本发明涉及耐火材料领域，尤其涉及一种含废旧耐材的镁钙填缝料及其制备方法。
背景技术：
1、宝武太钢集团炼钢二厂180t aod精炼炉主要的损毁方式为耳轴渣线处镁钙耐火材料的残厚过低。耳轴渣线处耐火材料所属位置属于交叉渣位，此区域永远处于与渣接触状态；如果渣碱度较低，则在涡流冲刷腐蚀的同时，也发生着化学侵蚀引起的损坏；此外合金加入时引起的冲击也是造成此区域损坏的一个原因；另外，其转动时造成的震动，也会加剧渣对耐火材料的渗透。无论渣的侵蚀、渗透亦或者是合金的冲击，最容易突破的位置通常是耐火砖之间的缝隙，因此填充缝隙的填缝料的性能对aod炉的抗渣性能和抗冲击性能有着重大影响。
2、目前，对于180t aod精炼炉炉龄有着重大影响的镁钙填缝料，还没有相关文献或者专利。
3、本发明旨在克服现有技术的缺陷，目的是提供一种含废旧耐材的180t aod用镁钙填缝料及其制备方法，所制备的含废旧耐材的180t aod用镁钙填缝料在烘烤过程中即可烧结，在冶炼过程中可以快速形成致密层；此外还具有抗水化性能好，抗折强度高，抗渣侵蚀和渗透性能优良，抗冲击性能好等优点。
技术实现思路
1、本发明的目的就是针对上述问题，提供一种含废旧耐材的镁钙填缝料及其制备方法。
2、本发明的目的是这样实现的：一种含废旧耐材的镁钙填缝料及其制备方法，包括以下步骤：步骤一：将回收的废旧镁钙耐火材料进行破粉碎后离心处理，得到白色细粉；步骤二：将55~70wt%的白色细粉、5~23wt%的电熔镁砂细粉、10~20wt%的白云石细粉、5~10wt%生白云石细粉和0.5~1.5wt%的添加剂细粉倒入混料机中混合2~4h，得到预混细粉；步骤三：将预混细粉放入真空包装机中，抽真空至5~10mbar，包装完毕后得到含废旧耐材的镁钙填缝料。
3、步骤一中离心处理是用离心机将破粉碎后的废旧耐材分为黄色细粉和白色细粉。所述离心机分离效率要达到90-98wt%，即分离的黄色细粉和白色细粉中混有的其它颜色细粉为2-10wt%。
4、白色细粉和黄色细粉的粒度小于1mm，mgo+cao含量90-100wt%。
5、所述电熔镁砂细粉粒度小于等于0.088mm，mgo含量95-100wt%。
6、所述添加剂细粉粒度小于等于0.045mm，组成为30~40wt%的所述黄色细粉、10~20wt%的cr2o3、30~50wt%的fe2o3、1~3wt%的caf2、mg(oh)2含量小于5wt%、ca(oh)2含量小于5wt%。
7、所述白云石细粉粒度小于等于0.088mm，mgo+cao含量90-100wt%，cao含量50-85wt%，al2o3+sio2+fe2o3含量小于3wt%。
8、所述生白云石细粉粒度小于等于0.045mm，al2o3含量小于1wt%。
9、所述真空包装机真空度为5~10mbar。
10、本发明的有益效果是：本发明使用废旧镁钙耐火材料，它的白色工作面烧结程度好，陶瓷化程度极高，将其加入镁钙填缝料中会获得较高的强度和较好的抗冲击性能；由于是在与渣与钢水接触的过程中长期反应形成，抗渣性侵蚀和渗透能力强。
11、添加剂含有mg(oh)2和ca(oh)2，在烘烤过程中会分解为高活性mgo和cao，将周围的细粉团聚起来，增加烧结程度；黄色细粉中冶金渣的含量较高，再加上fe2o3的作用，在促进烧结的同时还可以增加细粉之间的陶瓷结合，增加烘烤时的强度；添加剂中cr2o3的存在可以充当高熔点相，防止烘烤时过烧造成镁钙填缝料的开裂。
12、冶炼过程中，在填缝料和渣以及熔融金属接触的瞬间，以白色细粉为形核，熔渣以及熔融金属为介质，快速促进接触面的烧结致密化，阻止熔渣以及熔融金属对镁钙填缝料的侵蚀和渗透。由于镁钙填缝料本身具有低的导热系数，因此致密层后面仍保持这非烧结状态的松散层。松散层的形成可以使aod炉在一个炉役后仅翻转炉子镁钙砖即可脱落，拆除时间短；松散层还可以降低导热系数，有利于aod炉的节能降耗。
