专利名称：：一种碳素耐火捣打料及其制备方法
技术领域：
：本发明属于耐火捣打料及其制备方法，特别属于碳素耐火捣打料及其制备方法。背录技术中、小型炼铁高炉出铁时，经过篦渣器分离，铁渣流向出渣沟，铁水经铁水沟流向铁水包。碳素耐火捣打料主要用于制造篦渣器。现有的碳素耐火捣打料均以隔绝空气煅烧过的无烟煤、石墨、沥青作为主要原料。无烟煤通过隔绝空气煅烧后，使活性炭变成固定炭，同时去除了挥发份，产生了一定的强度。和其它碳原料相比降低了原料成本，但是由于煤是不可再生资源，同时无烟煤一般储藏在北方，运输不便，不利于环保及降低碳素耐火捣打料的成本。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种生产成本低、环保的碳素耐火捣打料及其制备方法。本发明解决技术问题的技术方案为一种碳素耐火捣打料，含有沥青、结合剂、外加剂，还含有粒度小于10mm的焦碳废料，焦碳废料与沥青的重量比为97:3—3.5。所述的焦碳废料为碳重量含量大于75%的冶金焦炭的废颗粒、废粉。在粒度小于10咖的焦碳废料中，设有四个级别的粒度，分别为10—5ram、5一2mm、2—0.lmm、小于0.lmm，其重量比1:0.2—0.4:2.8—3.2:2—2.5。所述的沥青为中温沥青，其粒径小于0.2mm。所述的结合剂为煤焦油，焦碳废料与煤焦油的重量比为l:0.07—0.12。所述的外加剂为蒽油。本发明的制备方法包括以下工序a)分级、配比工序将废焦炭颗粒按照粒径的分成10_5鹏、5—2mm、2—0.lmm和小于0.lmm四个级别粒度，将中温沥青破碎成0.2mm以下，按照配比将废焦碳与沥青混合，搅拌不小于10分钟，搅拌速度为15—30转/分钟；搅拌速度过高，将使颗粒便碎，粉尘过大；过低，搅拌不均匀，生产效率低。b)混合出料工序在搅拌好的废焦碳与沥青的混合物中加入结合剂和外加剂，再搅拌不小于10分钟，出料，密封存放，即可。出料后必须放入塑料袋密封存放，防止焦油挥发，产品成团变硬。本发明的使用方法为在篦渣器位置装上模具，放入碳素耐火捣打料，碳素耐火捣打料不需烘烤，即可使用，用橡皮锤进行分层捣打，捣打下一层时，必须把上一层捣打面拉毛，确保篦渣器的整体性。冶金焦炭的废颗粒、废粉处理一直是困扰焦炭生产厂家的问题，废焦炭中的碳含量为75%左右，不比煅烧煤低，强度也比煅烧煤高。通常的焦炭废料粒度10—5mm的重量浓度只有5%左右，5—lmm的重量浓度为31%左右，1—0.lmm的重量浓度为48%左右，0.lmm以下的重量浓度为16%左右，在粒度为大于5mra的颗粒周围明显可以看到煅烧后留下的熔洞、裂纹，细粉中存在部分杂质，处理不好将会使产品体积密度小，使用寿命降低。碳素耐火捣打料中的煅烧无烟煤的临界粒度为30mm，本发明采取的废焦炭的临界粒度为10mm。这是因为，焦炭的强度比煅烧无烟煤高，降低临界颗粒尺寸不会影响产品的整体强度，同时使原料的比表面积大幅增加，有利于细粉最大限度的进入颗粒熔洞、裂纹中去，达到最大体积密度。通常不定型耐火材料要获得最大体积密度和强度，一般采取Furnance理论级配，艮卩2""0.1mm的中间粒度原料较少，本发明中，中间粒度所占比例超过40%，远大于理论级配所占的比例。这是因为废焦炭颗粒的粒度较小，表面有许多熔洞和裂纹，同时焦炭粉中真正小于0.088mm细粉较少，不能够最大限度的填充到颗粒与颗粒之间及颗粒熔洞、裂纹中去。如果加大废焦炭粉的含量，试样中起骨架作用的颗粒必须减少，必然引起耐压强度的降低。因此，只能增加2—0.lmra粒度的含量。需要添加沥青的耐火材料，一般把沥青和其它有机结合剂一起加热融化，然后加入原料中搅拌均匀。中温沥青难以破碎成细粉，但比较容易破碎成小于0.2mm的颗粒。在加入煤焦油结合剂之前的混合过程中，这些小颗粒的中温沥青比融化状态下的沥青有更好的流动性，能够进一步填充到焦炭的熔洞、裂纹中去，受热后，中温沥青在小范围进行铺展，能够把细粉和颗粒进一步进行结合，提高产品的强度。中温沥青含量不能过多，否则试样的体积密度和耐压强度将降低；如果含量过低，在加热过程中没有足够流动的沥青填充到试样空隙间，也会影响试样的体积密度和耐压强度，经过试验最终确定沥青的加入重量浓度为3.0—3.5%。本发明与现有技术相比，提高了碳素耐火捣打料的使用寿命，降低了生产成本，废焦碳的再次利用，对于环境保护有重大的意义。