一种不烧砖及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种不烧砖及其制备方法，将40～70重量份的废旧耐火砖、5～20重量份的水泥、3～4重量份的水与10～40重量份的结合粘土混合，打击成型，得到不烧砖。与现有技术相比，本发明以废旧耐火砖为原料，以水泥为结合剂生产不烧砖，既降低了生产成本，又减少了钢厂的排废；同时，废旧耐火砖回收利用，其具有耐热性，通过控制添加水泥的量，使不烧砖的使用温度与强度均能达到渣罐的使用要求，在短时高温下，受到高温熔蚀、侵蚀速率较小。
【专利说明】一种不烧砖及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于耐火材料【技术领域】，尤其涉及一种不烧砖及其制备方法。
【背景技术】
[0002]钢铁企业在日常生产中会产生大量的钢渣，炼钢产生的钢渣倒入渣罐中，由渣罐将钢渣运至渣处理场或处理车间，然后在进行后续的渣处理和余热回收。钢渣的及时清理和再利用对钢厂的生产顺行和经济效益具有重要的作用，有利于企业和国家的可持续发展，因此，盛装钢渣的渣罐是钢厂维持正常生产不可缺少的重要容器。
[0003]液态钢渣的一般温度在1500°C左右，因此对其铸造材料的耐火性有一定的要求。目前，炼钢厂用连铸渣罐砌筑薄片粘土砖，冶标砖型为平半枚，厚度为33mm。粘土砖是指Al2O3含量为30%~40%硅酸铝材料的粘土制品，其是50%的软质粘土和50%硬质粘土熟料，按照一定的粒度要求进行配料，经成型、干燥后，在1300°C~1400°C的高温下烧成。
[0004]由于连铸渣罐的使用周期长约10天以上，连铸渣的含钢量较大，容易发生粘结，渣罐回渣钢后，先要打水闷罐一天，渣和铁剥离，然后再翻渣，渣与粘土砖一同翻出，待渣罐冷却后，需再用新的粘土砖砌筑，投入使用。
[0005]但粘土砖的原料成本较高，且其需要高温烧成，导致其产品成本进一步增加，目前，高达1200元/吨，尤其是现在使用后的粘土砖作为固体废弃物排废，既污染环境，也造成资源浪费。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明 要解决的技术问题在于提供一种不烧砖及其制备方法，不烧砖成本较低。
[0007]本发明提供了一种不烧砖，由以下组分形成:
[0008]
废旧耐火砖40~70重量份；
水泥5~20重量份；
水3~4重量份；
结合粘土IO~40重量份；
[0009]所述废丨日耐火砖为废粘土砖、废闻招砖、废娃砖或废叶腊石砖。
[0010]优选的，所述水泥为硅酸水泥和/或铝酸盐水泥。
[0011]优选的，所述废旧耐火砖为废粘土砖或废叶腊石砖。
[0012]优选的，所述不烧砖的厚度为33~40mm。
[0013]本发明还提供了一种不烧砖的制备方法，包括:
[0014]A)将40~70重量份的废旧耐火砖、5~20重量份的水泥、3~4重量份的水与10~40重量份的结合粘土混合，打击成型，得到不烧砖；所述废旧耐火砖为废粘土砖、废高铝砖、废硅砖或废叶腊石砖。
[0015]优选的，所述废旧耐火砖的粒径为5~10mm。
[0016]优选的，所述步骤A)具体为:
[0017]将40~70重量份的废旧耐火砖与3~4重量份的水混合，然后加入5~20重量份的水泥与10~40重量份的结合粘土，混合，打击成型，得到不烧砖。
[0018]优选的，所述打击成型的次数为2~4次。
[0019]优选的，所述步骤A)还包括:
[0020]打击成型后，进行自然养护，得到不烧砖。
[0021]优选的，所述自然养护的时间为3~5天。
[0022]本发明提供了一种不烧砖及其制备方法，将40~70重量份的废旧耐火砖、5~20重量份的水泥、3~4重量份的水与10~40重量份的结合粘土混合，打击成型，得到不烧砖。与现有技术相比，本发明以废旧耐火砖为原料，以水泥为结合剂生产不烧砖，既降低了生产成本，又减少了钢厂的排废；同时，废旧耐火砖回收利用，其具有耐热性，通过控制添加水泥的量，使不烧砖的使用温度与强度均能达到渣罐的使用要求，在短时高温下，受到高温熔蚀、侵蚀速率较小。
【具体实施方式】
[0023]本发明提供了一种不烧砖，由以下组分形成:
[0024]
废旧耐火砖40~70重量份；
水泥5~20重量份；
水3~4重量份；
结合粘土IO~40重量份；
[0025]所述废丨日耐火砖为废粘土砖、废闻招砖、废娃砖或废叶腊石砖。
