阅读说明：本技术 一种钢包座砖周围用低成本自流浇注料及其制法 (Low-cost self-flow castable for periphery of ladle pocket brick and preparation method thereof ) 是由 金少虎 彭健 李华军 刘同宣 马飞 王璐 于 2021-01-21 设计创作，主要内容包括：一种钢包座砖周围用低成本自流浇注料及其制法,目的是大量利用废渣,降低生产成本；该浇注料按重量百分比的组成为：钛铝酸钙40-80%,电熔刚玉10-40%,活性氧化铝5-15%,铝酸钙水泥2-8%,减水剂0.2-1.2%；其制备方法是先按照其原料配比比例称取各种原料进行混合,在强制式搅拌机中搅拌10分钟搅拌均匀后入库；使用时运至施工现场,先将上述混合料倒入到强制式搅拌机中干搅3-5分钟,然后加水搅拌5-8分钟后浇注至钢包座砖周围；加水量按重量百分比计占自流浇注料的5-7%。(A low-cost self-flow castable used around a ladle brick cup and a preparation method thereof, aiming at utilizing a large amount of waste slag and reducing the production cost; the castable comprises the following components in percentage by weight: 40-80% of calcium titanium aluminate, 10-40% of fused corundum, 5-15% of activated alumina, 2-8% of calcium aluminate cement and 0.2-1.2% of water reducing agent; the preparation method comprises the steps of weighing various raw materials according to the raw material proportion, mixing, stirring uniformly in a forced stirrer for 10 minutes, and warehousing; when in use, the mixture is transported to a construction site, the mixture is poured into a forced mixer to be dry-stirred for 3-5 minutes, and then water is added to be stirred for 5-8 minutes and poured around the ladle brick cup; the water adding amount accounts for 5-7% of the self-flowing castable in percentage by weight.)

一种钢包座砖周围用低成本自流浇注料及其制法

技术领域

本发明属于耐火材料领域，涉及一种铝热法生产钛铁合金时产生的工业废渣钛铁渣（钛铝酸钙）的回收再利用，用于生产钢包座砖周围用低成本自流浇注料。

背景技术

钛铁合金是生产链条钢等优质钢、电焊条以及电子、军工产品等的重要原料。随着钛铁合金需求量的增大，随之产生的工业废渣也越来越多。废渣的大量堆积不仅污染环境，同时占用大量的土地，而且会造成资源的严重浪费。近年来，我国大力倡导绿色环保，可持续发展战略，加之雾霾等恶劣天气的影响，使得环境保护、废渣的最大资源化利用迫在眉睫。如何有效利用这些废渣无疑是国际公认的保护环境、资源利用的有效途径。目前，我国耐火材料产能过剩已经十分明显，由“结构性过剩”转变为“全面过剩”，导致不少企业进行低价竞销，市场秩序混乱，利润空间不断受到挤压，同时钢铁行业也已发展到产能过剩、利润空间狭小的阶段，为降低成本，各钢铁企业往往采用低价招标的原则，因此，如何重复循环利用大量淘汰下来的废旧原料，在不改变原有性能的基础上有效降低生产成本，在这种大环境下生存下去，是摆在各耐材企业面前的一大难题。

发明内容

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，提供一种钢包座砖周围用低成本自流浇注料及其制备方法。该发明与同行业中直接大量使用电熔刚玉相比，在配料中使用钛铝酸钙作为主要原料，不仅大量利用了废渣，同时又可显著降低生产成本，经济效益可观。本发明可为冶炼钛铁合金企业提供一种综合利用钛铁渣的方法，通过对钛铁渣的综合利用，一方面“变废为宝、物尽其用”，同时减少了“废渣”固体物对环境的污染，环境效益显著。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种钢包座砖周围用低成本自流料，该自流料按重量百分比计由以下的组分构成：钛铝酸钙40-80%，电熔刚玉10-40%，活性氧化铝5-15%，铝酸钙水泥2-8%，减水剂0.2-1.2%。

所述的钛铝酸钙是由铝热法生产钛铁合金时产生的工业废渣，该废渣经过人工拣选，剔除杂质后破碎成所需的粒度。其主要化学成分是Al₂O₃、TiO₂及CaO三种，其按重量百分比计分别为Al₂O₃≥72.0%，CaO≥8.0%，TiO₂≤15%。

所述的钛铝酸钙的粒度组成为5-3mm、3-1mm、0.088-1mm及0-0.088mm四种规格；按重量百分比占自流浇注料中的比例分别为10-30%，20-40%，10-30%,0-20%。

