[發明專利]一種利用用后重燒鎂磚制備轉爐熱態修補料的方法

在審

• 申請號: 202011374261.1
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112552029A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 吳小文;池朋;張月娜;沈燦;劉艷改;黃朝暉;房明浩;閔鑫
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: C04B35/043
• 分類號: C04B35/043;C04B38/00
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 康震

本發明系一種利用用后重燒鎂磚制備轉爐熱態修補料的方法，具體包括如下幾個步驟：(1)將用后重燒鎂磚用振動磨粉磨15～20s，之后篩分出1～3mm和0～1mm的顆粒，剩余用后重燒鎂磚經球磨機球磨至粒徑小于200目。(2)將步驟(1)處理后的用后重燒鎂磚顆?；旌暇鶆?，加入8～30wt％的改性瀝青粉并混合均勻，將粒徑小于200目的鎂砂和金屬硅粉加入到混料均勻后顆粒中，其中鎂砂和金屬硅粉的比例分別為0～30wt％和10wt％，利用攪拌機攪拌3～5min，制備出基于用后重燒鎂磚的熱態修補料。(3)將熱態修補料在20MPa的壓力條件下壓制成圓柱形樣品，再將樣品放置馬弗爐中于1200℃燒結3h，得到用于性能測試的轉爐熱態修補料樣品。該材料具有密度低、耐壓強度高、氣孔率大和成本低等優點。

技術領域

本發明提供一種利用用后重燒鎂磚制備轉爐熱態修補料的方法，屬于基于廢舊材料制備非金屬材料技術領域。

背景技術

目前針對用后重燒鎂磚資源化利用的研究很多，其中利用重燒鎂磚再生制備轉爐熱態修補料消耗廢磚量大，是主要回收手段之一。重燒鎂磚儲量大，利用率小，大量用后重燒鎂磚堆積掩埋，不僅造成環境污染，還大大浪費了資源。以用后重燒鎂磚作為原料制備轉爐熱態修補料，強度較高，生產方便，不僅能將用后重燒鎂磚資源化利用，而且還能降低環境污染。

不過，目前利用用后重燒鎂磚制備轉爐熱態修補料中添加的用后重燒鎂磚的含量都比較小，而且熱態修補料的利用也較小，就其用量來說，不能夠切實解決煤矸石堆積如山、大宗消耗利用的問題。

轉爐熱態修補料是一種免燒的不定形耐火材料制品，可在窯爐爐壁出現剝落、破損時，可在不影響路子正常生產情況下進行修補，提高爐體壽命。鎂質或是鎂碳質材料具有良好的抗侵蝕性能，根據修補料的使用要求，在選擇主要原料時，無論是用后重燒鎂磚顆粒還是電熔鎂砂都是氧化鎂含量高、體積密度較大、價格相對較低的材料。采用這兩種作為了制備轉爐熱態修補料的原料，既可以節省成本，也可以將低階固廢進行高附加值的利用。以此為原料制備的熱態修補料具有氣孔率高、體積密度小、耐壓強度大等特點，成為制備轉爐熱態修補料較為理想的原料。Chi Peng等通過向轉爐熱態修補料中添加金屬硅粉制備出較高力學性能的熱態修補料，研究表明，加入金屬硅粉后，樣品表面的微裂減少，并且力學性能也得到了改善。對金屬硅粉的含量為10wt％的樣品，其抗壓強度增加了50％。同時，向樣品中加入改性瀝青粉可以有效改善樣品的力學性能，研究表明使用改性瀝青粉作為結合劑可以明顯增加熱態修補料的抗壓強度。當改性瀝青粉含量為10wt％時，樣品表面的粗糙程度以及抗壓強度有明顯影響，樣品此時的耐壓強度最大，為72.56MPa。

用后重燒鎂磚是工業固體廢棄物的一種，是石灰窯中燃燒所殘留的固體廢物，重燒鎂磚的化學成分類似方鎂石主要為MgO，經高溫燒結后強度和耐火度均很高，并且當燒結達到一定溫度后會發生與樣品中的氧化硅發生化學反應生成新的物相(如鎂橄欖石物相)?？紤]向重燒鎂磚中添加一定量的改性瀝青作為結合劑則有望提高耐火材料材料的強度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用用后重燒鎂磚制備轉爐熱態修補料的方法，具體是一種將成本低、對環境不友好的固體廢棄物重燒鎂磚為原料制備轉爐熱態修補料，電熔鎂砂、金屬硅粉以及改性瀝青為添加劑的非金屬耐火材料的制備方法。

其中制備熱態修補料所用的原料為固體廢棄物重燒鎂磚。

其中制備熱態修補料所用的結合劑為改性瀝青粉。

其中制備熱態修補料所用的助熔劑為金屬硅粉。

其中制備熱態修補料所用的原料為電熔鎂砂，粒徑是200目。

其中制備熱態修補料所用的助熔劑為金屬硅粉，粒徑是44μm。

本發明一種利用用后重燒鎂磚制備轉爐熱態修補料的方法，其優點及功效在于該材料密度低、耐壓強度高、比表面積大和成本低。

附圖說明