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利废再生免烧镁铬砖及其制备方法.pdf

  • 上传人:Y94****206
  • 文档编号:816448
  • 上传时间:2018-03-13
  • 格式:PDF
  • 页数:5
  • 大小:308.65KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201110259063.5

    申请日:

    2011.09.02

    公开号:

    CN102336539A

    公开日:

    2012.02.01

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C04B 26/12申请公布日:20120201|||实质审查的生效IPC(主分类):C04B 26/12申请日:20110902|||公开

    IPC分类号:

    C04B26/12; C04B18/04; B28B1/00

    主分类号:

    C04B26/12

    申请人:

    浙江铭德新材科技有限公司

    发明人:

    虞畅; 吴开道; 严培忠; 叶小星; 唐宁; 翁小燕; 操银燕

    地址:

    313000 浙江省湖州市经济技术开发区彩凤路1208号

    优先权:

    专利代理机构:

    湖州金卫知识产权代理事务所(普通合伙) 33232

    代理人:

    戴心同

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    内容摘要

    一种利废再生免烧镁铬砖及其制备方法,免烧镁铬砖的组份按重量百分比为:废镁铬砖颗粒65~75%,电熔镁砂18~28%,镁铝尖晶石2~4%,液态热固性酚醛树脂3~5%;将上述各组份原料混合均匀,压制成型,在200℃下烘烤24小时,自然冷却后出窑即成。本发明产品充分循环利用了镁铬砖的生产原料,生产工艺简单,无需高温烧成,大大降低了生产能耗和生产成本,同时有效地减轻了环境污染;产品经检测,其显气孔率、常温耐压强度、荷重软化开始温度和抗热震性指标均达到或超过普通烧成镁铬砖的国家标准。

    权利要求书

    1: 一种免烧镁铬砖, 其特征在于其组成成份及按重量百分比的组成比例为 : 废镁铬砖 颗粒 65~75%, 电熔镁砂 18~28%, 镁铝尖晶石 2~4%, 液态热固性酚醛树脂 3~5%。
    2: 按权利要求 1 所述的免烧镁铬砖, 其特征在于所述免烧镁铬砖的组分优选配比为 : 废镁铬砖颗粒 70%, 电熔镁砂 23%, 镁铝尖晶石 3%, 液态热固性酚醛树脂 4%。
    3: 按权利要求 1 或 2 所述的免烧镁铬砖, 其特征在于所述废镁铬砖颗粒原料的质量指 标为 : MgO 70~80%, Cr2O3 10~20%, SiO2 2~5%。
    4: 按权利要求 1 或 2 所述的免烧镁铬砖, 其特征在于所述电熔镁砂原料的质量指标为 : MgO ≥ 96%, SiO2 ≤ 2.2%, CaO ≤ 2.0%, 体积密度≥ 3.45g/cm3。
    5: 按权利要求 1 或 2 所述的免烧镁铬砖, 其特征在于所述镁铝尖晶石原料的质量指标 为: MgO 32~34%, Al2O3 64~66%。
    6: 按权利要求 1 或 2 所述的免烧镁铬砖, 其特征在于所述液态热固性酚醛树脂原料的 质量指标为 : 固含量 (205 ℃) ≥ 75%, 残碳≥ 40, 水份≤ 3, 粘度 (25 ℃ Pa??s) 6~9, 游离酚 ≤ 12%。
    7: 一种制备如权利要求 1 所述的免烧镁铬砖的方法, 其特征在于将所述的废镁铬砖颗 粒料加入带加热装置的混练机中, 在 45 ~ 55℃温度下进行搅拌, 然后缓慢加入液态热固性 酚醛树脂搅拌均匀, 再加入经过预混合的电熔镁砂及镁铝尖晶石粉料, 搅拌后获得半成品 泥料 ; 泥料经高压砖机成型至要求的尺寸后, 在 200℃下烘烤 24 小时, 自然冷却后出窑。
    8: 按权利要求 7 所述的制备所述免烧镁铬砖的方法, 其特征在于所述废镁铬砖颗粒料 筛分为三种粒度 : 5 ~ 3mm、 3 ~ 1mm、 1mm 以下, 三种粒度的重量百分配比为 40 ~ 45 : 30 ~ 35 : 25 ~ 30。
    9: 按权利要求 7 所述的制备所述免烧镁铬砖的方法, 其特征在于所述电熔镁砂及镁铝 尖晶石粉料的细度为 200 目。
    10: 按权利要求 7 所述的制备所述免烧镁铬砖的方法, 其特征在于所述泥料经高压砖 机成型的压力为 10000KN。