13、此外，在原料中引入一定数量的生白云石细粉可以减少原料的水化，还可以在烘烤过程中分解为mgo和cao，起到和mg(oh)2和ca(oh)2相同的作用。
14、本发明制备的含废旧耐材的180t aod用镁钙填缝料经检测：在250℃保温3h后，体积密度为2.17~2.46g/cm3，线变化率0~-0.5%，常温耐压强度8~18mpa；常温抗折强度4~5mpa，耐磨性为4.4~7.9cm3；在1500℃保温3h后，耐压强度为13~25mpa，抗折强度为6~9mpa。
15、因此，本发明所制备的含废旧耐材的180t aod用镁钙填缝料在烘烤过程中即可烧结，在冶炼过程中可以快速形成致密层；此外还具有抗水化性能好，抗折强度高，抗渣侵蚀和渗透性能优良，抗冲击性能好等优点。
16、实施方式
17、本发明采用的技术方案是：①冶炼过程中，在填缝料和渣以及熔融金属接触的瞬间，以白色废旧镁钙砖为形核，熔渣以及熔融金属为介质，快速促进接触面的烧结致密化，阻止熔渣以及熔融金属对镁钙填缝料的侵蚀和渗透。②添加剂一方面存在高活性物质，可以促进烧结，容易在烘烤过程中形成陶瓷结合；另一方面形成高熔点物相，不仅降低了耐火材料向渣中溶解，阻止渣的渗透，还可以增韧，阻止微裂纹的扩展，防止烘烤时过烧造成镁钙填缝料的开裂；③废旧镁钙砖的白色工作面研磨成细粉加入镁钙填缝料中会获得较高的强度和较好的抗冲击性能。
18、含废旧耐材的180t aod用镁钙填缝料及其制备方法的步骤是：步骤一：将回收的废旧镁钙耐火材料进行破粉碎后离心处理，得到致密性好的白色细粉。
19、步骤二：将55~70wt%的所述白色细粉、5~23wt%的电熔镁砂细粉、10~20wt%的白云石细粉、5~10wt%生白云石细粉的0.5~1.5wt%的添加剂细粉倒入混料机中混合2~4h，得到预混细粉。
20、步骤三：将所述预混细粉放入真空包装机中，抽真空至5~10mbar，包装完毕后得到含废旧耐材的180t aod用镁钙填缝料。
21、所述离心机能够将破粉碎后的废旧耐材分为黄色细粉和白色细粉。所述离心机分离效率要达到90-98%，即分离的黄色细粉和白色细粉中混有的其它颜色细粉为2-10%。
22、所述白色细粉和所述黄色细粉的粒度小于1mm，mgo+cao含量90-100wt%。
23、所述电熔镁砂细粉粒度小于等于0.088mm，mgo含量95-100wt%。
24、所述添加剂细粉粒度小于等于0.045mm，组成为30~40wt%的所述黄色细粉、10~20wt%的cr2o3、30~50wt%的fe2o3、1~3wt%的caf2、mg(oh)2含量小于5wt%、ca(oh)2含量小于5wt%。
25、所述白云石细粉粒度小于等于0.088mm，mgo+cao含量90-100wt%，cao含量50-85wt%，al2o3+sio2+fe2o3含量小于3wt%。
26、所述生白云石细粉粒度小于等于0.045mm，al2o3含量小于1wt%。
27、所述真空包装机真空度可以达到5~10mbar。
28、所述含废旧耐材的180t aod用镁钙填缝料是根据上述的含废旧耐材的180t aod用镁钙填缝料的制备方法所制备的含废旧耐材的180t aod用镁钙填缝料。
29、下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
30、为避免重复，现将具体实施方式所涉及的设备和物料统一描述如下，实施例中不再赘述。
31、所述离心机能够将破粉碎后的废旧耐材分为黄色细粉和白色细粉。所述离心机分离效率要达到90-98wt%，即分离的黄色细粉和白色细粉中混有的其它颜色细粉为2-10wt%。
32、所述白色细粉和所述黄色细粉的粒度小于1mm，mgo+cao含量90-100wt%。
