(10)申请公布号 CN 102010215 A
(43)申请公布日 2011.04.13C N 102010215 A
*CN102010215A*
(21)申请号 201010592191.7
(22)申请日 2010.12.17
C04B 35/66(2006.01)
(71)申请人武汉科技大学
地址430081 湖北省武汉市青山区建设一路
(72)发明人韩兵强 柯昌明 童水波 鄢文
李友胜 魏耀武 陈桂平 李楠
(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限
公司 42104
代理人樊戎
(54)发明名称
(57)摘要
本发明涉及一种以废弃镁碳砖为原料的中
间包干式振动料及其制备方法。其技术方案是：
将50～80wt ％的废弃镁碳砖、10～40wt ％的电
熔镁砂或烧结镁砂细粉、3～8wt ％的结合剂和
0.5～5wt ％的添加剂混合，搅拌均匀，振动成型，
在200～400℃条件下烘烤，脱模，即得中间包干
式振动料。废弃镁碳砖的MgO 含量≥70wt ％。本
节约能源的特点。本发明所制备的中间包干式振
动料的主要化学成分是MgO 、C ，其主晶相为方镁
石和石墨，具有较高的连浇率，优良的冶金效果和
使用后易于解体的特点，主要适用于连铸中间包
工作衬。本发明为钢厂废弃镁碳砖的再利用提出
了一种新途径，对于节能降耗和环境保护具有重
要的意义。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请
权利要求书 1 页 说明书 4 页
1.一种以废弃镁碳砖为主要原料制备中间包干式振动料的制备方法。其特征在于将50～80wt％的废弃镁碳砖、10～40wt％的电熔镁砂或烧结镁砂细粉、3～8wt％的结合剂和0.5～5wt％的添加剂混合，搅拌均匀，振动成型，在200～400℃条件下烘烤，脱模，即得中间包干式振动料。
2.根据权利要求1所述的以废弃镁碳砖为主要原料制备中间包干式振动料的制备方法，其特征在于所述的废弃镁碳砖为钢厂废弃的镁碳砖，废弃镁碳砖的MgO含量≥70wt％；废弃镁碳砖的颗粒级配是：3～1mm为35～45wt％，≤1mm为20～35wt％。
3.根据权利要求1所述的以废弃镁碳砖为主要原料制备中间包干式振动料的制备方法，其特征在于所述的
电熔镁砂或烧结镁砂细粉的粒度小于0.088mm。
4.根据权利要求1所述的以废弃镁碳砖为主要原料制备中间包干式振动料的制备方法，其特征在于所述的结合剂为糖类及其衍生物和含水硅酸钠的混合物，或为蔗糖、葡萄糖、偏硅酸钠、含水硅酸钠中的一种或一种以上的混合物，其粒度小于0.088mm。
5.根据权利要求1所述的以废弃镁碳砖为主要原料制备中间包干式振动料的制备方法，其特征在于所述的添加剂为黏土、膨润土、硼砂、硼酸中的一种或一种以上的混合物。
6.根据权利要求1～5项中的任一项所述的以废弃镁碳砖为主要原料制备中间包干式振动料的制备方法所制备的中间包干式振动料。
以废弃镁碳砖为原料的中间包干式振动料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于干式振动料技术领域。尤其涉及一种以废弃镁碳砖为原料的中间包干式振动料及其制备方法。
背景技术
[0002] 由于我国钢铁冶金、水泥、陶瓷等高温工业的迅速发展，耐火材料的需求也越来越大，耐火材料的年消耗量已达900万吨，使用后的耐火材料约400万吨。这些用后耐火材料(包括镁碳砖)多数被当作垃圾被废弃，即为废弃耐火材料(包括废弃镁碳砖)，少量被初级利用，附加值很低，即浪费了资源，又污染了环境。
[0003] 中间包是炼钢工艺的最后一个冶金容器，目前中间包工作衬已经逐渐从绝热板、涂抹料向干式振动料过渡。例如“一种中间包干式振动料的制备方法”(CN200610018503)是以镁砂或镁橄榄石为主的不定形混合物，其配比为：85～97wt％的镁砂或镁橄榄石，3～15wt％的偏硅酸钠，搅拌均匀后采用胎膜振动成型，在100～400℃烘烤，脱模得到中间包干式振动料。“环保型连铸中间包干式料及其制备方法”(CN200810121599)是以70～90wt％MgO，0.5～5wt％树脂，1～6wt％O3、1～10wt％SiO2、5～20wtCaO，其中，上述组分中占总重量1～6wt％的的αAl
