环保型干式振动料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种环保型干式振动料及其制备方法，其特征在于所述的中间包干式振动料是以炼钢厂的废镁碳砖、废铝镁碳砖或它们的混合物，经人工清洗后破碎而组成的颗粒级配。并选用无机硅酸盐为粘合剂，加入金属Ａｌ粉、Ｓｉ粉和ＳｉＣ粉作为复合防氧化剂，选用硼砂、硅微粉为中温烧结剂。制备成的干式振动料摒弃了传统的酚醛树脂作粘结剂，符合环保要求。使用寿命从原来的１２小时提高到２０余小时，是一种实用性强而制作简单、原料丰富的中间包干式振动料。

Environmental protection type dry vibration material and preparation method thereof

The present invention relates to an environment-friendly dry vibration material and a preparation method thereof, which is characterized in that the dry vibrating material is described in steel-making plant waste magnesia carbon bricks, waste al2o3-mgo-c bricks or mixtures by manual cleaning after crushing and grading. Inorganic silicate is used as adhesive, and metal Al powder, Si powder and SiC powder are used as composite oxidation inhibitor. Borax and silica powder are used as medium temperature sintering agent. The prepared dry vibration material abandons the traditional phenolic resin as binder and conforms to the environmental protection requirement. The service life from the original 12 hours to more than 20 hours, is a practical and simple production, raw materials rich in the middle lump vibration materials.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。主要用于现代炼钢技 术中连铸工艺的主要设备之一中间包的工作层，以及其它金属熔炼炉和有 关的热工设备上。属于不定型耐火材料领域。
技术介绍
中间包干式振动料是近几年来国际上开发的不定形耐火材料，其施工时 不需加任何水或其它液体即可经振动就能获得致密施工,且无需养护便能 使用的材料。由于它与传统浇注料相比较，具有制作简单/施工时间短、劳 动强度低、使用方便等优势，从而近年来得到迅速推广。目前，中间包干式振动料普遍采用电熔镁砂、电熔镁粉为原料，成本相 对较高。并且由于镁砂材料本身的缺点——高温下受热冲击而产生裂纹，使 产品在使用中出现结构性剥落而毁损，炉渣通过裂纹侵入工作层内部引起侵 蚀熔损。减少了产品的使用寿命。结合剂的使用在一定程度上来说，决定了不定型耐火材料的发展水平。 已有的中间包干式振动料广泛使用的是粉末状热塑性酚醛树脂。这类结合剂 低温溶化的特性使材料在中、低温获得了很好的强度，满足了干式振动料的 使用要求。但使用酚醛树脂作结合剂， 一方面价格高昂，提高了产品的成本; 另一方面产品的中温强度低，在中温烘包时易出现塌包的危险。