鐵溝用再生澆注料和搗打料

1、出鐵溝用再生澆注料和搗打料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制說明出鐵溝用再生澆注料和搗打料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起草小組2012年 8月1行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制說明目前，我國鋼鐵和耐火材料的產(chǎn)量均居世界首位，鋼鐵工業(yè)噸鋼（鐵）耐火材料消耗雖由上世紀(jì)80 年代的 60kg/t 降低到現(xiàn)在的2025kg/t，但與世界先進(jìn)水平存在巨大差距， 如日本單耗小于5kg/t。除了工藝技術(shù)裝備等客觀原因外，用后耐火材料再生利用比例低、缺乏相應(yīng)再生利用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行規(guī)范和引導(dǎo)也是造成耐火材料單耗難以進(jìn)一步降低的一個(gè)影響因素。大量廢棄耐火材料的簡單處理不僅污染環(huán)境，而且浪費(fèi)資源；如果回收利用，又存在各種各樣的質(zhì)量問題與擔(dān)憂。如何利用廢棄耐火材料、對產(chǎn)品加以規(guī)

2、范化生產(chǎn)，同時(shí)又不影響產(chǎn)品的使用性能和壽命，是鋼鐵用戶最關(guān)心的問題；而耐火材料行業(yè)在大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、鼓勵資源節(jié)約利用的形勢下，如何利用政策優(yōu)勢，增加再生資源的利用價(jià)值，制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)就至關(guān)重要。1、工作簡要過程、任務(wù)來源、主要參與單位和工作成員2011 年 11 月工業(yè)和信息化部以工信廳科201268 號下達(dá)出鐵溝用再生澆注料和搗打料標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃，項(xiàng)目號為2012-0067T-YB。在接到該標(biāo)準(zhǔn)修訂任務(wù)后，成立了鐵溝用再生澆注料和搗打料標(biāo)準(zhǔn)制訂工作小組， 制定了工作計(jì)劃， 立即進(jìn)行資料的查閱， 并收集使用單位的意見。本標(biāo)準(zhǔn)的此次制訂參照了YB/T4126-2005 高爐出鐵溝澆注料冶金行業(yè)標(biāo)

3、準(zhǔn)以及國內(nèi)武鋼、首鋼、寶鋼、洛陽耐火材料研究院等鋼鐵企業(yè)與耐火材料企業(yè)近幾年所使用或生產(chǎn)產(chǎn)品的實(shí)際技術(shù)指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上編制了鐵溝用再生澆注料和搗打料標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。該標(biāo)準(zhǔn)是按照GB/T1.1-2000標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第 1 部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則要求編寫的。22、標(biāo)準(zhǔn)化對象簡要情況及制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則1）標(biāo)準(zhǔn)化對象簡要情況 .產(chǎn)品的主要品種、產(chǎn)量及生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的主要品種分再生澆注料、再生搗打料以及再生溝泥三大類。其中再生澆注料有用于主溝和渣溝之分，主溝再生澆注料有少量應(yīng)用，但很少報(bào)道，主要原因在于主溝安全要求高，一般主溝是按噸鐵承包經(jīng)營，所以使用公司并不關(guān)心是否使用再生原料；只有小型高爐的承包

4、單位為了減少成本壓力，使用較好的再生原料來生產(chǎn)中、小型高爐的主溝澆注料產(chǎn)品；國內(nèi)使用渣溝再生澆注料的情況寶鋼、首鋼、武鋼都有報(bào)道，效果也較好。國內(nèi)B 鋼廠下屬實(shí)業(yè)公司專門回收鐵廠的廢棄耐火材料，出鐵溝系統(tǒng)耐火材料每年回收量在1500 噸，主要用于生產(chǎn)再生澆注料、再生搗打料、再生溝泥；B 鋼廠耐火材料公司設(shè)有資源回收部門專門回收該廠廢棄耐火材料，每年在1 萬噸左右。 A 鋼綜合開發(fā)公司專門從事該廠廢棄材料的回收利用，并投產(chǎn)了廢棄耐火材料綜合回收利用的工廠進(jìn)行處理， 年回收廢棄耐火材料達(dá) 10 萬噸以上，部分用于生產(chǎn)再生澆注料、再生搗打料。再生搗打料主要用于鐵溝、支溝和殘鐵溝的砌筑與維護(hù)；再生溝泥