2
MgO、SiO2为超微粉，超微粉的粒度小于2μm。“一种镁钙质中间包干式工作衬料及其制备方法”(CN200810048640)是按照理论含量55～85wt％MgO和10～40wt％CaO，将55～65wt％的3～0mm的颗粒料、22～35wt％小于0.088mm粉料、0或0.5～8wt％的添加剂和6～12wt％的结合剂混合，经搅拌和振动成型后，在200～350℃下烘烤，脱模得到中间包干式工作衬料。颗粒料为镁砂、菱镁矿、石灰
石、白云石中的一种或一种以上的混合物；粉料为镁砂、消石灰、石灰石、白云石、菱镁矿中的一种或一种以上的混合物。“一种低硅镁钙质中间包干式振动料及其制备方法”(CN200910063255)是将75～85wt％的白云石熟料或镁白云石熟料、10～17wt％的烧结镁砂或电熔镁砂细粉、3～7wt％的结合剂和0.5～3wt％的添加剂混合，经搅拌和振动成型，在100～150℃条件下烘烤，脱模得到低硅镁钙质中间包干式振动料。其中，白云石熟料的CaO＞50wt％，镁白云石熟料的CaO＜50wt％；白云石熟料和镁白云石熟料的颗粒级配是：3～1mm为35～45wt％，1～0mm为20～35wt％，小于0.088mm为10～20wt％。
[0004] 上述干式料均为非水系材料，虽具有施工方便、能耗低、寿命长和能提高中间包效率的特点。但是存在以下缺点：酚醛树脂价格贵、成本高，烘烤过程中有刺鼻性气体如氨气、甲醛、游离酚产生，危害工人健康。以上干式料几乎都是以天然或人工合成原料为主开发，并且引入镁钙砂、生石灰等含CaO的材料还存在CaO的水化问题，给材料储存运输和使用中带来不可预料的危害。
发明内容
[0005] 本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种成本低、环境友好和节约能源
的以废弃镁碳砖为原料的中间包干式振动料的制备方法，同该方法制备的中间包干式振动料冶金效果优良和使用后易于解体。
[0006] 为实现上述目标，本发明采用的技术方案是：将50～80wt％的废弃镁碳砖、10～40wt％的电熔镁砂或烧结镁砂细粉、3～8wt％的结合剂和0.5～5wt％的添加剂混合，搅拌均匀，振动成型，在200～400℃条件下烘烤，脱模，即得中间包干式振动料。[0007] 所述的废弃镁碳砖为钢厂废弃的镁碳砖，废弃镁碳砖的MgO含量≥70wt％；废弃镁碳砖的颗粒级配是：3～1mm为35～45wt％，≤1mm为20～35wt％。
[0008] 所述的电熔镁砂或烧结镁砂细粉的粒度小于0.088mm。
[0009] 所述的结合剂为糖类及其衍生物和含水硅酸钠的混合物，或为蔗糖、葡萄糖、偏硅酸钠、含水硅酸钠中的一种或一种以上的混合物，其粒度小于0.088mm。
[0010] 所述的添加剂为黏土、膨润土、硼砂、硼酸中的一种或一种以上的混合物。[0011] 由于采用上述技术方案，本发明具有工艺简单、施工方便，成本低、环境友好、节约能源的特点；尤其是以废弃镁碳砖为加工处理后的再生原料，不但可以生产优质的不定形耐火材料，还能再生出优质的定型产品以及其他材料，不仅节约了国家的矿物资源和能源，也减少了环境污染、降低了耐火材料的成本和炼钢成本。使用后耐火材料的无害化、再生处理成为重要的发展方向。
[0012] 本发明所制备的中间包干式振动料的主要化学成分是MgO、C，其主晶相为方镁石和石墨，具有较高的连浇率，优良的冶金效果和使用后易于解体的特点，主要适用于连铸中间包工作衬。本发明为钢
厂废弃镁碳砖的再利用提出了一种新的途径，对于钢铁工业的节能降耗、环境保护具有重要的意义。
具体实施方式
[0013] 下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对保护范围的限制：[0014] 为避免重复，先对本具体实施方式所用原料统一描述如下，具体实施例中不再赘述：
