[發明專利]一種免燒耐火磚及其制備方法

無效

• 申請號: 201210543620.0
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN103011860A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 郝建璋;張金陽;路強;劉珂含
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 譚昌馳;王彬

技術領域

本發明涉及冶金領域中的耐火材料，更具體地講，涉及一種免燒耐火磚及其制備方法。

背景技術

釩鐵渣是生成釩鐵合金時產生的冶金廢渣，分鋁熱法和硅熱法兩種，其中鋁熱法最普遍，渣的產生量最大，僅攀枝花地區就超過5萬噸，其主要成分為鋁酸鈣相、尖晶石相、剛玉相等。目前的處理方式是部分賣給周圍小廠提取其中的殘釩，部分返回作為爐襯的打結材料使用，存在嚴重的釩鐵渣堆放和污染問題，既不利于環保也不利于資源的重復利用。

現有技術中也存在利用釩鐵渣制備耐火火泥或耐火澆注料的技術，但其涉及的是不定型耐火材料產品的開發利用，并未涉及利用釩鐵渣作為主要原料生產免燒耐火磚。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的之一在于解決上述現有技術中存在的一個或多個問題。

本發明的目的在于提供一種釩鐵渣綜合利用的新途徑，以解決釩鐵渣堆放和污染的問題；同時提供一種免燒耐火磚及其制備方法，以有效利用廢渣資源，節能環保。

為了實現上述目的，本發明的一方面提供了一種免燒耐火磚，按重量百分比計，所述免燒耐火磚包括90～95％的釩鐵渣、5～10％的SiO₂微粉以及額外配加的磷酸鹽，其中，釩鐵渣與SiO₂微粉的總質量為100份，磷酸鹽的質量為釩鐵渣與SiO₂微粉的總質量的0～1％。

根據本發明的免燒耐火磚的一個實施例，所述90～95％的釩鐵渣包括45～55％的釩鐵渣粗顆粒、15～25％的釩鐵渣中顆粒及15～25％的釩鐵渣細粉，其中，所述釩鐵渣粗顆粒的粒度為1～5mm，所述釩鐵渣中顆粒的粒度為0.1～1mm，所述釩鐵渣細粉的粒度＜0.045mm。

根據本發明的免燒耐火磚的一個實施例，所述SiO₂微粉的粒度＜0.8mm，其中，SiO₂的含量以重量百分比計在95％以上。

根據本發明的免燒耐火磚的一個實施例，所述磷酸鹽為六偏磷酸鈉、多聚磷酸鈉或三聚磷酸鈉。

本發明的另一方面提供了一種制備上述免燒耐火磚的方法，所述方法包括以下步驟：A、將釩鐵渣、SiO₂微粉以及磷酸鹽按照預定配比進行配料；B、在配好的原料中加水并混勻，再壓制成型得到磚坯；C、將磚坯在18～25℃的溫度、85～95％的濕度條件下養護5～9天之后干燥則獲得所述免燒耐火磚。

根據本發明的制備免燒耐火磚的方法的一個實施例，所述方法還包括在配料之前將釩鐵渣經破碎、粉磨和分級處理獲得釩鐵渣粗顆粒、釩鐵渣中顆粒和釩鐵渣細粉的步驟，其中，所述釩鐵渣粗顆粒的粒度為1～5mm，所述釩鐵渣中顆粒的粒度為0.1～1mm，所述釩鐵渣細粉的粒度＜0.045mm。

根據本發明的制備免燒耐火磚的方法的一個實施例，在所述加水混勻的步驟中，以重量百分比計，加水量控制為4～5.5％。本發明提供了一種釩鐵渣綜合利用的新途徑，解決了釩鐵渣堆放和污染的問題，有效地利用了廢渣資源，節能環保。

具體實施方式

在下文中，將結合具體實施例來詳細說明本發明。若無特別說明，本發明所述的百分比均為重量百分比。

本發明的主要思路是利用釩鐵渣搭配SiO₂微粉作為耐火磚的結合劑，添加磷酸鹽提高物料的混勻和分散性能，再通過壓制成型和加濕養護，使磚坯中的結合劑盡量水化并產生強度，然后干燥而成，本發明的免燒耐火磚在使用過程中可以達到燒結的目的。

按重量百分比計，根據本發明示例性實施例的免燒耐火磚包括90～95％的釩鐵渣、5～10％的SiO₂微粉以及額外配加的磷酸鹽，其中，釩鐵渣與SiO₂微粉的總質量為100份，磷酸鹽的質量為釩鐵渣與SiO₂微粉的總質量的0～1％。一般而言，釩鐵渣的主要成分為氧化鋁60～75％、氧化鎂10～25％、氧化鈣8～10％，釩鐵渣是作為耐火磚的主要成分；而二氧化硅微粉主要起補充結合劑的作用；磷酸鹽主要起到改善結合劑的水化性能和分散劑的作用。本發明的免燒耐火磚中各組分的配比為經驗使用的較佳配比。