铝镁质无水炮泥
技术领域
本发明涉及耐火材料，尤其是涉及一种铝镁质无水炮泥。
背景技术
渣铁出口是冶炼铁合金的矿热电炉或者高炉的重要组成部分，是冶炼产品流出炉体的必要通道。无水炮泥是用于封堵渣铁出口的专用耐材，起到渣铁出口通道开关的作用。为保证封堵效果，要求无水炮泥产品具有易打泥、堵口严密、泥包稳定、易开口、铁口深度稳定、不潮泥、耐冲刷、耐侵蚀、出铁时间长等性能，并同时具有有效的保护炉缸的出铁口区域、稳定出铁操作、提高铁水产出率。目前冶炼铁合金的矿热电炉或者高炉渣铁口的无水炮泥一般采用镁质或者铝镁质材质，如重烧镁砂、轻烧镁砂粉、高铝质矾土粉、石墨、焦粒等原生耐火材料，原材料成本较高，成品炮泥销售价格在4000元/吨，由于渣铁口开闭操作频繁，使得无水炮泥消耗量很大，导致生产成本较高。
对用后耐材进行合理的回收利用，不仅能大大减少原材的消耗量，也可减少工业固废对生态环境造成的破坏。目前世界各国都开展了对用后耐火材料的研究，国外有些钢厂的耐火材料回收利用率达到了80%，而我国对用后耐材的回收率仅为30%左右，远低于发达国家。
回收铁水沟浇注料和回收滑板是冶炼行业中常见的固废，而再生刚玉粉和再生镁砂则是能重复使用的再生资源，如果能将其作为无水炮泥的原材料加以应用，则可大大降低无水炮泥的原料成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用用后耐材和再生原料作为原材料配制的铝镁质无水炮泥，既降低了无水炮泥的原材料成本，同时也减少了工业固废排放对生态环境的破坏。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的铝镁质无水炮泥，是由回收铁水沟浇注料、回收滑板、再生刚玉粉、再生镁砂以及成品原料焦炭粒、叶蜡石、氮化硅铁、高温沥青粉、镁质粘土粉和混合油结合剂按照下述重量份配比配制而成：
粒度0~4mm回收铁水沟浇注料10～25份；
粒度0~1mm回收滑板4～8份；
200目再生刚玉粉5～15份；
再生镁砂20～40份，其中1～4mm颗粒料10～25份，200目粉料10～15份；
粒度0～3mm焦炭粒7～12份；
粒度0～1mm叶蜡石0～13份；
氮化硅铁8～12份；
高温沥青粉2～5份；
200目镁质粘土粉8～11份；
混合油结合剂按物料总量的16～20%添加。
为保证配制的无水炮泥成膜满足使用要求，对所用回收料、再生料和成品原料的质量要求如下：
本发明所用的回收铁水沟浇注料中Al2O3≥55%，C≥3%，Fe2O3%20≤2.5%；所述回收滑板中Al2O3≥55%，C≥6%。
本发明所用的再生刚玉粉中Al2O3≥90%；所述再生镁砂中MgO≥90%。
本发明所用的焦炭粒中固定碳≥80%，水份%20≤3%。
本发明所用的叶蜡石中Al2O3≥14%，SiO2≥68%，水份≤3。
本发明所用的氮化硅铁中Si含量45～50%，Fe含量14～17%，N含量25～35%。
本发明所用的高温沥青粉的软化点≥125℃，固定碳≥58%，灰份%20≤0.6%。
本发明所用的镁质粘土粉中MgO≥20%，水份%20≤3%。
本发明所用的混合油结合剂是由煤焦油和蒽油按照0.8～0.95:0.05～0.2之重量份配比配制而成。
首先将回收的铁水沟浇注料和回收的滑板分别进行成分检测，满足使用要求后，进行拣选、去杂，破碎成符合要求的颗粒料；将其与再生原料及成品原料分别准确称量后一起放入混碾机中混碾搅拌，然后加入混合油结合剂充分混合均匀后通过挤泥机成型制得成品，单块分别用塑料膜包裹后入库。
本发明的优点在于根据铝镁质无水炮泥的材质和特性，较大比例采用相近材质的回收及再生耐火材料取代了原生耐火材料，充分利用了用后回收及再生耐火原料，不但节约了宝贵资源，降低了无水炮泥原材料成本，销售价格降为3500元/吨，同时也减少了工业固废排放对于生态环境的破坏，符合国家资源循环利用政策。
本发明配制的铝镁质无水炮泥经过炉前实际使用，可以满足无水炮泥的易打泥、堵口严密、泥包稳定、易开口、铁口深度稳定、不潮泥、耐冲刷、耐侵蚀、出铁时间长等性能，并同时能够有效的保护炉缸的出铁口区域、稳定出铁操作、提高铁水产出率，实际应用的效果达到并超过了原生耐火原料制作的无水炮泥产品。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做更加详细的说明，以便于本领域技术人员的理解。
本发明所用的回收耐材，包括回收铁水沟浇注料和回收滑板均为本行业作为固废的用后耐材，用时需先进行成分检测，满足组分要求后才可使用；本发明所用的再生刚玉粉和再生镁砂为外购的块料，粗破后经磁选，再加工成所需颗粒料或粉料；成品原料焦炭粒、叶蜡石、氮化硅铁、高温沥青粉、镁质粘土粉以及配制混合油结合剂的煤焦油和蒽油均为市售产品。
本发明按照下表1列举出三个配制实例：
表1
对上述1~3#成品无水炮泥进行检测，其理化指标如下表2：
表2
目前炮泥产品的各项指标范围为：Al2O3含量12~25%，MgO含量15~35%，SiC+C含量12~18%，密度1.8~2.0g/cm3，强度6~12MPa。
从表2数据可以看出，本发明制备的铝镁质无水炮泥可完全满足冶炼铁合金的矿热电炉或者高炉的出铁口的使用要求。
由于冶炼铁合金的渣子品种成份复杂，实际配制时，可以根据用户渣系对所用原材料的加入比例进行调整（在本发明公开的范围内），使成品炮泥的化学成份符合冶炼工艺需求。
