专利名称：一种利用废旧耐火材料的炮泥及其制备方法
技术领域：
本发明涉及废旧耐火材料的再生利用，具体涉及的是一种利用废旧耐火材料的炮 泥及其制备方法。
背景技术：
炮泥是高炉运行中最重要的消耗性材料之一，其作用是在高炉不出渣铁溶液时， 填充在铁口内，使铁口维持足够的深度。高炉出铁时，铁口内的炮泥钻开，铁渣溶液通过孔 道排出炉外，每天高炉的出铁口都要被反复打开和填充，我国年均消耗炮泥为1000吨/座 高炉，我国现有高炉3000多座，炮泥需求在300万吨/年。现有的炮泥原材料主要包括刚玉(由铝矾土制备)、铝矾土、焦炭等。我国每年要 消耗铝矾土 100多万吨，焦炭125万吨。而我国现有铝土矿保有量为7亿吨，按照目前的开 采速度，不到50年我国铝土矿将开采殆尽，焦炭也是不可再生资源，所以研究节能炮泥技 术已经迫在眉睫。高温产业如钢铁、陶瓷、玻璃、水泥工业都要消耗大量的耐火材料，导致产生了大 量的用后废旧耐火材料。据统计，我国钢铁企业每年消耗耐火材料800万吨，产生的废旧耐 火材料已达300万吨以上。大部分废旧耐火材料典型的处理方法就是掩埋，只有少量被用 于制造新的耐火材料。众所周知，耐火材料所用的各种矿产资源是不可再生的，如果我们不 注重废旧材料的再生利用，很可能会在不久的将来陷入资源危机。另外，废旧耐火材料的丢弃或掩埋不仅是自然资源的浪费，同时有些耐火材料会 对人体形成伤害，对环境造成污染。这些污染和伤害包括结晶石英粉尘引起的炭疽硅肺 病；部分耐火材料具有放射性；Cr6+，耐火纤维和石棉的致癌性；浙青和焦油的热分解挥发 物的污染和致癌性。因此，对于废旧耐火材料的再生利用就成为摆在人类面前的一个紧迫 性的问题。
发明内容
本发明是针对我国大量的废旧电炉内衬材料得不到综合利用、遭到丢弃或者掩 埋、占用宝贵的土地资源的问题，提出一个有效的解决方法即一种利用废旧耐火材料的炮 泥及其制备方法。我们将钢铁企业电炉内衬用后的某种镁铝质内衬材料进行化学分析，主 要成分Al2O3含量66. 18%, MgO含量23. 50%，Ca07. 51%。回收这些废旧的电炉镁铝质材 料，经过挑选，除杂，破碎和筛分后，用在出铁口用炮泥中作为原料替代铝矾土。既降低了炮 泥产品的成本，又为废旧电炉内衬材料找到了很好的再生利用途径，制备出了性能优良的 出铁口用炮泥。本发明提出的一种利用废旧耐火材料的炮泥，它的配料采用碳化硅颗粒或细粉， 高温浙青细粉，吉林粘土细粉，焦炭颗粒，工业级刚玉颗粒或细粉，加入回收的电炉用铝镁 质材料颗粒或细粉，以焦油做结合剂。在上述炮泥中，所述的碳化硅颗粒或细粉中S i C含量大于90 %，颗粒粒度为(Imm,占配料质量的10 30% ；高温浙青细粉其粒度为彡0. Imm,占配料质量的3 8% ； 吉林粘土细粉其粒度为< 0. 073mm,占配料质量的12 20% ；焦炭颗粒，粒度大小为< 3mm， 占配料质量的15 25%;工业级刚玉颗粒或细粉Al2O3含量大于90%，颗粒粒度为< 1mm， 占配料质量的10 25%;回收的电炉镁铝质材料颗粒或细粉，其颗粒粒度大小为< 3mm，占 配料质量的15 30% ；焦油外加量为总配料质量的15 20%。