5、用于鐵溝、渣溝的維護(hù)及部分渣鐵罐車的維護(hù)。國內(nèi)各大鋼廠也有關(guān)于耐火材料回收利用的相關(guān)報(bào)道。以A、B 兩個(gè)鋼廠的情況推算，全國僅高爐廢棄鐵溝用耐火材料應(yīng)在5 萬噸以上，利用價(jià)值可觀。 .產(chǎn)品的主要用途和質(zhì)量情況產(chǎn)品主要用途：再生澆注料、再生搗打料及再生溝泥主要供高爐出鐵溝的砌筑和維護(hù)使用，3少數(shù)鐵廠也用來作為鐵水包、魚雷管、混鐵爐的修補(bǔ)材料。再生澆注料的質(zhì)量情況：再生渣溝澆注料的成份要求中Al 2O353%，SiC +C 17%， CaO1.5%；110 24h 烘干后體積密度 2.40g/cm 3， 1450 3h 燒后體積密度 2.35g/cm 3 ，110 24h 烘干后耐壓強(qiáng)度 20MP

6、a，1450 3h 燒后耐壓強(qiáng)度 35Mpa，1450 3h 線變化率仍然保持在 0.5 %；適用于所有高爐的渣溝或殘鐵溝。再生鐵溝澆注料的成份要求中Al 2O360%，SiC + C 16%， CaO1.5%，烘干后體積密度 3，14503h 燒后體積密度 2.65g/cm3，110 24h2.70g/cm14503h燒后線變化率仍然保持在0.5%， 110 24h烘干后耐壓強(qiáng)度25MPa，14503h 燒后耐壓強(qiáng)度 35MPa；適用于爐容 1000m3 以下的的小型高爐主溝或支鐵溝。再生搗打料的質(zhì)量情況：再生搗打料的成份要求中Al 2O355%， SiC +C 12%； 11024h 烘干

7、后體積密度32.40g/cm， 14503h 燒后體積密度3 2.35g/cm，14503h 燒后線變化率仍然保持在0.5%，11024h 烘干后耐壓強(qiáng)度 15MPa，14503h 燒后耐壓強(qiáng)度 20MPa。適用于高爐支鐵溝或渣溝、殘鐵溝的維護(hù)。再生溝泥的質(zhì)量情況：再生溝泥的成份要求中Al 2O335%，SiC + C 5%；11024h 烘干后體積密度 1.85g/cm3，14503h 燒后體積密度 1.90g/cm3，11024h 烘干后耐壓強(qiáng)度 5MPa，14503h 燒后耐壓強(qiáng)度 15MPa。適用于高爐的鐵溝、渣溝維護(hù)。2）制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則（1）制修訂標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)或理由4隨著耐火材料技術(shù)

8、的發(fā)展，多數(shù)鋼鐵行業(yè)對高爐出鐵系統(tǒng)耐火材料實(shí)行噸鐵總承包制度， 要求一方面滿足煉鐵生產(chǎn)需要， 另外一方面需要降低生產(chǎn)成本。在此情況下，多數(shù)耐火材料生產(chǎn)企業(yè)一方面利用技術(shù)進(jìn)步追求高爐出鐵溝的長壽低消耗，另外也希望進(jìn)行廢棄耐火材料的回收與安全利用，以降低成本。國外日本與法國企業(yè)早就進(jìn)行了廢棄耐火材料的研究與利用工作，但各國在廢棄耐火材料的質(zhì)量要求方面尚無統(tǒng)一的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，我國的廢棄耐火材料產(chǎn)量已接近上百萬噸的規(guī)模，但大多數(shù)都是企業(yè)回收自產(chǎn)自銷，少數(shù)進(jìn)入市場流通。隨著廢棄耐火材料利用技術(shù)的進(jìn)步，為了積極響應(yīng)建設(shè)兩型社會的方針，本著節(jié)約資源，減少浪費(fèi)，充分利用國家政策， 規(guī)范和提高廢棄耐火材料的利用水平