[0015] 废弃镁碳砖为钢厂废弃的镁碳砖，废弃镁碳砖的MgO含量≥70wt％；废弃镁碳砖的颗粒级配是：3～1mm为35～45wt％，≤1mm为20～35wt％；电熔镁砂或烧结镁砂细粉的粒度小于0.088mm；结合剂粒度小于0.088mm。
[0016] 实施例1
[0017] 一种以废弃镁碳砖为原料的中间包干式振动料及其制备方法。将65～80wt％的废弃镁碳砖、10～30wt％的电熔镁砂、4～8wt％的结合剂和0.5～3wt％的添加剂混合，搅拌均匀，振动成型，在200～400℃条件下烘烤，脱模，即得中间包干式振动料。[0018] 本实施例中，结合剂为糖类及其衍生物和含水硅酸钠的混合物，添加剂为黏土[0019] 实施例2
[0020] 一种以废弃镁碳砖为原料的中间包干式振动料及其制备方法。将50～65wt％的废弃镁碳砖、25～40wt％的电熔镁砂、3～5wt％的结合剂和3～5wt％的添加剂混合，搅拌均匀，振动成型，在200～400
℃条件下烘烤，脱模，即得中间包干式振动料。[0021] 本实施例中，结合剂为蔗糖，添加剂为膨润土。
[0022] 实施例3
[0023] 一种以废弃镁碳砖为原料的中间包干式振动料及其制备方法。将55～75wt％的废弃镁碳砖、20～35wt％的电熔镁砂、3～6wt％的结合剂和1～4wt％的添加剂混合，搅拌均匀，振动成型，在200～400℃条件下烘烤，脱模，即得中间包干式振动料。[0024] 本实施例中，结合剂为葡萄糖，添加剂为硼砂。
[0025] 实施例4
[0026] 一种以废弃镁碳砖为原料的中间包干式振动料及其制备方法。
[0027] 本实施例中，结合剂为偏硅酸钠，添加剂为硼酸，其余同实施例1
[0028] 实施例5
[0029] 一种以废弃镁碳砖为原料的中间包干式振动料及其制备方法。
[0030] 本实施例中，结合剂为含水硅酸钠，添加剂为黏土和硼砂，其余同实施例2 [0031] 实施例6
[0032] 一种以废弃镁碳砖为原料的中间包干式振动料及其制备方法。
[0033] 本实施例中，结合剂为蔗糖和偏硅酸钠，添加剂为膨润土和硼酸，其余同实施例3
[0034] 实施例7
[0035] 一种以废弃镁碳砖为原料的中间包干式振动料及其制备方法。将65～80wt％的废弃镁碳砖、10～30wt％的烧结镁砂、4～8wt％的结合剂和0.5～3wt％的添加剂混合，搅拌均匀，振动成型，在200～400℃条件下烘烤，脱模，即得中间包干式振动料。[0036] 本实施例中，结合剂为偏硅酸钠和含水硅酸钠，添加剂为黏土和硼砂。[0037] 实施例8
[0038] 一种以废弃镁碳砖为原料的中间包干式振动料及其制备方法。将50～65wt％的废弃镁碳砖、25～40wt％的烧结镁砂、3～5wt％的结合剂和3～5wt％的添加剂混合，搅拌均匀，振动成型，在200～400℃条件下烘烤，脱模，即得中间包干式振动料。[0039] 本实施例中，结合剂为蔗糖、葡萄糖和偏硅酸钠，添加剂为黏土、膨润土和硼砂。
[0040] 实施例9
[0041] 一种以废弃镁碳砖为原料的中间包干式振动料及其制备方法。将55～75wt％的废弃镁碳砖、20～35wt％的烧结镁砂、3～6wt％的结合剂和1～4wt％的添加剂混合，搅拌均匀，振动成型，在200～400
℃条件下烘烤，脱模，即得中间包干式振动料。[0042] 本实施例中，结合剂为蔗糖、葡萄糖和含水硅酸钠，添加剂为黏土、膨润土和硼酸。
[0043] 实施例10
[0044] 一种以废弃镁碳砖为原料的中间包干式振动料及其制备方法。
[0045] 本实施例中，结合剂为蔗糖、偏硅酸钠和含水硅酸钠，添加剂为黏土、硼砂和硼酸，其余同实施例7
[0046] 实施例11
[0047] 一种以废弃镁碳砖为原料的中间包干式振动料及其制备方法。
[0048] 本实施例中，结合剂为葡萄糖、偏硅酸钠和含水硅酸钠，添加剂为膨润土、硼砂和硼酸，其余同实施例8
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