所述的电熔刚玉包括0.088-1mm和0-0.044mm两种粒度，这两种粒度按重量百分比占自流浇注料中的比例分别为0-20%和10-30%。所述的电熔刚玉的化学成分Al₂O₃≥94.5%。

所述的活性氧化铝中Al₂O₃含量≥99.0%，粒径为3µm-5µm。所述的铝酸钙水泥化学成分Al₂O₃≥68.5%，CaO≤31%。所述的减水剂是FS-20、ADS1及ADW1中的一种或几种任意比例的混合，按重量比外加进组分中。

上述的一种钢包座砖周围用低成本自流浇注料的制备方法为：

（1）按照原料配比比例称取各种原料首先进行混合，在强制式搅拌机中搅拌10分钟搅拌均匀，包装入库。

（2）运至施工现场，先将上述混合料倒入到强制式搅拌机中干搅3-5分钟，然后加水搅拌5-8分钟后浇注至钢包座砖周围，加水量按重量百分比计占自流浇注料的5-7%。

本发明由于采用了上述技术方案，对铝热法生产钛铁合金时产生的钛铁渣（钛铝酸钙）进行综合利用，与同行业中直接大量使用电熔刚玉相比，在配料中使用钛铝酸钙作为主要原料，不仅利于了废渣，同时，又可显著降低生产成本，经济效益可观，环境效益显著。

具体实施方式

以下结合实施例进一步阐述本发明。

实施例1：

人工拣选钛铝酸钙，剔除杂质后破碎。将破碎后的钛铝酸钙颗粒过振动筛，要求钛铝酸钙包含以下四种粒度：3-5mm,1-3mm,0.088-1mm以及细粉0-0.088mm。按自流浇注料重量百分比进行称取各原料：钛铝酸钙3-5mm：20%；钛铝酸钙1-3mm：25%；钛铝酸钙0.088-1mm：20%；钛铝酸钙0-0.088mm：15%；电熔刚玉0-0.044mm：10%；3µm-5µm的活性氧化铝：7.8%；铝酸钙水泥2%；FS-20：0.2%。

所述的钢包座砖周围用低成本自流浇注料的制备方法是

（1）将以上原料首先进行混合，在强制式搅拌机中搅拌10分钟搅拌均匀，最后包装入库。

（2）在施工现场，先将所制得的钢包座砖周围用低成本自流浇注料倒入到强制式搅拌机中干搅3-5分钟，然后加水搅拌5-8分钟后浇注至钢包座砖周围，加水量按重量百分比占自流浇注料的5-7%。

按照实施例1所生产的自流浇注料，主要适用于座砖寿命在25-30次左右使用。在某钢厂180吨钢包上使用，该钢厂座砖使用寿命25次-30次，浇注厚度440mm，使用原电熔刚玉质自流浇注料，25-30次下线后，残厚380-400mm；使用本发明低成本钛铝酸钙质自流浇注料，25-30次下线后，残厚385-400mm，残余厚度相同。但二者生产成本相比，本发明成本较原电熔刚玉质成本低2000元/吨。

实施例2：

人工拣选钛铝酸钙，剔除杂质后破碎。将破碎后的钛铝酸钙颗粒过振动筛，要求钛铝酸钙包含以下两种粒度：3-5mm,1-3mm。按自流浇注料重量百分比进行称取各原料：钛铝酸钙3-5mm：15%；钛铝酸钙1-3mm：25%；电熔刚玉0.088-1mm：20%；电熔刚玉0-0.044mm：20%；3µm-5µm的活性氧化铝：10.8%；铝酸钙水泥8%；ADS1：0.8%；ADW1：0.4%。

本发明自流浇注料的制备方法是：

（1）将以上原料首先进行混合，在强制式搅拌机中搅拌10分钟搅拌均匀，最后包装入库。

（2）在施工现场，先将所制得的钢包座砖周围用低成本自流浇注料倒入到强制式搅拌机中干搅3-5分钟，然后加水搅拌5-8分钟后浇注至钢包座砖周围，加水量按重量百分比占自流浇注料的5-7%。

按照实施例2所生产的自流浇注料，适用于座砖寿命在45-50次左右使用。在某钢厂260吨钢包上使用，该钢厂座砖使用寿命45-50次，浇注厚度450mm，使用原电熔刚玉质自流浇注料，45-50次下线后，残厚360-380mm；使用本发明低成本钛铝酸钙质自流浇注料，45-50次下线后，残厚360-380mm，残余厚度相同。但二者生产成本相比，本发明成本较原电熔刚玉质成本低1000元/吨。

以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。