9、，有必要制訂出鐵溝再生耐火材料的國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。（ 2）制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則結(jié)合國情，充分考慮國內(nèi)不同爐容高爐的耐火材料使用現(xiàn)狀，最大限度利用好廢棄耐火材料資源的原則。優(yōu)先向國外先進(jìn)技術(shù)靠攏和指導(dǎo)廢棄耐火材料合理安全使用的發(fā)展方向的原則。適當(dāng)分開檔次，盡量擴(kuò)大使用面的原則。根據(jù)產(chǎn)品使用部位不同進(jìn)行分類，考慮不同用戶需求的原則。3、采用標(biāo)準(zhǔn)的情況本標(biāo)準(zhǔn)沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)可以采用，國內(nèi)僅有出鐵溝耐火材料（ YB/T4126-2005 ）的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；日本、韓國、德國等國的出鐵溝耐火材料標(biāo)準(zhǔn)也各不相同； 近年國內(nèi)外大型出鐵溝開始分渣線、 鐵線澆注料復(fù)合澆注主溝，壽命大幅度提高。與之對應(yīng)，我國采用分渣線、鐵線

10、澆注后，廢棄耐火材料的5組成和成份也有變化，且波動較大。有關(guān)材料的性能組成情況見表12。表 1國內(nèi)外鐵溝、渣溝澆注料的組成與性能表 2國內(nèi)外鐵溝、渣溝搗打料的組成與性能6從國內(nèi)外有報(bào)道的資料看，再生澆注料和再生搗打料的組成與性能指標(biāo)根據(jù)其使用部位不同要求不一樣。鐵溝再生澆注料的氧化鋁含量相對較高，而渣溝的碳化硅含量相對較高些。4、標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容確定的論據(jù)1）化學(xué)成分的確定再生澆注料、再生搗打料、再生溝泥中的Al 2O3、SiC+C、CaO的化學(xué)分析事關(guān)材料的品質(zhì)與性能，必須列入常規(guī)分析檢驗(yàn)。（ 1）再生澆注料、再生搗打料、再生溝泥中的 Al 2O3 是材料的主要骨料與細(xì)粉選擇的判斷依據(jù)，必須作

11、為標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容。（ 2）SiC+C：在出鐵溝耐火材料中， SiC+C 的含量高低決定了材料的抗渣性能與抗侵蝕性能，其含量高，必將影響其耐用性能。（ 3）CaO：CaO主要由廢棄耐火材料中的渣和水泥結(jié)合劑帶入， CaO高，再生耐火材料的高溫性能變差，必須嚴(yán)格控制。7高爐出鐵溝用再生耐火材料的成份限定必須考慮兩個(gè)因素： 一是與原有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的繼承與相容性；另一方面就是需要考慮采用再生原料后產(chǎn)品使用的安全性。再生渣溝澆注料的成份要求中 Al 2O353%，SiC + C 17%，主要考慮到再生原料的雜質(zhì)影響， 因此將氧化鋁的要求適度提高， 以提高渣溝澆注料的檔次，考慮到再生原料中含有 CaO，且局部

12、附著的渣成份中氧化鈣含量也很高，因此對再生渣溝澆注料中 CaO限定 1.5%；根據(jù)分析：加入 2%水泥的渣溝再生澆注料變形 0.60%時(shí)的荷重軟化溫度為 1640；加入 3%水泥的渣溝再生澆注料變形 0.60%時(shí)的荷重軟化溫度為 1621；加入 5%水泥的渣溝再生澆注料變形0.60%時(shí)的荷重軟化溫度為 1492；加入 7%水泥的渣溝澆注料變形 0.60%時(shí)的荷重軟化溫度為1454。水泥加入量大，帶入CaO量增加，高溫性能變差；鐵水與液態(tài)高爐渣的溫度可以達(dá)到1400左右，因此必須限定氧化鈣的總含量，以控制材料的有害雜質(zhì)含量。再生鐵溝澆注料的成份要求中Al 2O360%，SiC + C 16%，主