[0026]本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。
[0027]其中，所述废旧耐火砖为钢厂中使用后的耐火砖，除去表面渣、铁杂质即可，并无特殊的限制，本发明中优选为废粘土砖或废叶腊石砖，两者均具有较高的使用温度。
[0028]在本发明不烧砖中，所述废旧耐火砖的含量优选为45~65重量份，更优选为50~65重量份。
[0029]所述水泥的含量优选为10~20重量份；其为本领域技术人员熟知的水泥即可，并无特殊的限制，本发明优选为硅酸水泥和/或铝酸盐水泥；所述水优选为3~3.5重量份；所述结合粘土优选为10~30重量份，更优选为20~30重量份。
[0030]按照本发明，所述不烧砖的厚度优选为33~40mm,更优选为33~35mm。本发明不烧砖以废旧耐火砖为原料，以水泥为结合剂生产不烧砖，废旧耐火砖具有较高的耐热性，同时通过控制水泥的添加量，使其的耐火性与强度在不进行烧制的情况下满足使用要求，在短时高温下，受到高温熔蚀、侵蚀速率较小，33_的厚度完全可以阻止钢渣。
[0031]本发明还提供了一种不烧砖的制备方法，包括:A)将40~70重量份的废旧耐火砖、5~20重量份的水泥、3~4重量份的水与10~40重量份的结合粘土混合，打击成型，得到不烧砖；所述废丨H耐火砖为废粘土砖、废高铝砖、废硅砖或废叶腊石砖。
[0032]其中，所述废旧耐火砖、水泥、水与结合粘土均同上所述，在此不再赘述。
[0033]按照本发明，所述废旧耐火砖的粒径优选为5~IOmm,更优选为5~8mm。将钢厂使用后的耐火砖回收加工，可得到本发明所使用的废旧耐火砖，具体步骤为:将钢厂使用后的耐火砖回收，清理表面渣、铁等杂质，然后破碎，可得到废旧耐火砖。
[0034]将40~70重量份的废旧耐火砖、5~20重量份的水泥、3~4重量份的水与10~40重量份的结合粘土混合，此混合步骤优选具体按照以下进行:将40~70重量份的废旧耐火砖与3~4重量份的水混合,优选混合I~5min,更优选为2~4min,然后加入5~20重量份的水泥与10~40重量份的结合粘土，混合，优选混合10~30min，更优选为15~25min，再优选为15~20min。所述混合的方法为本领域技术人员树脂的方法即可，并无特殊的限制，本发明中优选在混碾机中进行混合，更优选在800混碾机中混合。
[0035]混合之后，打击成型，优选打击成型的次数为2~4次，更优选为2次，每次打击完之后进行排气，以减少其内部气体的含量。所述打击成型的方法为本领域技术人员熟知的方法即可，并无特殊的限制，本发明优选采用100~400吨压机，更优选为100~200吨压机。
[0036]打击成型后，优选进行自然养护，得到不烧砖，所述自然养护的时间优选为3~5天。
[0037]本发明以废旧耐火砖为原料，以水泥为结合剂生产不烧砖，既降低了生产成本，又减少了钢厂的排废；同时，废旧耐火砖回收利用其具有耐热性，通过控制添加水泥的量，使不烧砖的强度与耐热性能在不`进行烧制的情况下达到渣罐的使用要求，其使用温度仍然可以达到1250°C以上，由于钢渣与不烧砖接触后，在很短时间内，温度降至1000°C，在短时高温下，不烧砖受到高温熔蚀、侵蚀速率较小；另外，本法米采用水泥胶结，无需高温煅烧，降低了生产成本。
[0038]为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种不烧砖及其制备方法进行详细描述。
[0039]以下实施例中所用的试剂均为市售。
[0040]实施例1
[0041]将40重量份的粒径为5_的废粘土砖加入800混碾机中，再加入4重量份的水，混碾2min，然后加入40重量份的结合粘土与20重量份的硅酸盐水泥，混碾15min后出料，然后在100吨压机压制，打击2次，中间排气一次，得到成型的半成品，再将其放置在干燥车上，自然养护3天，得到厚度为33mm的不烧砖。
[0042]对实施例1中得到的不烧砖进行耐压强度性能与荷重软化温度测试，得到结果见表1。
[0043]实施例2
[0044]将45重量份的粒径为5mm的废粘土砖加入800混碾机中，再加入4重量份的水，混碾2min，然后加入35重量份的结合粘土与20重量份的硅酸盐水泥，混碾15min后出料，然后在100吨压机压制，打击2次，中间排气一次，得到成型的半成品，再将其放置在干燥车上，自然养护3天，得到厚度为33mm的不烧砖。