本发明提出的一种利用废旧耐火材料的炮泥的制备方法是，将上述的各种原料按 所述的比例备料，先将颗粒料在搅拌机中搅拌1 10分钟均勻后，加入焦油量20 30 %的 焦油，再搅拌5 10分钟，然后将细粉料加入，搅拌5 15分钟，再加入剩下的焦油后搅拌 25 40分钟，经过挤泥机挤出并包装。本发明的炮泥具有以下的优点和效果1、良好的作业性能。容易从泥炮机中挤出， 具有很好的填充性，能够使新炮泥与旧炮泥粘结良好。2、炮泥烧结收缩小。可以减少因炮 泥受到的热应力不均勻而导致的开裂现象，降低渗铁率，开口容易。3、快速烧结性。炮泥在 短时间内就可以撤炮，减少出铁间隔，提高产量。4、较高的抗冲刷性和渣铁侵蚀性。具有较 长的出铁时间，提高产量，降低炮泥吨铁消耗。本发明提供一种废旧耐火材料再生利用的途 径，有利于节约资源和环境保护。
具体实施例方式实施例1炮泥配料采用碳化硅细粉(彡0.088mm)占配料质量的10% ；高温浙青细粉 ((0. Imm)占配料质量的5% ；吉林粘土细粉((0. 073mm)占配料质量的20% ；焦炭颗粒 (^ 3mm)占配料质量的25% ；工业级刚玉细粉(彡0. 073mm)占配料质量的10% ；回收电 炉镁铝质材料颗粒((3mm)占配料质量的10%，回收电炉镁铝质材料颗粒((Imm)占配 料质量的10%，回收电炉镁铝质材料细粉(< 0. 088mm)占配料质量的10%。焦油加入量 为外加，占配料总质量的20%。实施例2炮泥配料采用碳化硅细粉(彡0.088mm)占配料质量的15% ；高温浙青细粉 ((0. Imm)占配料质量的5% ；吉林粘土细粉((0. 073mm)占配料质量的15% ；焦炭颗粒 (^ 3mm)占配料质量的25% ；工业级刚玉细粉(彡0. 073mm)占配料质量的15% ；回收电 炉镁铝质材料颗粒((3mm)占配料质量的10%，回收电炉镁铝质材料颗粒((Imm)占配 料质量的15%。焦油加入量为外加，占配料总质量的18%。实施例3炮泥配料采用碳化硅细粉(彡0.088mm)占配料质量的20 % ；高温浙青细粉 ((0. Imm)占配料质量的5% ；吉林粘土细粉((0. 073mm)占配料质量的15% ；焦炭颗粒 (^ 3mm)占配料质量的20% ；工业级刚玉细粉(< 0. 073mm)占配料质量的20% ；回收电 炉镁铝质材料颗粒((3mm)占配料质量的10%，回收电炉镁铝质材料颗粒((Imm)占配 料质量的10%。焦油加入量为外加，占配料总质量的17%。实施例4炮泥配料采用碳化硅细粉(彡0.088mm)占配料质量的30 % ；高温浙青细粉 (^ 0. Imm)占配料质量的8% ；吉林粘土细粉((0. 073mm)占配料质量的15% ；焦炭颗粒(≤3mm)占配料质量的17% ；工业级刚玉细粉(≤0. 073mm)占配料重量的15% ；回收电 炉镁铝质材料颗粒(≤3mm)占配料质量的10%，回收电炉镁铝质材料颗粒(≤Imm)占配 料质量的5%。焦油加入量为外加，占配料总质量的15%。实施例5炮泥配料采用碳化硅颗粒(≤Imm)占配料质量的10% ；碳化硅细粉(≤ 0. 088mm) 占配料质量的20% ；高温浙青细粉(≤0. Imm)占配料质量的3% ；吉林粘土细粉 (≤ 0. 073mm)占配料质量的12% ；焦炭颗粒(≤ 3mm)占配料质量的15% ；工业级刚玉颗 粒(≤Imm)，占配料质量的10%，工业级刚玉细粉(≤0. 073mm)占配料重量的15% ；回收 电炉镁铝质材料颗粒(≤3mm)占配料质量的15%。焦油加入量为外加，占配料总质量的 15%。 表1实施例1-4性能指标
