一种耐火预制件用环保型浇注料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种耐火预制件用环保型浇注料及其制备方法 (Environment-friendly castable for refractory prefabricated member and preparation method thereof ) 是由 张晓波 刘丽 滕国强 牛春林 金秀明 王佳宁 颜浩 任林 于 2020-12-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种耐火预制件用环保型浇注料及其制备方法,所述耐火预制件用环保浇注料包含废弃的高铝质耐火材料、板状刚玉、白刚玉细粉、氧化铝微粉、二氧化硅微粉、纯铝酸钙水泥、耐热钢纤维、添加剂和外加剂,通过调整上述原料配比,经过除杂、破碎、除铁处理、筛分、配料和干混工序制备环保型浇注料。本发明环保型浇注料性能优良,可以用于电弧炉的炉顶预制件和精炼炉的炉盖等高铝质耐火预制制品中,其充分利用废旧耐火材料,降低了产品成本,节约原料资源,同时也降低了废弃耐火材料对环境的影响程度,同时制备工艺简单,产品成品率高。(The invention discloses an environment-friendly castable for a refractory prefabricated member and a preparation method thereof, wherein the environment-friendly castable for the refractory prefabricated member comprises waste high-alumina refractory material, tabular corundum, white corundum fine powder, alumina micro powder, silica micro powder, pure calcium aluminate cement, heat-resistant steel fiber, an additive and an additive, and is prepared by adjusting the proportion of the raw materials, and performing the procedures of impurity removal, crushing, iron removal treatment, screening, batching and dry mixing. The environment-friendly castable disclosed by the invention is excellent in performance, can be used for high-aluminum refractory prefabricated products such as furnace top prefabricated members of electric arc furnaces and furnace covers of refining furnaces, fully utilizes waste refractory materials, reduces the product cost, saves raw material resources, reduces the influence degree of the waste refractory materials on the environment, and is simple in preparation process and high in product yield.)
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种耐火预制件用环保型浇注料，适用于电弧炉的炉顶预制件和LF精炼炉的炉盖等高铝质耐火预制制品。
背景技术
耐火材料是耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料，其广泛应用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在钢铁治炼行业中用量最大，占总产量的50％～60％。
