三聚磷酸鈉:0.15 0.3份；六偏磷酸鈉:0.1 0.2份；有機纖維:0.05 0.1份；金屬鋁粉:0.2 0.5份。
2.如權利要求1所述的釩鐵型渣溝澆注料，其特征在于:各組分質(zhì)量比例為:粒徑為5-8mm的釩鐵渣:23份；粒徑為3_5mm的釩鐵渣:13份；粒徑為l_3mm的釩鐵渣:14份；粒徑為0.088-lmm的f凡鐵洛:8份；粒徑為Imm的碳化娃:8份；粒徑為200目的碳化娃:14份；氧化鋁微粉:4份；鋁酸鈣水泥:4份；球狀浙青:4份；金屬硅粉:3.1份；硅微粉:4份；三聚磷酸鈉:0.2份；六偏磷酸鈉:0.2份；有機纖維:0.1份；金屬鋁粉:0.4份。
3.如權利要求1所述的釩鐵型渣溝澆注料，其特征在于:各組分質(zhì)量比例為:粒徑為5-8mm的釩鐵渣:25份；粒徑為3_5mm的釩鐵渣:13份；粒徑為l_3mm的釩鐵渣:11份；粒徑為0.088-lmm的釩鐵渣:7.2份；粒徑為Imm的碳化硅:8份；粒徑為200目的碳化硅:15份；氧化鋁微粉:4.2份；鋁酸鈣水泥:4.2份；球狀浙青:4.2份；金屬硅粉:3.2份；硅微粉:3.9份；三聚磷酸鈉:0.3份；六偏磷酸鈉:0.2份；有機纖維:0.1份；金屬鋁粉:0.5份。
4.如權利要求1所述的釩鐵型渣溝澆注料，其特征在于:各組分質(zhì)量比例為:粒徑為5-8mm的釩鐵渣:21份；粒徑為3_5mm的釩鐵渣:15份；粒徑為l_3mm的釩鐵洛:13份；粒徑為0.088-lmm的釩鐵渣:9.6份；粒徑為Imm的碳化硅:9份；粒徑為200目的碳化硅:12.9份；氧化鋁微粉:3.7份；鋁酸鈣水泥:3.7份；球狀浙青:3.7份；金屬硅粉:3份；硅微粉:4.9份；三聚磷酸鈉:0.15份；六偏磷酸鈉:0.1份；有機纖維:0.05份；金屬鋁粉:0.2份。
5.如權利要求1至4中任一項所述的釩鐵型渣溝澆注料，其特征在于:所述鋁酸鈣水泥采用純鋁酸鈣水泥。
6.如權利要求5所述的釩鐵型渣溝澆注料，其特征在于:所述純鋁酸鈣水泥采用超高鋁型的純鋁酸鈣水泥。
7.如權利要求1至4中任一項所述的釩鐵型渣溝澆注料，其特征在于:所述有機纖維采用粘膠纖維。
8.一種釩鐵型高溫抗折渣溝澆注料，其特征在于:包括以下組分且各組分質(zhì)量比例為:粒徑為5-8mm的釩鐵渣:20 25份；粒徑為3_5mm的釩鐵渣:10 15份；粒徑為l_3mm的鑰;鐵洛:10 15份；粒徑為0.088-lmm的I凡鐵洛:5 10份；粒徑為Imm的碳化娃:5 10份；粒徑為200目的碳化硅:10 15份；氧化鋁微粉:3 5份；鋁酸鈣水泥:3 5份；球狀浙青:2 5份；金屬硅粉:2 6份；硅微粉:2 5份；三聚磷酸鈉:0.15 0.3份；六偏磷酸鈉:0.1 0.2份；有機纖維:0.05 0.1份；金屬鋁粉:0.7 1.5份；氮化鈦:1 3份。
9.如權利要求8所述的一種釩鐵型高溫抗折渣溝澆注料，其特征在于:各組分質(zhì)量比例為:粒徑為5-8mm的釩鐵渣:22份；粒徑為3_5mm的釩鐵渣:13份；粒徑為l_3mm的釩鐵渣:13份；粒徑為0.088-lmm的釩鐵渣:7份；粒徑為Imm的碳化硅:7份；粒徑為200目的碳化硅:12份；氧化鋁微粉:4份；鋁酸鈣水泥:4份；球狀浙青:3份；金屬硅粉:3.5份；硅微粉:3份；三聚磷酸鈉:0.2份；六偏磷酸鈉:0.2份；有機纖維:0.1份；金屬鋁粉:1.1份；氮化鈦2.2份。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種釩鐵型渣溝澆注料，包括以下組分且各組分質(zhì)量比例為粒徑為5-8mm的釩鐵渣20～25份；粒徑為3-5mm的釩鐵渣10～15份；粒徑為1-3mm的釩鐵渣10～15份；粒徑為0.088-1mm的釩鐵渣5～10份；粒徑為1mm的碳化硅5～10份；粒徑為200目的碳化硅10～15份；氧化鋁微粉3～5份；鋁酸鈣水泥3～5份；球狀瀝青2～5份；金屬硅粉1～4份；硅微粉2～5份；三聚磷酸鈉0.15～0.3份；六偏磷酸鈉0.1～0.2份；有機纖維0.05～0.1份；金屬鋁粉0.2～0.5份。本發(fā)明將生產(chǎn)釩鐵時產(chǎn)生的釩鐵渣進行回收利用，澆注料的抗熱震性和抗渣侵蝕性更佳，實用壽命更長。
文檔編號C04B35/66GK103145435SQ20131012159
公開日2013年6月12日 申請日期2013年4月9日 優(yōu)先權日2013年4月9日
發(fā)明者馬少杰, 佘成其, 佘云鋒 申請人:長興云峰爐料有限公司