[发明专利]一种轻质中间包工作衬及其制备方法

权利要求书

1.一种轻质中间包工作衬，其特征在于，中间包工作衬配料由如下组分组成：废镁碳砖、菱镁矿尾矿、氧化铝、纤维、复合结合剂和添加剂；

所述中间包工作衬各组分含量为：废镁碳砖含量为50-85重量份，菱镁矿尾矿含量为5-50重量份，氧化铝含量为0.5-15重量份，纤维含量为0.05-2.5重量份；复合结合剂含量为2.5-7.5重量份，添加剂含量为0.01-3.0重量份；

所述的废镁碳砖粒度级配为：粒度大于或等于0.5mm的废镁碳砖含量为废镁碳砖总质量的0-15wt%，粒度大于或等于0.2mm且小于0.5mm的废镁碳砖含量为废镁碳砖总质量的35-65wt%，粒度大于0且小于0.2mm的废镁碳砖的含量为废镁碳砖总质量的35-50wt%；

所述的废镁碳砖中：MgO的含量≥废镁碳砖总质量的70.0wt%，C的含量≥废镁碳砖总质量的10.0wt%，Al₂O₃的含量≤废镁碳砖总质量的5.5wt%，SiO₂的含量≤废镁碳砖总质量的3.5wt%，CaO的含量≤废镁碳砖总质量的2.0wt%；

所述菱镁矿尾矿粒度级配为：粒度≤0.045mm的菱镁矿尾矿含量≥菱镁矿尾矿质量的85wt%；所述的菱镁矿尾矿中：MgO的含量≥菱镁矿尾矿质量的45wt%，SiO₂的含量≤菱镁矿尾矿质量的1.5wt%；

所述的复合结合剂由A组分和B组分组成，A组分为酚醛树脂粉、五水偏硅酸钠、七水硫酸镁和十二水磷酸钠中的一种或多种，B组分为硅微粉、铝酸盐水泥、速溶水玻璃和三聚磷酸钠中的一种或多种；

所述的添加剂为金属铝粉、金属镁粉、金属硅粉和B₄C中的一种或多种；所述的添加剂粒度级配为：粒度≤0.045mm的添加剂含量≥添加剂质量的95wt%；

所述轻质中间包工作衬还包括外加剂，外加剂的含量为中间包工作衬配料总质量的0-2wt%。

2.根据权利要求1所述的轻质中间包工作衬，其特征在于，所述的氧化铝为烧结刚玉、电熔白刚玉、电熔棕刚玉和电熔致密刚玉中的一种或多种；所述的氧化铝粒度级配为：粒度≤0.045mm的氧化铝含量≥氧化铝质量的90wt%。

3.根据权利要求1所述的轻质中间包工作衬，其特征在于，所述的纤维为报纸纤维、麻纤维、木质纤维和无碱短切玻璃纤维中的一种或多种；所述的纤维的直径≤80μm，长度≤10mm。

4.根据权利要求1所述的轻质中间包工作衬，其特征在于，所述外加剂为锆英石尾矿、废铬砖和钾长石复合而成，锆英石尾矿、废铬砖和钾长石的质量比为4：2：1；所述外加剂的粒度为1-50nm。

5.一种轻质中间包工作衬的制备方法，其特征在于，采用干式振动成型或湿法涂抹成型；

（1）干式振动成型包括以下步骤：

①按权利要求1-4任一所述轻质中间包工作衬准备原料；

②按①中原料比例将所述废镁碳砖、所述菱镁矿尾矿、所述氧化铝倒入强制搅拌机混炼均匀；

③按①中原料比例加入所述纤维，强力搅拌5～10min进行均匀分散；

④按①中原料比例依次加入所述复合结合剂和所述添加剂或者依次加入所述复合结合剂、所述添加剂和外加剂，进一步混炼5 min后得到成品料，包装入袋；

⑤将所述成品料倒入中间包永久衬和胎模之间，同时开启电机振动，直至物料不再下沉，在中间包永久衬和胎模之间形成工作衬；

⑥对工作衬进行烘烤：烘烤时间为0.5-3.5h，烘烤温度为100-300℃，脱模后即得轻质中间包工作衬；

（2）湿法涂抹成型包括以下步骤：

①按权利要求1-4任一所述轻质中间包工作衬准备原料；

②按①中原料比例将所述废镁碳砖、所述菱镁矿尾矿、所述氧化铝倒入强制搅拌机混炼均匀；

③按①中原料比例加入所述纤维，强力搅拌5～10min进行均匀分散；

④按①中原料比例依次加入所述复合结合剂和所述添加剂或者依次加入所述复合结合剂、所述添加剂和外加剂，进一步混炼5 min后得到成品料，包装入袋；

⑤将④中得到的所述成品料倒入强制搅拌机中，加入占所述成品料质量20-35wt%的水，搅拌至可涂抹状态；

⑥将⑤中搅拌好的涂料倒入中间包内，用抹刀分次均匀地涂抹至永久衬，同时保持涂层表面光滑平整；

⑦自然养护8h后，对涂层烘烤3.0-6.0h，烘烤温度为100-300℃，即得轻质中间包工作衬。