权利要求
1.一种利用废旧耐火材料的炮泥，其特征在于，它的配料采用碳化硅颗粒或细粉，高温 浙青细粉，吉林粘土细粉，焦炭颗粒，工业级刚玉颗粒或细粉，加入回收的电炉用铝镁质材 料颗粒或细粉，以焦油做结合剂。
2.如权利要求1所述的利用废旧耐火材料的炮泥，其特征在于，上述各组分的质量百分数含量如下所述的碳化硅颗粒或细粉为10 30%，高温浙青 细粉为3 8 %，吉林粘土细粉为12 20%，焦炭颗粒为15 25%，工业级刚玉颗粒或细 粉为10 25%，回收的电炉镁铝质材料颗粒或细粉为15 30% ；焦油外加量为总配料质量的15 20%。
3.如权利要求1所述的利用废旧耐火材料的炮泥，其特征在于，所述回收的电炉镁铝 质材料颗粒其粒度大小为< 3mm。
4.如权利要求1所述的利用废旧耐火材料的炮泥，其特征在于，所述的碳化硅颗粒或 细粉中SiC含量大于90%，颗粒粒度为< 1mm。
5.如权利要求1所述的利用废旧耐火材料的炮泥，其特征在于，所述的高温浙青细粉 其粒度为< 0. 1mm。
6.如权利要求1所述的利用废旧耐火材料的炮泥，其特征在于，所述的吉林粘土细粉 其粒度为< 0. 073mm。
7.如权利要求1所述的利用废旧耐火材料的炮泥，其特征在于，所述的焦炭颗粒其粒 度为< 3mmο
8.如权利要求1-7中任一所述的利用废旧耐火材料的炮泥，其特征在于，所述的工业 级刚玉颗粒或细粉中Al2O3含量大于90%，粒度为< 1mm。
9.一种利用废旧耐火材料的炮泥的制备方法，其特征在于，将权利要求1或2的各种 原料按所述的比例备料，先将颗粒料在搅拌机中搅拌1 10分钟均勻后，加入焦油量20 30%的焦油，再搅拌5 10分钟，然后将细粉料加入，搅拌5 15分钟，再加入剩下的焦油 后搅拌25 40分钟，经过挤泥机挤出并包装。
全文摘要
本发明提供一种利用废旧耐火材料的炮泥及其制备方法。其中炮泥的配料采用碳化硅颗粒或细粉，高温沥青细粉，吉林粘土细粉，焦炭颗粒，工业级刚玉颗粒或细粉，加入回收的电炉用铝镁质材料颗粒或细粉，以焦油做结合剂。制备方法是将各种原料按所述的比例备料，先将颗粒料在搅拌机中搅拌1～10分钟均匀后，加入焦油量20～30％的焦油，再搅拌5～10分钟，然后将细粉料加入，搅拌5～15分钟，再加入剩下的焦油后搅拌25～40分钟，经过挤泥机挤出并包装。本发明炮泥具有以下的优点良好的作业性能；炮泥烧结收缩小；快速烧结性；较高的抗冲刷性和渣铁侵蚀性。本发明提供一种废旧耐火材料再生利用的途径，有利于节约资源和环境保护。
文档编号C04B35/66GK102060548SQ20091023814
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月16日 优先权日2009年11月16日
发明者刘兴平, 周云鹏, 张金艳, 范咏莲, 赵军 申请人:中冶工程材料有限公司, 中冶建筑研究总院有限公司, 中国京冶工程技术有限公司