图1为本发明制备方法的工艺流程图。具体实施例方式下面结合实施例对本发明做详细的说明。实施例l:a)分级、配比工序将废焦炭颗粒按照粒径的分成10—5腿、5—2mm、2—0.lrran和小于0.lmm四个级别粒度，取粒度为10—5mm15份、粒度为5—2ram5份、粒度为2—0.lmm43份、粒度小于O.lmm34份，与破碎成0.2mm以下的3份中温沥青混合，搅拌15分钟，搅拌速度为15—30转/分钟；b)混合出料工序在搅拌好的废焦碳与沥青的混合物中加入煤焦油和蒽油，废焦碳与沥青的混合物、煤焦油、蒽油的重量比为l:0.08:0.005，搅拌10分钟，出料，密封存放，即可。实施例2:a)分级、配比工序将废焦炭颗粒按照粒径的分成10—5咖、5—2mm、2—0.l咖和小于0.lram四个级别粒度，取粒度为10—5mm15份、粒度为5—2mm3份、粒度为2—0.lmm42份、粒度小于0.Iran30份，与破碎成0.2mm以下的2.7份中温沥青混合，搅拌15分钟，搅拌速度为15—30转/分钟；b)混合出料工序在搅拌好的废焦碳与沥青的混合物中加入煤焦油和蒽油，废焦碳与沥青的混合物、煤焦油、蒽油的重量比为l:0.1:0.005，搅拌10分钟，出料，密封存放，即可。实施例3:a)分级、配比工序将废焦炭颗粒按照粒径的分成10—5咖、5—2mm、2—0.lmm和小于0.lmm四个级别粒度，取粒度为10—5mm15份、粒度为5—2mm6份、粒度为2—0,lmm48份、粒度小于0.lram37.5份，与破碎成0.2mra以下的3.7份中温沥青混合，搅拌15分钟，搅拌速度为15—30转/分钟；b)混合出料工序在搅拌好的废焦碳与沥青的混合物中加入煤焦油和蒽油，废焦碳与沥青的混合物、煤焦油、蒽油的重量比为l:0.12:0.005，搅拌10分钟，出料，密封存放，即可。本发明的体积密度按照GB—T2997标准进行检测，单位为(g/cm3)。显气孔率按照GB—T2997标准进行检测，单位为(％)。耐压强度按照GB—T5072标准进行检测，单位为(Mpa)。实施例l一3的物理指标如表1所示:表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>釆用废焦炭生产的碳素耐火捣打料一次性使用寿命为7天，而原来使用煅烧煤为主要原料的碳素耐火捣打料的寿命只有5天，同时碳素耐火捣打料的成本降低了800元/吨。权利要求1、一种碳素耐火捣打料，含有沥青、结合剂、外加剂，其特征在于还含有粒度小于10mm的焦碳废料，焦碳废料与沥青的重量比为973—3.5。2、根据权利要求1所述的一种碳素耐火捣打料，其特征在于所述的焦碳废料为碳重量含量大于75%的冶金焦炭的废颗粒、废粉。3、根据权利要求2所述的一种碳素耐火捣打料，其特征在于在粒度小于10腿的焦碳废料中，设有四个级别的粒度，分别为10—5mm、5_2咖、2_0.lmm、小于O.l腿，其重量比l:0.2—0.4:2.8—3.2:2—2.5。4、根据权利要求1所述的一种碳素耐火捣打料，其特征在于所述的沥青为中温沥青，其粒径小于0.2mm。5、根据权利要求1所述的一种碳素耐火捣打料，其特征在于所述的结合剂为煤焦油，焦碳废料与煤焦油的重量比为1:0.07—0.12。6、根据权利要求1所述的一种碳素耐火捣打料，其特征在于所述的外加剂为蒽油。7、一种权利要求1所述的碳素耐火捣打料的制备方法，其特征在于包括以下工序a)分级、配比工序-将废焦炭颗粒按照粒径的分成10—5mm、5—2mm、2—0.lmm和小于0.lmm四个级别粒度，将中温沥青破碎成0.2mm以下，按照配比将废焦碳与沥青混合，搅拌不小于10分钟，搅拌速度为15—30转/分钟；b)混合出料工序在搅拌好的废焦碳与沥青的混合物中加入结合剂和外加剂，再搅拌不小于10分钟，出料，密封存放，即可。全文摘要本发明公开了一种碳素耐火捣打料，含有沥青、结合剂、外加剂，还含有粒度小于10mm的焦碳废料，焦碳废料与沥青的重量比为97∶3-3.5。本发明与现有技术相比，提高了碳素耐火捣打料的使用寿命，降低了生产成本，废焦碳的再次利用，对于环境保护有重大的意义。文档编号C04B35/66GK101519310SQ20081009935公开日2009年9月2日申请日期2008年4月30日优先权日2008年2月27日发明者严解荣,冰任,张小红,朱义文,陈广言申请人:马鞍山钢铁股份有限公司