13、要考慮到鐵3溝澆注料的應(yīng)用范圍，再生鐵溝澆注料一般推薦在1500M以下的主溝或支鐵溝使用，因此氧化鋁、 SiC + C的要求沒有變化，考慮到再生原料中含有CaO，鐵溝可能為儲鐵式主溝，因此再生鐵溝澆注料中CaO限定 1.5%，以控制材料的有害雜質(zhì)含量，保持其具有良好的高溫性能，能夠滿足承載高溫鐵水的要求。根據(jù)分析：加入3%水泥的鐵溝再生澆注料變形0.60%時(shí)的荷重軟化溫度為1670；加入5%水泥的鐵溝再生澆注料變形0.60%時(shí)的荷重軟化溫度為1487；加入7%水泥的鐵溝再生澆注料變形0.60%時(shí)的荷重軟化溫度為1454。水泥加入量增加也相應(yīng)導(dǎo)致CaO量增加，高溫性能變差； 因此控制 CaO8量

14、含量也利于控制性能變化。再生搗打料的成份要求中 Al 2O355%，SiC + C12%，主要考慮到其用于鐵溝、渣溝墊溝或搗打成型的應(yīng)用范圍，參考了洛陽耐火材料研究院以及國內(nèi)相關(guān)廠家對氧化鋁、 SiC + C 的要求指標(biāo)。洛陽耐火材料研究院生產(chǎn)的鐵溝用搗打料成份要求中 Al 2O358%，SiC + C 12%；韓國、日本有些資料報(bào)道的鐵溝用搗打料成份要求中 Al 2O355%。再生溝泥的成份要求中 Al 2O335%，SiC + C 5%，主要考慮到其用于一般的維護(hù)鋪溝泥與局部修補(bǔ)使用，要求條件不高，對于再生原料可以大量回用的因素。2）物理特性的確定再生澆注料、再生搗打料、再生溝泥用于高爐出

15、鐵溝的砌筑與維護(hù)，能夠承受高溫渣與鐵水的沖刷、磨損與侵蝕，因此需要有合適的體積密度、常溫與高溫?zé)竽蛪簭?qiáng)度、高溫?zé)缶€變化率。（ 1）體積密度：再生澆注料、再生搗打料、再生溝泥都是由骨料及細(xì)粉組成的，緊密堆積才能獲得較高的體積密度，才可能滿足再生材料耐磨損耐沖刷的需求；同時(shí)體積密度的高低與原材料的品位高低有關(guān)，原材料品位高、性能好，體積密度大，因此再生耐火材料的體積密度必須得到控制，而且要列入常規(guī)檢驗(yàn)。（ 2）耐壓強(qiáng)度：耐壓強(qiáng)度是再生澆注料、再生搗打料、再生溝泥常溫或燒后連結(jié)牢固強(qiáng)度的表征，是一個(gè)冷態(tài)強(qiáng)度的綜合反映。只有常溫下結(jié)合性能好或高溫?zé)Y(jié)性能好，其耐壓強(qiáng)度才可能較高，這些再生耐火材料才

16、可能滿足高9溫鐵水或液態(tài)渣的沖刷磨損。因此，必須將其納入常規(guī)試驗(yàn)檢驗(yàn)。（ 3）燒后線變化率：燒后線變化率是再生澆注料、再生搗打料、再生溝泥燒后體積穩(wěn)定性好壞的一個(gè)重要指標(biāo)，線變化率小，表明砌筑好的爐襯高溫外形變化小，可以維持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特征，才可能滿足生產(chǎn)與使用的需求。因此，必須將其納入常規(guī)試驗(yàn)檢驗(yàn)。表 3 高爐出鐵溝澆注料 YB/T4126-2005 的技術(shù)要求指標(biāo)項(xiàng)目ASC-1ASC-2ASC-3ASC-4ASC-5ASC-6Al 2O3，wt% ， 705360484860SiC+C ， wt% ， 122516101710體積密度110 24h2.902.802.702.402.402.