随着我国钢铁产量的迅猛增长，耐火材料的消耗量也大大增加，而耐火材料作为消耗性材料是具有寿命周期的，通常达到寿命周期就需要及时更新，伴随着此种更新会有大部分废旧耐材产生，其中废旧的耐火材料所占比例达到耐火材料总消耗量的45％，而当前废旧耐火材料的处理方式仍旧是被当作工业垃圾掩埋，但是其中有大部分材料可以被回收再利用。而这些能够重复利用的废弃的耐火材料如果得不到充分利用就会被当作垃圾处理掉，造成原料资源的浪费，增加了处理费用，同时存放用后耐火材料对环境也造成了一定的污染。
发明内容
基于上述问题，本发明的目的是提供了一种耐火预制件用环保型浇注料及其制备方法，其充分利用大量废旧耐火材料，降低了原料成本，同时生产的浇注料性能优良。
一种耐火预制件用环保型浇注料，其特征在于，包含以下重量份原料：
废弃的高铝质耐火材料15～25份、板状刚玉40～70份、白刚玉细粉10～25份、氧化铝微粉3～6份、二氧化硅微粉1～3份、纯铝酸钙水泥3～6份、耐热钢纤维1～3份、添加剂0.1～0.4份和外加剂0.1～0.2份。
优选的，所述废弃的高铝质耐火材料为经使用后废弃的高铝质耐火材料，其粒径为8～25mm，其Al2O3含量≥70wt％。
优选的，所述板状刚玉是由粒度0～1mm、1～3mm、3～5mm和5～8mm的板状刚玉按重量比2～5:4～6:2～4:1～3组成。
优选的，所述白刚玉细粉是由粒度200目和325目的白刚玉细粉按质量比1～2:1组成。
优选的，所述氧化铝微粉由粒度1μm和3μm的活性氧化铝按质量比1～2:1组成。
优选的，所述二氧化硅微粉是由普通二氧化硅微粉和含锆硅微粉按质量比1～2:1组成。
优选的，所述普通二氧化硅微粉的纯度大于92％，所述含锆硅微粉中锆含量为2～4％，二氧化硅含量为大于94％。
优选的，所述耐热钢纤维是由446#钢纤维和304#钢纤维按任意质量比组成。
优选的，所述添加剂是由三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和柠檬酸钠按任意重量比构成；所述外加剂是由聚丙烯防爆纤维和200目金属铝粉按质量比5～10:1组成。
优选的，所述耐火预制件用环保型浇注料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将废弃的高铝质耐火材料进行除杂，以除去表面附着的杂物；
(2)破碎：将除杂后的高铝质耐火材料进行拣选，拣选后进行破碎；
(3)除铁处理：将破碎后的高铝质耐火材料用除铁机进行除铁；
(4)筛分：将除铁后的高铝质耐火材料过筛，筛分为8～20mm的通粒度料备用；
(5)配料：将各种原料按比例进行配料；
(6)干混：将所得配料在强制搅拌机中混合均匀，即得环保型浇注料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过合理的工艺对废旧的高铝质用后耐材进行处理后重新应用到耐火预制制品中，可以使得废旧耐材得以二次利用，节约资源，降低环境污染，同时本发明的环保型浇注料性能优良，成本低。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种耐火预制件用环保型浇注料，由以下重量份原料组成：
废弃的高铝质耐火材料20份、板状刚玉45份、白刚玉细粉25份、氧化铝微粉4份、二氧化硅微粉2份、纯铝酸钙水泥5份、耐热钢纤维2份，添加剂0.2份和外加剂0.2份。
所述废弃的高铝质耐火材料为经使用后废弃的高铝质耐火材料，其粒径为8～25mm，其Al2O3含量≥70wt％，所述板状刚玉是由粒度0～1mm、1～3mm、3～5mm和5～8mm的板状刚玉按重量比4:5:3:2组成，所述白刚玉细粉是由粒度200目和325目的白刚玉细粉按质量比2:1组成，所述氧化铝微粉是由粒度1μm和3μm的活性氧化铝按质量比1:1组成，所述二氧化硅微粉是由普通二氧化硅微粉和含锆硅微粉按质量比1:1组成，所述普通二氧化硅微粉的纯度大于92％，所述含锆硅微粉中锆含量为2～4％，二氧化硅含量为大于94％，所述耐热钢纤维是由446#钢纤维和304#钢纤维按任意质量比组成，所述添加剂是由三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和柠檬酸钠按任意重量比构成，所述外加剂是由聚丙烯防爆纤维和200目金属铝粉按质量比10:1组成，实验结果见表1。
实施例2
一种耐火预制件用环保型浇注料，由以下重量份原料组成：
用后高铝质耐火材料25份、板状刚玉40份、白刚玉细粉25份、氧化铝微粉4份、二氧化硅微粉2份、纯铝酸钙水泥5份、耐热钢纤维2份、添加剂0.2份和外加剂0.2份。