并且与之匹 配的促硬剂六次甲基四胺受热分解、产生的气体有浓烈的恶臭气味，刺激呼 吸道和眼睛，影响身体健康，恶化工作环境。探求既对环境无污染又能提高 产品中温强度的结合剂，已成为必然。作为不定型耐火材料添加剂的一种，防氧化剂的加入，使耐火材料在高 温下的抗氧化能力显著提高，有效地阻止了氧化物对耐火材料的化学反应， 减少耐火材料的蚀损。在现代炼钢连铸工艺技术突飞猛进的今天，研发既环保、又节能和高效 的新型干式振动料，已成为材料应用领域重要的课题之一。本专利技术所要解决的技术问题是提供一种洁净、节能、高效的环 保型干式振动料及其制备方法。单浇钢包数达到18炉次以上，从而明显地 减少中间包的周转次数，节约时间，提高连铸速度，降低耐火材料消耗，节 约成本。为所要解决的技术问题提供的技术方案是1、 原料的选择原料来源是炼钢厂的废镁碳砖、废铝镁碳砖，经人工手选， 剔除粘附于废砖上的铁鳞、结瘤等杂物。用颚式破碎机破碎，放入混砂机中 搅拌，加入化学试剂，困料24h,自然干燥，用平板振动筛分级，得到粒度为5 — lmm或3—0mm的废镁碳砖砂或废铝镁碳砖砂，作为骨料；并用雷蒙磨 制粉方法将废镁碳砖砂或废铝镁碳砖砂制成粒度《0. 088mm的细粉，作为环 保型干式振动料的粉料。2、 结合剂的选择选用粒度《0. lmm的无机硅酸盐为结合剂。3、 防氧化剂的选择优先选用金属A1、金属Si、 SiC作为复合防氧化剂， 其粒度与以上所述的细粉相当。4、 中温烧结剂的选择选用硼砂、硅微粉为中温烧结剂，粒径《4(Vm。5、 本专利技术提供的三种环保型干式振动料的具体原料的质量百分数是
技术实现思路
废镁碳砖砂 废镁碳砖粉60%—80%40%—20%金属A1粉(外加)0. 5%—3%金属Si粉(外加) SiC粉(外加)0. 5%—4%1%—5%a-Al203粉(外加)0. 5%—2%硼砂(外加) 0.5%—3%硅微粉(外加) 0. 1%—3%无机盐结合剂(外加) 3%—6%(2)废铝镁碳砖砂 60%—80% 废铝镁碳砖粉 40%—20% 金属A1粉(外加) 0.5%—3% 金属Si粉(外加) SiC粉(外加) a-A1203粉(外加) 硼砂(外加) 硅微粉(外加) 无机盐结合剂(外加)(3)0. 5%—4% 1%_5% 0. 5%—2% 0.5%_3% 0, 1%—3%3%—6%废铝镁碳砖砂 废镁碳砖砂 废铝镁碳砖粉 废镁碳砖粉 金属A1粉(外加) 金属Si粉(外加) SiC粉(外加) a-A1203粉(外加) 硼砂(外加) 硅微粉(外加) 无机盐结合剂(外加)5% —70% 5%—70% 5% —50% 50/0—50% 0.5%—3% 0. 5%—4% 1% — 5% 0. 5%—2% 0. 5%—3% 0. 1%—3%3%—6%相对于上述三种原料配比则本专利技术提供的环保型干式振动料的具体的 化学成分质量百分比分别为-(1) MgO 60%—85% (2) MgO 余jCaO l%-4% A1203 余量 Al0.8%—3% Si02 1%_5% SiC 1%—5% C 6%—25%(3) MgO 50%—80% CaO 1%-4% A1203余量 Al 0.8%—3% Si02 1%_5% SiC 1%—5% C 6%—25%CaO 1%-4% A1203 60%-85% Al 0.80/0—3% Si02 1%—5% SiC 1%—5% C 6%—25%本专利技术提供的环保型干式振动料的具体制作工艺是a)按权利要求1 三种组分中任一种组成配比称量；b)将废镁碳砖砂或废铝镁碳砖砂用雷蒙 磨制成细粉，与除无机盐粘合剂之外的外加组分放进小型混料机中混合15 一20min; c)将配料组成中粗颗粒与结合剂放入行星式强力搅拌机中预混3 一8分钟，再混入步骤b)混匀的细粉，最后再混炼10—20分钟出料、取样 检验、称量、包装、入库。