专利名称：铝－碳化硅－碳质耐火材料的制作方法
技术领域：
本发明是关于铁水预处理冶炼容器用的耐火材料，尤其是关于利用废弃物的耐火材料。
背景技术：
为实现炼钢的纯净化、高级化和降低成本，钢厂采用铁水预处理方法，即将铁水从高炉送到炉钢炉之前进行脱硅、脱磷和脱硫等预处理。预处理所使用的容器(如混铁车、铁水包、鱼雷罐)的内衬耐火材料必须考虑上述预处理所引起的侵蚀。铝-碳化硅-碳质耐火材料制造的不烧砖以其良好的抗化学侵蚀、抗热震性，抗机械冲刷性和耐磨性是一种优良的耐火材料，它取代了以前所用的致密粘土砖和莫来石砖，其主要由占重量百分比60～75％左右的Al2O3(具体为矾土、棕刚玉、亚白刚玉)。5～20％左右的碳化硅，6～18％左右的石墨和少量结合剂经搅拌混炼成泥料，最后通过200℃左右温度的热处理，使其固化定型成砖。该铝-碳化硅-碳质耐火材料在使用中由于长期受高温的铁水的熔损，机械冲刷和熔渣的化学侵蚀，有一定的使用寿命，也即所谓的炉龄。到达炉龄后，处理容器需要维修，拆除下的旧内衬被废弃，长此以往，这些废弃的耐火材料堆积如山，既占地，又会产生环境污染，成为钢铁企业一大累赘。另一方面耐火材料厂又为原料价格、生产成本上扬，相反产品销价又被抑下落所因扰。能否利用废弃的铝-碳化硅-碳砖来替代一部分新料成了一个需待研究解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种铝-碳化硅-碳质耐火材料，解决如何利用废弃的铝-碳化硅-碳砖来替代部分新料，而又保持原有使用寿命的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下一种铝-碳化硅-碳质耐火材料，包含以矾土，棕刚玉、白亚刚玉为载体的氧化铝、碳化硅和石墨，其特征在于使用由废弃的预处理容器内衬经粉碎去杂后的回收料部分替代矾土、棕刚玉和白亚刚玉新料，回收料的加入量以其所含的氧化铝计算占该耐火材料总体氧化铝含量的≤30％，该回收料的颗粒大小在8～0mm间，含水率≤0.5％。
其特征在于该回收料应去除含铁的杂质。
其特征在于该氧化铝新料以棕刚玉为主体时，该回收料的加入量为15～25％。
其特征在于该氧化铝新料以含80～86％氧化铝的特级矾土为主时的，该回收料的加入量为20～30％。
其特征在于该新料和回收料组成的氧化铝载体，其颗粒大小的重量百分比为5～1mm45～65％1～0.5mm 15～30％；0.5mm 4～10％；＜0.08mm 6～15％。
本发明的优点为1、由于减少了氧化铝新料的投入，使用了部分由废弃的内衬经粉碎去铁和其它杂质筛选的回收料，降低了耐火材料的费用，从而为降低炼铁、钢的成本做出贡献。
2、其使用寿命与全部使用新料的相比，非但没有降低，还略有提高，特别是期中检修周期均有延长。
3、使废弃的耐火材料获得重新利用的途径，节约了矿山资源，有利于水土保护。
4、解决了炼钢企业废弃材料堆放的难题，省却了大量的堆放场地，又消除了环境污染带来的诸多因境。
具体实施例方式本发明除按现有的铝-碳化硅-碳质耐火材料制作技术准备新的氧化铝(Al2O3)、碳化硅和石墨原材料外，还应将铁水预处理容器废弃的内衬耐火材料先用粉碎机或人工进行粉碎并将其中的杂质，特别是粘附有铁质的成份去除，去除的方法为酸洗和水洗，以及人工捡拾或磁吸再进行干燥(通常在温度为100℃条件下)至含水率≤0.5％，最后将其按颗粒8～5mm、5～1mm、1～0.5mm、0.5～0.8mm及＜0.08mm大小分级作为回收料备用，或测定其中5～1mm、1～0.5mm、0.5～0.8mm及＜0.08mm各级颗粒比例作为统料，于配料时作为计算依据。上述的新材料中，作为氧化铝的载体通常使用的为含80～86％氧化铝的特级矾土，含95％左右氧化铝的棕刚玉和含98％左右氧化铝的亚白刚玉，石墨作为碳的载体使用鳞片石墨为主。