[0045]对实施例2中得到的不烧砖进行耐压强度性能与荷重软化温度测试，得到结果见表1。
[0046]实施例3
[0047]将50重量份的粒径为5mm的废粘土砖加入800混碾机中，再加入3.5重量份的水，混碾2min，然后加入35重量份的结合粘土与15重量份的硅酸盐水泥，混碾15min后出料，然后在100吨压机压制，打击2次，中间排气一次，得到成型的半成品，再将其放置在干燥车上，自然养护3天，得到厚度为33mm的不烧砖。
[0048]对实施例3中得到的不烧砖进行耐压强度性能与荷重软化温度测试，得到结果见表1。
[0049]实施例4
[0050]将55重量份的粒径为5mm的废粘土砖加入800混碾机中，再加入3.5重量份的水，混碾2min，然后加入30重量份的结合粘土与15重量份的硅酸盐水泥，混碾15min后出料，然后在100吨压机压制，打击2次，中间排气一次，得到成型的半成品，再将其放置在干燥车上，自然养护3天，得到厚度为33mm的不烧砖。
[0051]对实施例4中得到的不烧砖进行耐压强度性能与荷重软化温度测试，得到结果见表1。
[0052]实施例5
[0053]将60重量份的粒径为5mm的废粘土砖加入800混碾机中，再加入3重量份的水，混碾2min，然后加入30重量份的结合粘土与10重量份的硅酸盐水泥，混碾15min后出料，然后在100吨压机压制，打击2次，中间排气一次，得到成型的半成品，再将其放置在干燥车上，自然养护3天，得到厚度为33mm的不烧砖。
[0054]对实施例5中得到的不烧砖进行耐压强度性能与荷重软化温度测试，得到结果见表1。
[0055]实施例6
[0056]将65重量份的粒径为5mm的废粘土砖加入800混碾机中，再加入3重量份的水，混碾2min，然后加入25重量份的结合粘土与10重量份的硅酸盐水泥，混碾15min后出料，然后在100吨压机压制，打击2次，中间排气一次，得到成型的半成品，再将其放置在干燥车上，自然养护3天，得到厚度为33mm的不烧砖。
[0057]对实施例6中得到的不烧砖进行耐压强度性能与荷重软化温度测试，得到结果见表1。
[0058]表1不烧砖性能测试结果
【权利要求】
1.一种不烧砖，其特征在于，由以下组分形成:废旧耐火砖40~70重量份；水泥5~20重量份；水3~4重量份；结合粘土10~40重量份； 所述废丨H耐火砖为废粘土砖、废高铝砖、废硅砖或废叶腊石砖。
2.根据权利要求1所述的不烧砖，其特征在于，所述水泥为硅酸水泥和/或铝酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的不烧砖，其特征在于，所述废旧耐火砖为废粘土砖或废叶腊石砖。
4.根据权利要求1所述的不烧砖，其特征在于，所述不烧砖的厚度为33~40mm。
5.—种不烧砖的制备方法,其特征在于,包括: 八)将40~70重量份的废旧耐火砖、5~20重量份的水泥、3~4重量份的水与10~40重量份的结合粘土混合，打击成型，得到不烧砖；所述废旧耐火砖为废粘土砖、废高铝砖、废硅砖或废叶腊石砖。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述废旧耐火砖的粒径为5~10mm。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)具体为: 将40~70重量份的废旧耐火砖与3~4重量份的水混合，然后加入5~20重量份的水泥与10~40重量份的结合粘土，混合，打击成型，得到不烧砖。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述打击成型的次数为2~4次。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)还包括: 打击成型后，进行自然养护，得到不烧砖。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述自然养护的时间为3~5天。
【文档编号】C04B35/66GK103601522SQ201310660113
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】陶进, 曾立民, 唐安山, 章兴高 申请人:湖南湘钢瑞泰科技有限公司