    说明书


    利废再生免烧镁铬砖及其制备方法

        【技术领域】
         本发明涉及一种耐火材料。背景技术 镁铬砖是以氧化镁和三氧化二铬为主要成份的耐火材料制品, 因其耐火度高, 高 温强度大, 抗碱性渣侵蚀性强, 热稳定性优良, 对酸性渣也有一定的适应性等特点, 被广泛 应用于各种钢铁冶金炉、 水泥回转窑及玻璃窑。生产镁铬砖的主要原料是镁砂和铬铁矿, 由于其生产工艺较复杂、 烧制温度高、 加工能耗高, 因此镁铬砖的生产使用成本较高, 同时 使用后的镁铬砖如若不及时处理会造成环境污染。为此, 有些耐材厂家采用废镁铬砖为主 要原料并添加结合剂压制成不烧镁铬砖, 该不烧镁铬砖砌筑在炉窑内后, 利用炉窑生产过 程中的高温自身烧结而达到与普通镁铬砖相似的质量效果。但现有的不烧镁铬砖, 其结合 剂一般采用水玻璃、 硫酸盐、 氯化物、 磷酸或聚磷酸盐等, 所制得不烧镁铬砖的抗热震性较 普通镁铬砖稍差, 多次使用时会产生微裂纹 ; 使用过程中的六价铬污染没有完全得到控制 ; 另外, 砖体中引入了诸如 SiO2、 Na2O、 K2O 等有害物质, 使得砖体高温时容易开裂, 而影响使用 寿命。
         发明内容
         本发明的目的之一, 是提供一种质量与普通烧成镁铬砖相当的、 利用使用后废弃 镁铬砖为主要原料的免烧镁铬砖。本发明的目的之二, 是提供一种制备所述利废再生免烧 镁铬砖的方法。
         本发明的技术解决方案是 : 一种免烧镁铬砖, 其组成成份及按重量百分比的组成比例为 : 废镁铬砖颗粒 65~75%, 电熔镁砂 18~28%, 镁铝尖晶石 2 ~ 4%, 液态热固性酚醛树脂 3~5%。
         上述免烧镁铬砖的组分优选配比为 : 废镁铬砖颗粒 70%, 电熔镁砂 23%, 镁铝尖晶 石 3%, 液态热固性酚醛树脂 4%。
         上述组成成份中的各原料的质量优选指标为 : 废镁铬砖颗粒 : MgO 70~80%, Cr2O3 10~20%, SiO2 2~5% 电熔镁砂 : MgO ≥ 96%, SiO2 ≤ 2.2%, CaO ≤ 2.0%, 体积密度≥ 3.45g/cm3 镁铝尖晶石 : MgO 32~34%, Al2O3 64~66% 液态热固性酚醛树脂 : 固含量 (205℃) ≥ 75%, 残碳≥ 40, 水份≤ 3, 粘度 (25℃ Pa??s) 6~9, 游离酚≤ 12%。
         一种制备所述免烧镁铬砖的方法 : 将废镁铬砖颗粒料加入带加热装置的混练机 中, 在 45 ~ 55℃温度下进行搅拌, 然后缓慢加入液态热固性酚醛树脂搅拌均匀, 再加入经 过预混合的电熔镁砂及镁铝尖晶石粉料, 搅拌后获得半成品泥料 ; 泥料经高压砖机成型至 要求的尺寸后, 在 200℃下烘烤 24 小时, 自然冷却后出窑。
         所述废镁铬砖颗粒料筛分为三种粒度 : 5 ~ 3mm、 3 ~ 1mm、 1mm 以下, 三种粒度的重量百分配比为 40 ~ 45 : 30 ~ 35 : 25 ~ 30。
         所述电熔镁砂及镁铝尖晶石粉料的细度为 200 目。
         所述泥料经高压砖机成型的压力为 10000KN。
         本发明的有益效果是 : 由于采用树脂作为结合剂, 制得的镁铬砖仅需经过 200℃ 树脂固化处理即可, 无需高温烧成, 降低了生产能耗同时避免了生产过程中的六价铬污染 ; 同时加入的 MgO-Al2O3 尖晶石在高温下与 MgO-Cr2O3 尖晶石形成尖晶石固溶体, 减少了有害 的六价铬生成, 还改善了砖的抗热震性 ; 产品经检测, 其显气孔率、 常温耐压强度、 荷重软化 开始温度和抗热震性指标均达到或超过普通烧成镁铬砖的国家标准。因此, 本发明成功地 提供了一种生产成本低、 环境污染少而质量优良的利废再生免烧镁铬砖及其制备方法。 具体实施方式
         实施例 1, 一种循环利用型不烧镁铬砖, 其具体组成成份及按重量百分比的组成比 例为 : 废镁铬砖颗粒 75%, 电熔镁砂 18%, 镁铝尖晶石 3%, 液态热固性酚醛树脂 4%。
