[发明专利]用废弃镁砖及石墨电极材料低成本生产镁碳砖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼用耐火材料技术领域，尤其涉及一种用废弃镁砖及废弃石墨电极材料，低成本生产镁碳砖的方法。

背景技术

镁碳砖镁碳耐火材料是60年代中期，由美国研制成功，70年代，日本炼钢业开始把镁碳砖用于水冷却电弧炉炼钢中。目前在世界范围内镁碳砖已大量用于炼钢生产，如电炉炉衬、转炉炉衬、精炼钢包等，已成为一种极为重要的钢铁冶炼用耐火材料。

其常用生产用原材料主要有优质镁砂、鳞片石墨、树脂、添加剂等。常规的工艺流程为：破碎、配料、混炼、成型、热处理、成品拣选及包装。

发明内容

本发明的目的是提供一种废弃镁砖及石墨电极材料低成本生产镁碳砖的方法，通过优化镁碳砖的原料组成，用经过拣选加工处理的高品位废弃镁砖，部分或全部替代电熔镁砂；用同样经过拣选加工处理的废弃石墨电极，全部替代原来的鳞片石墨；结合剂部分采用特殊参数要求的酚醛树脂，并重新调整添加剂物质的组成比例。最终可降低原成本30-50％，生产出满足钢铁冶炼需要的优质镁碳砖。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种用废弃镁砖及石墨电极材料低成本生产镁碳砖的方法，它是由下述原料按重量份比例配料：优质镁砂20-35份，废弃镁砖50-65份，废弃石墨电极粉5-14份，复合添加剂5-6份，特种树脂3-4份；

生产方法是：将粒度为1-0mm的优质镁砂原料及废弃镁砖(粒度为5-0mm)投入到高速混炼机中，一次混合2-6分钟，加入特种树脂，二次混合2-6分钟，然后加入150-200目的优质镁砂、废弃石墨电极粉及复合添加剂，三次混合5-15分钟；然后成型、干燥、拣选、检验、包装入库，即生产出低成本镁碳砖；

所述原料的性能指标如下：

优质镁砂MgO 95-99％；

粒度1-0mm 8-20重量份；粒度150-200目5-15重量份；

废弃镁砖MgO≥96.5％；SiO₂含量≤2.0％；显气孔率≤18％；水份≤0.5％；

废弃石墨电极粉 固定碳95-99％；挥发分≤1.0％；水份≤0.5％；

B.D g/cm³≥1.65；粒度为100-200目；

复合添加剂  由以下成分按重量比例混合而成：铝粉20-50份、沥青粉20-50份、硅粉20-50份、添加剂10-15份；所述添加剂由苯磺酸钠、乙二醇、甲醇按1∶1∶(0.4-0.5)的重量比例制成；复合添加剂的粒度为150-200目；

特种树脂  游离酚+游离醛2.5-3.5％；固含量80-90％；残碳≥30％粘度12000-15000cp/25℃；水份≤0.1％；PH 7.2-7.5。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明的新型低成本镁碳砖，通过优化设计，用经过加工处理的废弃石墨电极材料替代全部的鳞片石墨，用经过加工处理的高品位废弃镁砖材料替代部份或全部的电熔镁砂，使用特殊参数的特种树脂作为结合剂，重新优化铝粉、沥青等添加剂的组成比例，最终实现生产优质镁碳砖的目标。

本发明的新型低成本镁碳砖，由于采用大量废弃镁砖及石墨电极材料，极大程度地再利用废弃材料，保护了环境，节省了大量矿产资源及能源消耗。由于当前每年钢铁等冶炼企业都要排放相当数量的废弃材料，使这种生产方法所用废弃材料资源不成问题，因此，本发明实现了一种绿色环保的镁碳砖生产方式，也因其低碳效应，具有光明的市未来前景。

2)本发明的新型低成本镁碳砖，由于采用大量废弃镁砖及石墨电极材料，通过优化结合剂及添加剂方案，一方面实现同等使用寿命，另一方面可降低成本30-50％。有极强的市场竞争力。

具体实施方式

一种用废弃镁砖及石墨电极材料低成本生产镁碳砖的方法，由下述原料按重量份比例配料：优质镁砂20-35份，废弃镁砖50-65份，废弃石墨电极粉5-14份，复合添加剂5-6份，特种树脂3-4份；生产方法是：将粒度为1-0mm的优质镁砂原料及废弃镁砖(粒度为5-0mm)投入到高速混炼机中，一次混合2-6分钟，加入特种树脂，二次混合2-6分钟，然后加入150-200目的优质镁砂、废弃石墨电极粉及复合添加剂，三次混合5-15分钟；然后成型、干燥、拣选、检验、包装入库，即生产出低成本镁碳砖。

所述原料的性能指标如下：

优质镁砂MgO 95-99％(％，重量百分比，以下同)；