33、所述电熔镁砂细粉粒度小于等于0.088mm，mgo含量95-100wt%。
34、所述添加剂细粉粒度小于等于0.045mm，组成为30~40wt%的所述黄色细粉、10~20wt%的cr2o3、30~50wt%的fe2o3、1~3wt%的caf2、mg(oh)2含量小于5wt%、ca(oh)2含量小于5wt%。
35、所述白云石细粉粒度小于等于0.088mm，mgo+cao含量90-100wt%，cao含量50-85wt%，al2o3+sio2+fe2o3含量小于3wt%。
36、所述生白云石细粉粒度小于等于0.045mm，al2o3含量小于1wt%。
37、所述真空包装机真空度可以达到5~10mbar。
38、实施例
39、一种含废旧耐材的180t aod用镁钙填缝料及其制备方法。本实施例所述制备方法的步骤是：步骤一：将回收的废旧镁钙耐火材料进行破粉碎后离心处理，得到致密性好的白色细粉。
40、步骤二：将58wt%的所述白色细粉、17wt%的电熔镁砂细粉、16wt%的白云石细粉、8.5wt%生白云石细粉的0.5wt%的添加剂细粉倒入混料机中混合4h，得到预混细粉。
41、步骤三：将所述预混细粉放入真空包装机中，抽真空至5mbar，包装完毕后得到含废旧耐材的180t aod用镁钙填缝料。
42、本实施例制备的含废旧耐材的180t aod用镁钙填缝料经检测：在250℃保温3h后，体积密度为2.17g/cm3，线变化率-0.3%，常温耐压强度13.0mpa；常温抗折强度4.3mpa，耐磨性为6.2cm3；在1500℃保温3h后，耐压强度为17.0mpa，抗折强度为7.2mpa。
43、实施例
44、一种45taod冶炼镍基合金用镁钙耐火材料及其制备方法。本实施例所述制备方法的步骤是：步骤一：将回收的废旧镁钙耐火材料进行破粉碎后离心处理，得到致密性好的白色细粉。
45、步骤二：将63wt%的所述白色细粉、15wt%的电熔镁砂细粉、13wt%的白云石细粉、8wt%生白云石细粉的1.0wt%的添加剂细粉倒入混料机中混合4h，得到预混细粉。
46、步骤三：将所述预混细粉放入真空包装机中，抽真空至5mbar，包装完毕后得到含废旧耐材的180t aod用镁钙填缝料。
47、本实施例制备的含废旧耐材的180t aod用镁钙填缝料经检测：在250℃保温3h后，体积密度为2.36g/cm3，线变化率-0.2%，常温耐压强度15.0mpa；常温抗折强度4.7mpa，耐磨性为5.3cm3；在1500℃保温3h后，耐压强度为21.0mpa，抗折强度为8.2mpa。
48、实施例
49、一种45taod冶炼镍基合金用镁钙耐火材料及其制备方法。本实施例所述制备方法的步骤是：步骤一：将回收的废旧镁钙耐火材料进行破粉碎后离心处理，得到致密性好的白色细粉。
50、步骤二：将70wt%的所述白色细粉、11wt%的电熔镁砂细粉、10wt%的白云石细粉、7.5wt%生白云石细粉的1.5wt%的添加剂细粉倒入混料机中混合4h，得到预混细粉。
51、步骤三：将所述预混细粉放入真空包装机中，抽真空至5mbar，包装完毕后得到含废旧耐材的180t aod用镁钙填缝料。
52、本实施例制备的含废旧耐材的180t aod用镁钙填缝料经检测：在250℃保温3h后，体积密度为2.46g/cm3，线变化率-0.1%，常温耐压强度18.0mpa；常温抗折强度5.0mpa，耐磨性为4.4cm3；在1500℃保温3h后，耐压强度为25.0mpa，抗折强度为9.0mpa。
53、以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明所保护范围的结构特征并不限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。