一种合成尖晶石-镁钙铁砂的复合电炉炉底捣打料及其制备方法技术

本发明专利技术属于耐火材料领域。本发明专利技术提供了一种以废镁碳砖为原料合成尖晶石‑镁钙铁砂的复合电炉炉底捣打料，包含如下重量份的组分：合成砂92～109份、黏土结合剂1～3份；制备合成砂的原料中，镁碳砖颗粒、轻烧白云石粉、轻烧镁粉、消石灰粉、氧化铁红的重量比为50～55：12～16：20～25：4～8:4～6。本发明专利技术进一步提供了复合电炉炉底捣打料的制备方法。本发明专利技术生成的尖晶石与方镁石、铁酸二钙相互交叉，避免了尖晶石气孔率大的缺陷，进而减少了电炉炉底烧结层厚度，进一步减少了炉底开裂、漏钢的现象。本发明专利技术所制备的复合电炉炉底捣打料综合性能好、高温性能优异，使用寿命延长。

【技术实现步骤摘要】
一种合成尖晶石-镁钙铁砂的复合电炉炉底捣打料及其制备方法
本专利技术涉及耐火材料
，尤其涉及一种以镁碳砖为原料合成尖晶石-镁钙铁砂的复合电炉炉底捣打料及其制备方法。
技术介绍
传统的电炉炉底捣打料采用轻烧镁钙粉为原料，通过精确加工工艺合成镁钙铁砂，因其抗侵蚀性好、易烧结等特点，目前，国内外钢厂依然主要采用MgO-Fe2O3-CaO质的不定形耐火材料作为电炉炉底捣打料。随着用户对钢材质量要求的提高，近年来钢厂对吨钢成本等综合经济指标的提高，不断地采用新电炉炼钢技术，对电炉耐材使用提出了更高的技术要求。因此，原MgO-Fe2O3-CaO质的电炉炉底捣打料已经不能很好地适应现有的冶金工艺，易产生炉底烧结层过厚，引起开裂，造成严重脱落的问题，一直制约炼钢技术的发展。同时由于环保政策的落地实施，耐材原料价格不断上涨，钢铁成品价格降低，进一步增加了电炉炼钢成本，促使耐火材料的市场竞争压力越来越大，耐材企业的生存受到了严峻的挑战，因此耐材企业必须降本增效，提高耐材资源的回收利用率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种以镁碳砖为原料合成尖晶石-镁钙铁砂的复合电炉炉底捣打料，在保证使用性能指标的同时降低了生产成本，充分地利用了废弃资源。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种合成尖晶石-镁钙铁砂的复合电炉炉底捣打料，包含如下重量份的组分：合成砂92～109份；黏土结合剂1～3份；制备所述合成砂的原料中，镁碳砖颗粒、轻烧白云石粉、轻烧镁粉、消石灰粉、氧化铁红的重量比为50～55：12～16：20～25：4～8:4～6。作为优选，所述合成砂中，粒度6～3mm的组分、粒度3～1mm的组分与粒度≤1mm的组分的重量比为20～25：27～32：45～52。作为优选，所述合成砂中，每45～52重量份粒度≤1mm的组分中至少包含13～17重量份粒度≤0.074mm的组分。作为优选，所述镁碳砖为废镁碳砖，所述废镁碳砖颗粒的粒度≤0.074mm，水分≤1％。作为优选，所述轻烧白云石粉的粒度≤0.074mm，消石灰粉的粒度≤0.074mm。本专利技术还提供了一种复合电炉炉底捣打料的制备方法，包括如下步骤：1)将合成砂的原料混合后顺次进行混炼、成型、烧结、细化，得到合成砂；2)将所得合成砂与黏土结合剂混合，即得复合电炉炉底捣打料。作为优选，所述混炼的时间≥20min。作为优选，所述成型为压球成型。作为优选，所述烧结的温度≥1700℃，时间≥3h。作为优选，所述合成砂与黏土结合剂混合的时间≥10min。本专利技术的有益效果包括以下几点：1)尖晶石-镁钙铁合成砂烧结过程中，1100～1300℃时镁碳砖中的Al2O3和MgO发生化合反应生成尖晶石，体积膨胀；同时，消石灰Ca(OH)2转化为CaO。当温度达到1650℃以上时，MgO、CaO和Fe2O3烧结成方镁石和铁酸二钙相，体积收缩。两者烧结膨胀率相抵消，避免了电炉炉底开裂剥落。2)尖晶石具有较好的抗渣性，尖晶石与方镁石、铁酸二钙相互交叉，避免了尖晶石的气孔率大的缺陷，进而减少了电炉炉底烧结层厚度，进一步减少了炉底开裂、漏钢的现象，明显延长了电炉炉底寿命。3)本专利技术所制备的复合电炉炉底捣打料综合性能好、高温性能优异，使用寿命延长。具体实施方式本专利技术提供了一种合成尖晶石-镁钙铁砂的复合电炉炉底捣打料，包含如下重量份的组分：合成砂92～109份；黏土结合剂1～3份；制备所述合成砂的原料中，镁碳砖颗粒、轻烧白云石粉、轻烧镁粉、消石灰粉、氧化铁红的重量比为50～55：12～16：20～25：4～8:4～6。