本发明的耐火材料按其化学成分的重量百分比与现有技术一样为氧化铝占6～75％、碳化硅占5-20％、碳占6-18％，其它为少量的结合剂和添加剂，如现在普通使用的利用废弃的煤气发生炉低温焦油为原料制成的特种沥青固体结合剂、酚醛树脂等；具体由耐火材料在炉内或铁水或钢水包内的位置而定。
本发明将部分回收料替代新的氧化铝原料，其加入量以回收料中所具有的氧化铝含量＜30％耐火材料全部氧化铝含量计算。具体视本发明的耐火材料用于各种铁水预处理容器中的部位和氧化铝的新料载体主要种类而定，一般位于容器渣线处的耐火材料，由于常期浸泡在溶渣和铁水中，经受熔渣长期的化学侵蚀容易损毁，其回收料用量可适当降低而用于铁线砖则回收料用量可适当增加。当氧化铝新料以棕刚玉为主时，回收料加入量占全部氧化铝含量的15～5％为宜，当新料以特级矾土为主时，回收料加入量占全部氧化铝含量的20～30％为宜。
本发明在氧化铝新料中加入回收料后，应保持其颗粒大小具有适当的配比5～1mm颗粒占45-65％；1～0.5mm颗粒占15～30％；0.5～0.08mm颗粒占4～10％；＜0.08mm颗粒占6～15％。
将上述的氧化铝新料、回收料连同碳化硅、碳和结合剂经称量后一起进入搅拌机混炼成均匀可成型用的泥料，该泥料成型后在200℃的温度条件下进行热固化处理，就获得具有应有强度的铝-碳化硅-碳质耐火材料，其使用寿命不亚于全部使用新料的铝-碳化硅-碳质耐火材料。
权利要求
1.一种铝-碳化硅-碳质耐火材料，包含以矾土、棕刚玉、白亚刚玉为载体的氧化铝、碳化硅和石墨，其特征在于使用由废弃的炉衬或内胆经粉碎去杂后的回收料部分替代矾土、棕刚玉和白亚刚玉新料，回收料的加入量以其所含的氧化铝计算占该耐火材料总体氧化铝含量的≤30％，该回收料的颗粒大小在8～0mm间，含水率≤0.5％。
2.根据权利要求1所述的铝-碳化硅-碳质耐火材料，其特征在于该回收料应去除含铁的杂质。
3.根据权利要求1或2所述的铝-碳化硅-碳质耐火材料，其特征在于该氧化铝新料以棕刚玉为主体时，该回收料的加入量为15～25％。
4.根据权利要求1或2所述的铝-碳化硅-碳质耐火材料，其特征在于该氧化铝新料以含80～86％氧化铝的特级矾土为主时的，该回收料的加入量为20～30％。
5.根据权利要求1或2所述的铝-碳化硅-碳质耐火材料，其特征在于该新料和回收料组成的氧化铝载体，其颗粒大小的重量百分比为5～1mm 45～65％1～0.5mm15～30％；0.5mm 4～10％；＜0.08mm6～15％。
6.根据权利要求3所述的铝-碳化硅-碳质耐火材料，其特征在于该新料和回收料组成的氧化铝载体，其颗粒大小的重量百分比为5～1mm 45～65％；1～0.5mm15～30％；
0.5mm 4～109％；＜0.08mm6～15％。
7.根据权利要求4所述的铝-碳化硅-碳质耐火材料，其特征在于该新料和回收料组成的氧化铝载体，其颗粒大小的重量百分比为5～1mm 45～65％；1～0.5mm15～30％；0.5mm 4～10％；＜0.08mm6～15％。
全文摘要
一种铝－碳化硅－碳质耐火材料，包含以矾土、棕刚玉、白亚刚玉为载体的氧化铝、碳化硅和石墨，其特征在于使用由废弃的炉衬或内胆经粉碎去杂后的回收料部分替代矾土、棕刚玉和白亚刚玉新料，回收料的加入量以其所含的氧化铝计算占该耐火材料总体氧化铝含量的≤30％，该回收料的颗粒大小在8～0mm间，含水率≤0.5％。本发明解决如何利用废弃的铝－碳化硅－碳砖来替代部分新料，而又保持原有炉龄的技术问题。
文档编号C04B35/10GK1911863SQ20051002858
公开日2007年2月14日 申请日期2005年8月8日 优先权日2005年8月8日
发明者朱益明, 卓龙妙, 王炜 申请人:上海盛江特种耐火材料厂