         制备方法 : 先将上述废镁铬砖粉碎、 筛分成 5 ~ 3mm、 3 ~ 1mm 和 1mm 以下三种级别 的颗粒料, 然后取按重量百分配比为 5 ~ 3mm 40%, 3 ~ 1mm 35%, 1mm 以下 25% 的三种颗粒 料加入带加热装置的混练机中, 在 45 ~ 55℃温度下, 搅拌 2 ~ 3 分钟, 尔后缓慢加入液态热 固性酚醛树脂搅拌 8 ~ 10 分钟, 再加入经过 8 ~ 10 分钟预混合的 200 目电熔镁砂及镁铝 尖晶石粉料, 搅拌 10 ~ 15 分钟后获得半成品泥料 ; 泥料经 10000KN 摩擦压砖机成型至要求 的尺寸后, 在 200℃下烘烤 24 小时, 自然冷却后出窑。 产品经物理检测 : 显气孔率 17.%, 常温耐压强度 62.15MPa, 0.2MPa 荷重软化开始 温度 1690℃, 抗热震性 (950℃ ~ 水冷 )5 次。
         上述产品 50 块送上钢一厂 AOD 炉实际使用, 结果平均使用寿命与炉役同步, 使用 时间达 99 炉次。观察使用后砖体状况, 残砖长度相比同部位的砖较长, 有轻微的裂纹及剥 落, 但相比原用砖已有改善。
         实施例 2, 一种循环利用型不烧镁铬砖, 其具体组成成份及按重量百分比的组成比 例为 : 废镁铬砖颗粒 65%, 电熔镁砂 28%, 镁铝尖晶石 4%, 液态热固性酚醛树脂 3%。
         制备方法 : 先将上述废镁铬砖粉碎、 筛分成 5 ~ 3mm、 3 ~ 1mm 和 1mm 以下三种级别 的颗粒料, 然后取按重量百分配比为 5 ~ 3mm 45%, 3 ~ 1mm 30%, 1mm 以下 25% 的三种颗粒 料加入带加热装置的混练机中, 在 45 ~ 55℃温度下, 搅拌 2 ~ 3 分钟, 尔后缓慢加入液态热 固性酚醛树脂搅拌 8 ~ 10 分钟, 再加入经过 8 ~ 10 分钟预混合的 200 目电熔镁砂及镁铝 尖晶石粉料, 搅拌 10 ~ 15 分钟后获得半成品泥料 ; 泥料经 10000KN 摩擦压砖机成型至要求 的尺寸后, 在 200℃下烘烤 24 小时, 自然冷却后出窑。
         产品经物理检测 : 显气孔率 16.3%, 耐压强度 64.53MPa, 0.2MPa 荷重软化开始温度 1700℃, 抗热震性 (950℃ ~ 水冷 )5 次。
         上述产品 50 块送宝钢 RH 精炼炉实际使用, 结果平均使用寿命与炉役同步, 使用时 间达 102 炉次。观察使用后砖体状况, 残砖长度相比同部位的砖较长, 有轻微的裂纹及剥 落, 但相比原用砖已有改善。
         实施例 3, 一种循环利用型不烧镁铬砖, 其具体组成成份及按重量百分比的组成比 例为 : 废镁铬砖颗粒 70%, 电熔镁砂 23%, 镁铝尖晶石 3%, 液态热固性酚醛树脂 4%。
         制备方法 : 先将上述废镁铬砖粉碎、 筛分成 5 ~ 3mm、 3 ~ 1mm 和 1mm 以下三种级别 的颗粒料, 然后取按重量百分配比为 5 ~ 3mm 40%, 3 ~ 1mm 30%, 1mm 以下 30% 的三种颗粒 料加入带加热装置的混练机中, 在 45 ~ 55℃温度下, 搅拌 2 ~ 3 分钟, 尔后缓慢加入液态热 固性酚醛树脂搅拌 8 ~ 10 分钟, 再加入经过 8 ~ 10 分钟预混合的 200 目电熔镁砂及镁铝 尖晶石粉料, 搅拌 10 ~ 15 分钟后获得半成品泥料 ; 泥料经 10000KN 摩擦压砖机成型至要求 的尺寸后, 在 200℃下烘烤 24 小时, 自然冷却后出窑。
         产品经物理检测 : 显气孔率 16.3%, 耐压强度 64.53MPa, 0.2MPa 荷重软化开始温度 1700℃, 抗热震性 (950℃ ~ 水冷 )5 次。
         上述产品 50 块送宝钢 RH 精炼炉实际使用, 结果平均使用寿命与炉役同步, 使用时 间达 110 炉次。观察使用后砖体状况, 残砖长度相比同部位的砖较长, 有轻微的裂纹及剥 落, 但相比原用砖已有改善。
         实施例 4, 一种循环利用型不烧镁铬砖, 其具体组成成份及按重量百分比的组成比 例为 : 废镁铬砖颗粒 67%, 电熔镁砂 26%, 镁铝尖晶石 2%, 液态热固性酚醛树脂 5%。
         制备方法同实例 1. 产品经物理检测 : 显气孔率 16.8%, 耐压强度 61.85MPa, 0.2MPa 荷重软化开始温度 1680℃, 抗热震性 (950℃ ~ 水冷 )5 次。
         上述产品 50 块送宝钢 RH 精炼炉实际使用, 结果平均使用寿命与炉役同步, 使用时 间达 101 炉次。观察使用后砖体状况, 残砖长度相比同部位的砖较长, 有轻微的裂纹及剥 落, 但相比原用砖已有改善。5

    关 键  词:
    再生 免烧镁铬砖 及其 制备 方法
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