所述废弃的高铝质耐火材料为经使用后废弃的高铝质耐火材料，其粒径为8～25mm，其Al2O3含量≥70wt％，所述板状刚玉是由粒度0～1mm、1～3mm、3～5mm和5～8mm的板状刚玉按重量比4:5:3:2组成，所述白刚玉细粉是由粒度200目和325目的白刚玉细粉按质量比2:1组成，所述氧化铝微粉是由粒度1μm和3μm的活性氧化铝按质量比2:1组成，所述二氧化硅微粉是由普通二氧化硅微粉和含锆硅微粉按质量比2:1组成，所述普通二氧化硅微粉的纯度大于92％，所述含锆硅微粉中锆含量为2～4％，二氧化硅含量为大于94％，所述耐热钢纤维是由446#钢纤维和304#钢纤维按任意质量比组成，所述添加剂是由三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和柠檬酸钠按任意重量比构成，所述外加剂是由聚丙烯防爆纤维和200目金属铝粉按质量比5:1组成，实验结果见表1。
实施例3
一种耐火预制件用环保型浇注料，由以下重量份原料组成：
用后高铝质耐火材料15份、板状刚玉50份、白刚玉细粉25份、氧化铝微粉4份、二氧化硅微粉2份、纯铝酸钙水泥5份、耐热钢纤维2份、添加剂0.2份和外加剂0.2份。
所述废弃的高铝质耐火材料为经使用后废弃的高铝质耐火材料，其粒径为8～25mm，其Al2O3含量≥70wt％，所述板状刚玉是由粒度0～1mm、1～3mm、3～5mm和5～8mm的板状刚玉按重量比4:5:3:2组成，所述白刚玉细粉是由粒度200目和325目的白刚玉细粉按质量比2:1组成，所述氧化铝微粉是由粒度1μm和3μm的活性氧化铝按质量比1:1组成，所述二氧化硅微粉是由普通二氧化硅微粉和含锆硅微粉按质量比1:1组成，所述普通二氧化硅微粉的纯度大于92％，所述含锆硅微粉中锆含量为2～4％，二氧化硅含量为大于94％，所述耐热钢纤维是由446#钢纤维和304#钢纤维按任意质量比组成，所述添加剂是由三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和柠檬酸钠按任意重量比构成，所述外加剂是由聚丙烯防爆纤维和200目金属铝粉按质量比10:1组成，实验结果见表1。
实施例4
一种耐火预制件用环保型浇注料，由以下重量份原料组成：
用后高铝质耐火材料15份、板状刚玉50份、白刚玉细粉25份、氧化铝微粉6份、二氧化硅微粉3份、纯铝酸钙水泥6份、耐热钢纤维3份、添加剂0.2份和外加剂0.2份。
所述废弃的高铝质耐火材料为经使用后废弃的高铝质耐火材料，其粒径为8～25mm，其Al2O3含量≥70wt％，所述板状刚玉是由粒度0～1mm、1～3mm、3～5mm和5～8mm的板状刚玉按重量比4:5:3:2组成，所述白刚玉细粉是由粒度200目和325目的白刚玉细粉按质量比2:1组成，所述氧化铝微粉是由粒度1μm和3μm的活性氧化铝按质量比1:1组成，所述二氧化硅微粉是由普通二氧化硅微粉和含锆硅微粉按质量比1:1组成，所述普通二氧化硅微粉的纯度大于92％，所述含锆硅微粉中锆含量为2～4％，二氧化硅含量为大于94％，所述耐热钢纤维是由446#钢纤维和304#钢纤维按任意质量比组成，所述添加剂是由三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和柠檬酸钠按任意重量比构成，所述外加剂是由聚丙烯防爆纤维和200目金属铝粉按质量比10:1组成，实验结果见表1。
实施例1～4耐火预制件用环保型浇注料的制备方法如下：
(1)将废弃的高铝质耐火材料进行除杂，以除去表面附着的杂物；
(2)破碎：将除杂后的高铝质耐火材料进行拣选，拣选后进行破碎；
(3)除铁处理：将破碎后的高铝质耐火材料用除铁机进行除铁；
(4)筛分：将除铁后的高铝质耐火材料过筛，筛分为8～20mm的通粒度料备用；
(5)配料：将各种原料按比例进行配料；
(6)干混：将所得配料在强制搅拌机中混合均匀，即得环保型浇注料。
表1
指标
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
体积密度(g/cm<sup>3</sup>)
3.15
3.13
3.16
3.16
常温耐压强度(MPa)
75.2
72.3
75.5
78.6
常温抗折强度(MPa)
11.1
10.2
12.5
13.5
每吨约降低成本(元/吨)
400
500
300
300
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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