一種高利用率再生鎂碳磚及其制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種高利用率再生鎂碳磚，由下述重量配比的原料制備而成：電熔鎂砂10-12%，添加劑1-4%，5-3mm鎂碳磚再生顆粒25-28%，3-1mm鎂碳磚再生顆粒22-25%，1mm-75μm鎂碳磚再生顆粒20-22%，≤75μm鎂碳磚再生微粉15-18%，石墨粉3-5%，酚醛樹脂結合劑3.6-4.2%。其制造方法，包括如下步驟：（1）原料分揀除渣；（2）兩次破碎磁選；（3）再生轉制備。相對于現有技術，本發明的顯著優點在于，不僅可以解決現有鎂碳磚再生循環利用過程中由于生產工藝不合理所帶來的再生鎂碳磚綜合性能指標不佳、壽命短等問題，而且所加入的廢棄鎂碳磚可達80%，利用率更高。
【專利說明】一種高利用率再生鎂碳磚及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于耐火材料生產工藝【技術領域】，具體涉及一種高利用率再生鎂碳磚及其制造方法。
【背景技術】
[0002]我國鋼鐵行業產量巨大，每年使用廢棄的鎂碳磚達到1000多萬噸，該材料的處理給鋼鐵企業帶來了很大的麻煩,經過耐火材料招標模式的變化,隨著功能性整體承包的發展及成熟，對耐火材料回收再生利用技術越來越緊迫，越來越重要。由于用后耐火材料只經過簡單的破碎處理，沒有進行精加工，限制了它的使用量和使用范圍，導致用后耐火材料的返回利用率較低，造成大量的資源浪費并破壞了廠區的清潔衛生。因此，對用后耐火材料進行再生利用研究是有重要意義的，再生鎂碳磚具有較好的市場和前景。
[0003]目前，在使用后的鎂碳磚的重復利用方面主要存在物理和化學兩方面的難題，一般情況廢棄掉或當做其他行業領域的基料廉價賣掉。在物理原因方面主要由于工作面上往往被不連續地粘上一層很薄的渣，也是就是鎂碳磚掛渣，同時由于磚被鋼渣侵蝕后產生一層變質層，主要為低熔物，這層渣與變質層不利于耐火材料的再生；其非工作面往往因氧化而變白，使其碳含量較原始鎂碳磚的低，同時添縫料鎂砂燒結后部分粘附在非工作面上；在磚與磚之間或磚的裂縫內，有時會夾一層鐵片，有的粘附火泥。在化學原因方面由于冶金爐的特殊環境造成鎂碳磚內成分的大幅變化，如果直接當做原料來生產鎂碳磚會造成無法成型或開裂，耐火性能過差等現象。
[0004]雖然，中國專利CN201210385242.8公開一種使用廢棄鎂碳磚為原料生產再生鎂碳磚的制造方法，將含鋁類 鎂碳磚進行水浸泡處理后與不含鋁的鎂碳磚除去表面渣層；用鄂破或對輥方法破碎原料為l_5mm粒徑；用混料機和輪碾機對破碎后的原料加工，用篩選機進行篩選和篩分；用磁體對原料中的含鐵顆粒進行去除；骨料與粉料比列為68:32，骨料為磁選后的破碎料和電熔鎂砂，粉料和制備工藝與正常鎂碳磚生產工藝相同。該專利技術的優點在于使用該方法將使用后耐火材料再利用不僅可節約國家的礦產資源和能源，而且也可減少環境污染，大大降低耐火材料的成本。但該工藝流程仍有待改進之處，比如在回收處理的鎂碳磚顆粒料中易存在比較多的“假顆粒”，還有因為混練時加料順序不當而影響再生磚性能指標，此外由于配方不當還會影響其耐火性能和使用壽命。此外，在生產鎂碳磚時，如果配方中引入鋼廠廢棄續碳磚易造成制品開裂，加入量超過?ο %還易導致制品耐壓強度降低，氣孔率增大，綜合性能下降。