[发明专利]一种利用废旧耐火材料的炮泥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及废旧耐火材料的再生利用，具体涉及的是一种利用废旧耐火材料的炮泥及其制备方法。

背景技术

炮泥是高炉运行中最重要的消耗性材料之一，其作用是在高炉不出渣铁溶液时，填充在铁口内，使铁口维持足够的深度。高炉出铁时，铁口内的炮泥钻开，铁渣溶液通过孔道排出炉外，每天高炉的出铁口都要被反复打开和填充，我国年均消耗炮泥为1000吨/座高炉，我国现有高炉3000多座，炮泥需求在300万吨/年。

现有的炮泥原材料主要包括刚玉(由铝矾土制备)、铝矾土、焦炭等。我国每年要消耗铝矾土100多万吨，焦炭125万吨。而我国现有铝土矿保有量为7亿吨，按照目前的开采速度，不到50年我国铝土矿将开采殆尽，焦炭也是不可再生资源，所以研究节能炮泥技术已经迫在眉睫。

高温产业如钢铁、陶瓷、玻璃、水泥工业都要消耗大量的耐火材料，导致产生了大量的用后废旧耐火材料。据统计，我国钢铁企业每年消耗耐火材料800万吨，产生的废旧耐火材料已达300万吨以上。大部分废旧耐火材料典型的处理方法就是掩埋，只有少量被用于制造新的耐火材料。众所周知，耐火材料所用的各种矿产资源是不可再生的，如果我们不注重废旧材料的再生利用，很可能会在不久的将来陷入资源危机。

另外，废旧耐火材料的丢弃或掩埋不仅是自然资源的浪费，同时有些耐火材料会对人体形成伤害，对环境造成污染。这些污染和伤害包括：结晶石英粉尘引起的炭疽硅肺病；部分耐火材料具有放射性；Cr⁶⁺，耐火纤维和石棉的致癌性；沥青和焦油的热分解挥发物的污染和致癌性。因此，对于废旧耐火材料的再生利用就成为摆在人类面前的一个紧迫性的问题。

发明内容

本发明是针对我国大量的废旧电炉内衬材料得不到综合利用、遭到丢弃或者掩埋、占用宝贵的土地资源的问题，提出一个有效的解决方法即一种利用废旧耐火材料的炮泥及其制备方法。我们将钢铁企业电炉内衬用后的某种镁铝质内衬材料进行化学分析，主要成分Al₂O₃含量66.18％，MgO含量23.50％，CaO7.51％。回收这些废旧的电炉镁铝质材料，经过挑选，除杂，破碎和筛分后，用在出铁口用炮泥中作为原料替代铝矾土。既降低了炮泥产品的成本，又为废旧电炉内衬材料找到了很好的再生利用途径，制备出了性能优良的出铁口用炮泥。

本发明提出的一种利用废旧耐火材料的炮泥，它的配料采用碳化硅颗粒或细粉，高温沥青细粉，吉林粘土细粉，焦炭颗粒，工业级刚玉颗粒或细粉，加入回收的电炉用铝镁质材料颗粒或细粉，以焦油做结合剂。

在上述炮泥中，所述的碳化硅颗粒或细粉中SiC含量大于90％，颗粒粒度为≤1mm，占配料质量的10～30％；高温沥青细粉其粒度为≤0.1mm，占配料质量的3～8％；吉林粘土细粉其粒度为≤0.073mm，占配料质量的12～20％；焦炭颗粒，粒度大小为≤3mm，占配料质量的15～25％；工业级刚玉颗粒或细粉Al₂O₃含量大于90％，颗粒粒度为≤1mm，占配料质量的10～25％；回收的电炉镁铝质材料颗粒或细粉，其颗粒粒度大小为≤3mm，占配料质量的15～30％；焦油外加量为总配料质量的15～20％。

本发明提出的一种利用废旧耐火材料的炮泥的制备方法是，将上述的各种原料按所述的比例备料，先将颗粒料在搅拌机中搅拌1～10分钟均匀后，加入焦油量20～30％的焦油，再搅拌5～10分钟，然后将细粉料加入，搅拌5～15分钟，再加入剩下的焦油后搅拌25～40分钟，经过挤泥机挤出并包装。

本发明的炮泥具有以下的优点和效果：1、良好的作业性能。容易从泥炮机中挤出，具有很好的填充性，能够使新炮泥与旧炮泥粘结良好。2、炮泥烧结收缩小。可以减少因炮泥受到的热应力不均匀而导致的开裂现象，降低渗铁率，开口容易。3、快速烧结性。炮泥在短时间内就可以撤炮，减少出铁间隔，提高产量。4、较高的抗冲刷性和渣铁侵蚀性。具有较长的出铁时间，提高产量，降低炮泥吨铁消耗。本发明提供一种废旧耐火材料再生利用的途径，有利于节约资源和环境保护。

具体实施方式

实施例1