由以上的技术方案可以看出本专利技术提供的环保型干式振动料的特点为(1)大部分原料系利用废弃镁碳砖或废弃铝镁碳砖，变废为宝，节约了 宝贵的镁砂；(2) 同时，本专利技术增加了碳的百分含量(6 — 25%)，充分利用碳具有 熔点高(石墨熔点3400°C)，难于被钢渣湿润；热传导率高，难于受热冲击 而产生裂纹以及可以还原Fe203和Si02等外来物的优点，通过碳与Mg0复合 可以使碳的氧化得到抑制，最大限度地发挥了MgO的高温耐蚀性能，同时克 服了镁砂的缺点——由于热冲击而产生裂纹，由于外来物的侵入而产生结构 剥落。本专利技术综合了这两种物质各自的优点并克服了二者的缺点，从而发挥 出优良性能。也就是说，本专利技术完全克服了过去碱性干式振动料的缺点，即 炉渣侵蚀和发生裂纹的致命问题；(3) 创造性地使用无毒、无味、不产生有害气体的无机盐结合剂。由 于这种结合剂低温加热使之脱水而成凝胶化，沉积在耐火骨料的废镁碳砖砂 和废铝镁碳砖砂及它们的细粉表面，使之胶结、硬化、并获得强度，赋予材 料良好的使用性能。而且有较好的成型和施工性能。与酚醛树脂结合剂相比较，它具有价格低廉、低温和中温强度高、无污染、又不影响干式振动料的 抗渣性及抗氧化性的特点。改善作业环境，达到清洁生产的目的；(4) 引入了复合防氧化剂。本专利技术充分考虑到含碳耐火材料易于氧化 的特性，利用比碳更容易氧化的金属Al、金属Si和化合物SiC。复合加入 干式料中，其目的之一是为了防止结合碳和石墨优先同大气中的氧或者熔渣 中的氧化铁发生化学反应之后而产生氧化，二是为了提高干式料的高温强 度。干式料在受热时，防氧化剂会导致材料产生更为细小的气孔，从而降低 材料的透气性，使空气更难于进入材料的结构中，同时还能降低材料的气孔 率，依靠这些机理，在有空气的时候防氧化剂便给予材料一定程度的牢固性； 在高温环境中，金属氧化时生成的金属氧化物，填充了碳氧化形成的气孔， 使耐火材料致密化，将C0还原为C，抑制C的消耗速度，从而改善了材料的 高温强度，起到了防止碳氧化的作用；(5) 硼酸的使用，强化了材料的中、高温强度。随温度的升高BA与 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保型干式振动料，其特征在于所述的振动料组成为下述三种组成中的任一种：（１）废镁碳砖砂的质量百分数为６０％－８０％废镁碳砖粉的质量百分数为４０％－２０％外加金属Ａｌ粉的质量百分数为０．５％－３ ％外加金属Ｓｉ粉的质量百分数为０．５％－４％外加ＳｉＣ粉的质量百分数为１％－５％外加α－Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］粉的质量百分数为０．５％－２％外加硼砂的质量百分数为０．５％－３％外加硅微 粉的质量百分数为０．１％－３％外加无机盐结合剂的质量百分数为３％－６％（２）废铝镁碳砖砂的质量百分数为６０％－８０％废铝镁碳砖粉的质量百分数为４０％－２０％外加金属Ａｌ粉的质量百分数为 ０．５％－３％外加金属Ｓｉ粉的质量百分数为０．５％－４％外加ＳｉＣ粉的质量百分数为１％－５％外加α－Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］粉的质量百分数为０．５％－２％外加硼砂的质量百分数为０．５％－３％ 外加硅微粉的质量百分数为０．１％－３％外加无机盐结合剂的质量百分数为３％－６％（３）废铝镁碳砖砂的质量百分数为５％－７０％废镁碳砖砂的质量百分数为５％－７０％废铝镁碳砖粉的质量 百分数为５％－５０％废镁碳砖粉的质量百分数为５％－５０％外加金属Ａｌ粉的质量百分数为０．５％－３％外加金属Ｓｉ粉的质量百分数为０．５％－４％外加ＳｉＣ粉的质量百分数为１％－５％外加 α－Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］粉的质量百分数为０．５％－２％外加硼砂的质量百分数为０．５％－３％外加硅微粉的质量百分数为０．１％－３％外加无机盐结合剂的质量百分数为３％－６％。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宏武，于琪芳，
申请(专利权)人：攀枝花顺腾集团冶金材料有限公司，
类型：发明
国别省市：51[]