[发明专利]一种无水炮泥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料工业领域，特别涉及高炉出铁口用无水炮泥的生产领域。

背景技术

炮泥是用来封堵出铁口的耐火材料，一般用刚玉、矾土或粘土熟料作为骨料(加入量一般为40％左右)，以碳结合方式而制得的铝质耐火材料，属于不定形耐火材料中的一种，亦是不可回收的一次性消耗材料。

随着近年钢铁企业的不断发展、钢产量的不断提高，对铝质耐火材料的消耗也是巨大的。我国铝土矿产本不丰富，再伴着近年对铝质原料的大量开采，资源日益匮乏，导致铝质原料的市场价格不断飙升，致使炮泥这一消耗耐材的生产成本也不断增加。

另外，在炼铁、炼钢工业中，铁水预处理，转炉和钢包中大量使用铝质耐火碳砖，如铝镁碳砖(Al₂O₃-MgO-C砖)和铝碳化硅碳砖(Al₂O₃-SiC-C砖)。在铁水预处理，转炉，钢包等一系列冶炼过程中，由于反应剧烈，铝质耐火碳砖的使用条件非常苛刻，易造成碳砖氧化脱碳，致使其抗铁水、钢水、钢渣的冲刷，侵蚀性能下降，使其使用周期短，因而，我国每年要产生大量的废铝镁碳砖(Al₂O₃-MgO-C砖)和废铝碳化硅碳砖(Al₂O₃-SiC-C砖)，不仅浪费能源，而且污染环境。

铝镁碳砖(Al₂O₃-MgO-C砖)是以Al₂O₃，MgO和C为主要成分的含碳耐火材料。通常，含Al₂O₃60％～69％，MgO 7％～14％，C 5％～12％。它有较好的抗渣侵蚀性和抗热震性，有微量的重烧膨胀。

铝碳化硅碳砖(Al₂O₃-SiC-C砖)是以Al₂O₃，SiC和C为主要成分的含碳耐火材料。通常，含Al₂O₃58％～65％，SiC 12％～14％和C 4％～10％。

铝镁碳砖和铝碳化硅碳砖在使用的过程中形成了石墨化的碳，而炮泥的强度又很大程度上来自焦炭、焦油和沥青中的残碳的石墨化。如果能把这些废弃耐火制品用于无水炮泥的生产中，不仅能有效利用这些废砖中的残碳提高炮泥的高温强度和抗冲刷性，延长出铁时间，而且炮泥的生产成本将大大降低。同时，也能提高资源的利用率，降低能耗。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供一种节约资源、降低生产成本、提高废弃耐火材料综合利用率的无水炮泥及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无水炮泥，其特征在于由主料和复合结合剂制成，所述的主料由以下原料按重量百分比组成：

1～3mm的废铝镁碳砖或废铝碳化硅碳砖  13～15％

0～1mm的废铝镁碳砖或废铝碳化硅碳砖  3～5％

1～3mm的矾土                        0～5％

0～1mm的矾土                        4～6％

≤0.088mm的矾土细粉                 11～13％

200目碳化硅                         12～13％

≤0.088mm粘土                       16～20％

0～2mm的焦炭                        16～20％

沥青                                6～10％

200目的绢云母                       5～7％；

所述的废铝镁碳砖或废铝碳化硅碳砖中，要求Fe₂O₃≤1.5％和H₂O≤1％；

所述的复合结合剂为：按重量百分比，由20％的蒽油和80％的焦油配制而成的混合油，复合结合剂的加入量为主料总重量的18～20％。

上述的无水炮泥的制备方法如下：

1)将废铝镁碳砖或废铝碳化硅碳砖和矾土分别经破碎机机械破碎，经3mm和1mm筛筛分后，制成粒度为1～3mm和0～1mm的颗粒；取0～1mm粒度的矾土继续研磨成≤0.088mm的矾土细粉；

2)按上述的配比，取主料，加入碾泥机中先干混3～5min；