本专利技术所述的复合电炉炉底捣打料包含92～109份的合成砂，优选为95～105份，进一步优选为98～100份。本专利技术制备所述合成砂的原料中，镁碳砖颗粒、轻烧白云石粉、轻烧镁粉、消石灰粉、氧化铁红的重量比为50～55：12～16：20～25：4～8:4～6，优选为52～54：13～15：21～23：5～7:4～5。本专利技术所述合成砂中，粒度6～3mm的组分、粒度3～1mm的组分与粒度≤1mm的组分的重量比优选为20～25：27～32：45～52，进一步优选为22～24：29～31：48～50。本专利技术所述合成砂中，每45～52重量份粒度≤1mm的组分中包含的粒度≤0.074mm的组分的重量份优选为13～17，进一步优选为14～16。本专利技术所述镁碳砖颗粒优选为废镁碳砖颗粒，达到节约资源，废物利用的目的。本专利技术所述废镁碳砖颗粒的粒度优选≤0.074mm，更优选≤0.070mm。本专利技术所述废镁碳砖颗粒优选经过水洗、烘干的步骤，烘干后水分优选≤1％，更优选≤0.8％。本专利技术所述轻烧白云石粉的粒度优选≤0.074mm，更优选≤0.072mm；所述消石灰粉的粒度优选≤0.074mm，更优选≤0.072mm。本专利技术所述消石灰粉中Ca(OH)2含量≥99.5％。本专利技术所述废镁碳砖颗粒、轻烧白云石粉、轻烧镁粉的指标见下表1。表1：废镁碳砖颗粒、轻烧白云石粉、轻烧镁粉的指标原料(％)IL(灼减)SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgO废镁碳砖颗粒≤10≤2≤1≤10≤2≥75轻烧白云石粉≤15≤2.5≤0.5≤3≥35≤34轻烧镁粉≤5≤5≤1.5≤1≤3.5≥87本专利技术所述的复合电炉炉底捣打料包含1～3份的黏土结合剂，优选为2～3份。本专利技术还提供了一种复合电炉炉底捣打料的制备方法，包括如下步骤：1)将合成砂的原料混合后顺次进行混炼、成型、烧结、细化，得到合成砂；2)将所得合成砂与黏土结合剂混合，即得复合电炉炉底捣打料。本专利技术所述混炼优选为在湿碾中混炼均匀。本专利技术所述混炼的时间优选≥20min，更优选≥30min。本专利技术所述成型优选为压球成型，所述压球成型为将混炼均匀的物料经传送带送入压球机中压球成型。本专利技术所述烧结的温度优选≥1700℃，更优选≥1800℃；所述烧结的时间优选≥3h，更优选≥4h。本专利技术所述烧结优选在高温竖窑中进行，底吹鼓风机转速优选800～1000r/min，进一步优选850～950r/min。本专利技术所述细化优选为合成砂破碎和筛分，所述合成砂破碎优选为先采用颚式破碎机破碎，再用辊式破碎机粉碎成粒度≤6mm的颗粒；所述筛分优选为经粒度筛选机筛分出6～3mm、3～1mm、≤1mm的三种粒度的颗粒；本专利技术所述细化进一步优选为采用球磨机细磨成粒度≤0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合成尖晶石-镁钙铁砂的复合电炉炉底捣打料，其特征在于，包含如下重量份的组分：/n合成砂 92～109份； 黏土结合剂 1～3份；/n制备所述合成砂的原料中，镁碳砖颗粒、轻烧白云石粉、轻烧镁粉、消石灰粉、氧化铁红的重量比为50～55：12～16：20～25：4～8:4～6。/n

【技术特征摘要】
1.一种合成尖晶石-镁钙铁砂的复合电炉炉底捣打料，其特征在于，包含如下重量份的组分：
合成砂92～109份；黏土结合剂1～3份；
制备所述合成砂的原料中，镁碳砖颗粒、轻烧白云石粉、轻烧镁粉、消石灰粉、氧化铁红的重量比为50～55：12～16：20～25：4～8:4～6。


2.根据权利要求1所述的复合电炉炉底捣打料，其特征在于，所述合成砂中，粒度6～3mm的组分、粒度3～1mm的组分与粒度≤1mm的组分的重量比为20～25：27～32：45～52。


3.根据权利要求1或2所述的复合电炉炉底捣打料，其特征在于，所述合成砂中，每45～52重量份粒度≤1mm的组分中至少包含13～17重量份粒度≤0.074mm的组分。


4.根据权利要求3所述的复合电炉炉底捣打料，其特征在于，所述镁碳砖为废镁碳砖，所述废镁碳砖颗粒的粒度≤0.074mm，水分≤1...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿鹏，王团收，任林，赵现华，张盛，李健，高梅，刘美荣，
申请(专利权)人：北京利尔高温材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11