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種高利用率再生鎂碳磚以及制造高利用率再生鎂碳磚的方法，利用該方法其廢棄鎂碳磚加入量可達80%，利用率更高，而且還可以解決現有鎂碳磚再生循環利用過程中由于生產工藝不合理所帶來的再生鎂碳磚綜合性能指標不佳、壽命短等問題。[0006]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:一種高利用率再生鎂碳磚，由下述重量配比的原料制備而成:電熔鎂砂10-12%，添加劑l-4%，5-3mm鎂碳磚再生顆粒25_28%，3-lmm鎂碳磚再生顆粒22-25%，lmm-75 μ m鎂碳磚再生顆粒20_22%，≤75 μ m鎂碳磚再生微粉15-18%，石墨粉3-5%，酚醛樹脂結合劑3.6-4.2%。
[0007]—種高利用率再生鎂碳磚的制造方法，包括如下步驟:(1)原料分揀除渣:將使用過的鎂碳磚分類揀選，先逐一去除其表面粘有的灰塵、泥土和夾雜物，再去除渣層和變質層，進行水化處理；(2)兩次破碎磁選:用顎式破碎機先將物料破碎至25mm以下，進行二次揀選，用圓錐破碎機或對輥破碎機將物料進行破碎成5~IOmm的顆粒料并進行磁選、水化處理和干燥處理，再經雙層震動篩篩分成再生骨料和再生微粉備用；(3)再生轉制備:對所得顆粒料進行加料混練、成型和熱處理，所述加料混練順序為:先加入再生骨料，然后加入熱固性樹脂，接著加入石墨，接著加入再生微粉，接著再加入熱固性樹脂，再加入其他粉料和結合劑。
[0008]作為優選，所述步驟(3)再生轉制備工序中所添加的再生骨料與再生微粉的比例為70:30，前后兩批加入的熱固性樹脂的比例為65:35。
[0009]作為優選，所述步驟(3)再生轉制備工序中所添加的結合劑為碳質結合劑。
[0010]本發明特點在于:實行兩次分揀破碎，通過利用混料機和輪碾機對顆粒料進行加工處理，達到除去“假顆粒”的效果，輪碾機的處理時間最短，效率最高，更適合工業化生產需要；通過對輥機的擠壓處理，使顆粒料的體積密度隨碾壓時間的增加而降低。考慮到混練時加料順序對再生磚性能指標影響較大，故而對混料工序進行了優化調整,通過依次加入骨料、總量的65%的熱固性樹脂、石墨、再生微粉、總量的35%的熱固性樹脂、其他粉料和結合劑，大大提升了最終成品的品質。此外，本發明還在配方中引入新碳質結合劑，不僅大大增加了鎂碳磚的加入量，并使得所制成的再生鎂碳磚耐火度更高，抗渣性更強。由于所述廢棄鎂碳磚顆粒中尚含有少量的雜質和鋼渣，有助于形成在高溫下的低融相，促進了鎂碳磚在使用過程中高溫下的二次燒結，同時液相封閉氣孔，也減少了“碳”的氧化機會，有助于成品性能提升，所得成品的使用壽命相對于傳統鎂碳磚的使用壽命更長，抗侵蝕能力更佳。
[0011]相對于現有技術，本發明的顯著優點在于:廢棄的鎂碳磚按照本發明所述方法重新再生，鎂碳磚廢料加入量可達80%，所制得的再生鎂碳磚性能較好，其主要技術性能指標分別為:顯氣孔率:< 6.0% ;體積密度:2.87±0.08g/cm3 ;常溫耐壓強度≥27MPa ；W(MgO)≥69% ;W(C)≥10%。其主要性能指標不亞于未添加再生料的同規格產品，資源利用率更高，實現了資源的循環高效利用。
[0012]【具體實施方式】
下面結合實施例對本發明進一步說明。
