[发明专利]一种添加废弃耐火材料的中间包干式工作衬及其制备方法

权利要求书

1.一种添加废弃耐火材料的中间包干式工作衬，其特征在于：所用配合料包括以下组分，按重量百分比为：

废弃镁钙砖回收料15-25%、镁钙砂20-35%、电熔镁砂20-40%、镁橄榄石10-20%、添加物5-10%、热震稳定剂1-5%、防水化处理剂1-5%、复合粘结剂1-5%、粉尘抑制剂0.1-2%以及粘土1-3%；

所述废弃镁钙砖回收料：CaO50%，MgO32%，SiO₂+Fe₂O₃3%；颗粒粒径分布：3-1mm 15-35%，1-0.5mm 20-35%，0.5-0.088mm 15-25%，小于0.088mm 10-30%，合计100%；

镁钙砂：CaO含量控制在18-25%，MgO含量控制在65-75%，SiO₂+Fe₂O₃3%；

所述添加物为珍珠岩、蛭石或膨胀铝硅空心球中的一种或几种的组合。

2.如权利要求1所述的添加废弃耐火材料的中间包干式工作衬，其特征在于：镁钙砂：CaO含量控制在18-25%，MgO含量控制在65-75%，SiO₂+Fe₂O₃3%；颗粒粒径分布：3-1mm 15-35%，1-0.5mm 20-35%，0.5-0.088mm 15-25%，小于0.088mm 10-30%，合计100%。

3.如权利要求1所述的添加废弃耐火材料的中间包干式工作衬，其特征在于：电熔镁砂：MgO97%；颗粒粒径分布：8-5mm 1-10%，5-3mm 10-15%，3-1mm 20-30%，1-0.5mm 10-15%，0.5-0.088mm 20-25%，小于0.088mm 20-30%，合计100%。

4.如权利要求1所述的添加废弃耐火材料的中间包干式工作衬，其特征在于：镁橄榄石： MgO+SiO₂75%，Fe₂O₃含量小于1.5%；颗粒粒径分布：3-1mm 15-35%，1-0.5mm 20-35%，0.5-0.088mm 15-25%，小于0.088mm 10-30%，合计100%。

5.如权利要求1所述的添加废弃耐火材料的中间包干式工作衬，其特征在于：添加物为珍珠岩、蛭石或膨胀铝硅空心球中的一种或几种的组合；颗粒粒径：3-1mm 25-45%，1-0.5mm55-75%。

6.如权利要求1所述的添加废弃耐火材料的中间包干式工作衬，其特征在于：热震稳定剂为Y-ZrO₂，即3-5%Y₂O₃稳定的ZrO₂，防水化处理剂为稀土氧化物Y₂O₃、CeO₂、La₂O₃、Nd₂O₃、Sm₂O₃中的一种或几种的组合。

7.如权利要求1所述的添加废弃耐火材料的中间包干式工作衬，其特征在于：复合粘结剂为麦芽糖或蔗糖与九水硅酸钠、三水合乙酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸镁、磷酸二氢钠中的一种或几种的组合。

8.如权利要求1所述的添加废弃耐火材料的中间包干式工作衬，其特征在于：粉尘抑制剂为矿物油、煤油中的一种或两种的组合；粘土为高岭土、膨润土中的一种或二种的组合。

9.一种如权利要求1所述的添加废弃耐火材料的中间包干式工作衬的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1主要原料准备：首先将废弃镁钙砖回收料采用颚式破碎的方式进行破碎，再进行筛分选出3-1mm 和1-0.5mm 颗粒；再将筛余料采用湿法球磨方法进行球磨，采用鼓风式干燥箱对浆料进行烘干，混合介质为酒精，烘烤温度为110-160℃；最后，将干燥好的浆料分级选出0.5-0.088mm和小于0.088mm 颗粒料备用；所选废弃镁钙砖回收料化学组成中，需控制SiO₂+Fe₂O₃小于3%；镁钙砂、电熔镁砂以及镁橄榄石均按要求筛分成相应粒径；

S2配合料的制备：按照废弃镁钙砖回收料15-25%、镁钙砂20-35%、电熔镁砂20-40%、镁橄榄石10-20%、添加物5-10%、热震稳定剂1-5%、防水化处理剂1-5%、复合粘结剂1-5%、粉尘抑制剂0.1-2%以及粘土1-3%进行配料；配料过程中，按顺序选取电熔镁砂、镁橄榄石、镁钙砂、废弃镁钙砖回收料以及添加物，然后放入球磨机中进行干混0.5-5h；待混匀后，再依次加入复合粘结剂和粘土进行混合，此时，边加料边进行混合，混合时间为0.5-5h；最后，同时加入热震稳定剂、防水化处理剂和粉尘抑制剂，同样的，也是边加料边进行混合，混合时间为0.5-5h；混合过程中球磨机可为行星式球磨机、卧式球磨机或立式球磨机；

S3配合料的存储：将混合好的配合料排出空气在干燥的环境下保存；

S4现场实施过程：

①胎膜准备：制备中间包干式工作衬前必须先将中间包胎膜清理干净，并在其表面涂刷一层矿物油，便于脱模；

②包底施工：中间包内部在制备永久层后，将配合料称量后投放到中间包底部并进行捣打，务必保证包底平整并达到设定厚度；

③四周施工：待底部施工完毕后，将胎膜坐入包底，并保证四周间隙相等，然后向四周间隙中称量投放配合料，投放一层，利用振动棒捣实一层，直至配合料添加至与胎膜顶部平齐，务必保证各间隙填充密实；

④胎膜振动：开启胎膜内部的振动电机，振动2-5h；

⑤工作衬烘烤：利用胎膜内部预留烘烤器，对胎膜加热，间接烘烤工作衬，温度为250-500℃之间，时间为1-5h；

⑥脱模待用：待胎膜冷却后拔出胎膜，形成表面光滑密实中间包干式工作衬；

S5上线使用：上线使用前再利用烤包器对工作衬进行烘烤，烘烤温度为700-1200℃之间，烘烤时间为1.5-5h，然后可投入使用，得到所述添加废弃耐火材料的中间包干式工作衬。