[0013]實施例:一種再生鎂碳磚的制造方法，包括如下步驟:(1)原料分揀除渣:將使用過的鎂碳磚分類揀選，先逐一去除其表面粘有的灰塵、泥土和夾雜物，再去除渣層和變質層，進行水化處理；(2)兩次破碎磁選:用顎式破碎機先將物料破碎至25mm以下，進行二次揀選，用圓錐破碎機或對輥破碎機將物料進行破碎成5~IOmm的顆粒料并進行磁選、水化處理和干燥處理，再經雙層震動篩篩分成再生骨料和再生料細粉備用；(3)再生轉制備:對所得顆粒料進行加料混練、成型和熱處理，所述加料混練順序為:先加入再生骨料，然后加入熱固性樹脂，接著加入石墨，接著加入再生料細粉，接著再加入熱固性樹脂，再加入其他粉料和結合劑。制備過程中，按照電熔鎂砂10-12%，添加劑l-4%，5-3mm鎂碳磚再生顆粒25-28%, 3-lmm鎂碳磚再生顆粒22_25%，lmm-75 μ m鎂碳磚再生顆粒20_22%，^ 75 μ m鎂碳磚再生微粉15-18%，石墨粉3-5%，酚醛樹脂結合劑3.6-4.2%的配合比例進行制備。其中，所述步驟(3)再生轉制備工序中所添加的再生骨料與再生料細粉的比例為70:30，前后兩批加入的熱固性樹脂的比例為65:35。所述步驟(3)再生轉制備工序中所添加的結合劑為碳質結合劑。
[0014]本發明不局限于上述具體的實施方式，本領域的普通技術人員從上述構思出發，不經過創造性的勞動，所 作出的種種變換，均落在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種高利用率再生鎂碳磚，其特征在于由下述重量配比的原料制備而成:電熔鎂砂10-12%，添加劑l-4%，5-3mm鎂碳磚再生顆粒25-28%，3_lmm鎂碳磚再生顆粒22-25%，lmm-75 μ m鎂碳磚再生顆粒20_22%，^ 75 μ m鎂碳磚再生微粉15_18%，石墨粉3_5%，酚醛樹脂結合劑3.6-4.2%。
2.根據權利要求1所述的一種高利用率再生鎂碳磚，其特征在于所述添加劑為碳化硅粉或金屬招粉。
3.一種高利用率再生鎂碳磚的制造方法，其特征在于包括如下制備步驟:(1)原料分揀除渣:將使用過的鎂碳磚分類揀選，先逐一去除其表面粘有的灰塵、泥土和夾雜物，再去除渣層和變質層，進行水化處理；(2)兩次破碎磁選:用顎式破碎機先將物料破碎至25mm以下，進行二次揀選，用圓錐破碎機或對棍破碎機將物料進行破碎成5~IOmm的顆粒料并進行磁選、水化處理和干燥處理，再經雙層震動篩篩分成再生骨料和再生微粉備用；(3)再生轉制備:對所得顆粒料進行加料混練、成型和熱處理，所述加料混練順序為:先加入再生骨料，然后加入熱固性樹脂，接著加入石墨，接著加入再生微粉，接著再加入熱固性樹脂，再加入其他粉料和結合劑。
4.根據權利要求3所述的一種高利用率再生鎂碳磚的制造方法，其特征在于，所述步驟(3)再生轉制備工序中所添加的再生骨料與再生微粉的比例為70:30，前后兩批加入的熱固性樹脂的比例為65:35。
5.根據權利要求3所述的一種高利用率再生鎂碳磚的制造方法，其特征在于，所述步驟(3)再生轉制備工序中所.添加的結合劑為碳質結合劑。
【文檔編號】C04B35/66GK103467118SQ201310383726
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月29日 優先權日:2013年8月29日
【發明者】吳國強, 侯兆田, 胡竹生, 楊利強, 楊宗平 申請人:浙江長興強立耐火材料有限公司