17、70/(g/cm3， )1450 3h2.852.752.652.352.352.65加熱永久線變化（1450 3h），% 0.3 0.3 0.50.5 0.5 0.5常溫抗壓強(qiáng)110 24h201820151520度， MPa， 1450 3h302540303040使用部位鐵線渣線主溝鐵溝渣溝擺動流槽如表 3，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) YB/T4126-2005 對高爐出鐵溝澆注料的組成與性能提出了要求；但從廢棄資源的利用看，廢棄耐火材料成份變化范圍太大，原有的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對于雜質(zhì)含量沒有限制；一旦廢棄材料用于大高爐主溝，存在安全隱患，大高爐主溝哪怕存在一個(gè)局部的破壞，就可能造成上萬噸的鐵水穿漏引發(fā)特大事故。

18、因此，沿用YB/T4126-2005 對于再生耐火材料的利用存在局限性，且其對搗打料、溝泥沒有規(guī)范，使用存在一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。因此，考慮將國內(nèi)外有關(guān)鐵溝澆注料的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行對比，并考慮生產(chǎn)廠家的意見，重新確定抗壓強(qiáng)度、化學(xué)成分的控制范圍，同時(shí)界定高溫性能指標(biāo)，以使得標(biāo)準(zhǔn)有實(shí)際的控制10意義。3）檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)確定再生澆注料、再生搗打料、再生溝泥的化學(xué)成份檢驗(yàn)的方法多采用國家標(biāo)準(zhǔn)或冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具體的使用情況為：化學(xué)元素如 Al 2O3、SiC 、 C、CaO等常規(guī)元素分析，大多數(shù)廠礦采用化學(xué)分析方法，近年來一些大型廠礦從國外引進(jìn)了先進(jìn)的 X 熒光分析儀可快速分析檢驗(yàn)。（ 1）再生澆注料、再生搗打料

19、、再生溝泥的化學(xué)成份檢驗(yàn)方法：依據(jù)：中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 6900-2006 鋁硅系耐火材料化學(xué)分析方法；GB/T 13245-1991含碳耐火材料化學(xué)分析方法 燃燒重量法測定總碳量；GB/T 16555.1-1996碳化硅耐火材料化學(xué)分析方法吸收重量法測定碳化硅量；GB/T6900-2006鋁硅系耐火材料化學(xué)分析方法火焰法測定氧化鈣量。Al 2O3 的測定采用乙酸鋅返滴定EDTA 容量法1) 原理試樣用混合熔劑熔融， 稀鹽酸浸取， 氫氧化鈉分離鐵、 鈦、鋯后，加過量 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液，在弱酸性溶液中與鋁絡(luò)合，用二甲酚橙作指示劑，用乙酸鋅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液回滴過量的 EDTA ，借以求

20、得氧化鋁的量。2）試劑混合熔劑、氫氧化鈉溶液、六次甲基四胺緩沖溶液、鹽酸、氨水、氧化鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液、乙酸鋅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液、酚酞溶液、二甲酚橙指示劑溶液、溴酚藍(lán)指示劑溶液。113）試料量稱取 0.5g 試料，精確至 0.1mg。4）測定（ a）將試料置于盛有 4g 混合熔劑的鉑坩堝中， 混勻，再覆蓋 1g 混合熔劑，蓋上坩堝蓋，置于 800900高溫爐中，升溫至 10001100熔融。（ b）將坩堝放入盛有煮沸的含 30ml 鹽酸和 50ml 水的 200ml 燒杯中，加熱浸出熔融物至溶液清亮，用水洗出坩堝冷至室溫，移入250ml 容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。（ c）用吸量管移

21、取 50ml 試液于 200ml 容量瓶中，稀釋至約 150ml，加 12滴酚酞溶液，用氫氧化鈉溶液中和至試液恰呈紅色后再過量 8ml，在 6070水浴保溫 30min，取下，冷至室溫，用水稀釋至刻度，混勻，放置 10min，用中速濾紙干過濾，濾液用干燒杯承接，棄去最初1520ml 濾液。（ d）用吸量管移取 100ml 濾液，加入 2040ml EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，用鹽酸溶液中和溶液至紅色消失，并過量 4 滴使其酸化，加入 1 滴溴酚藍(lán)指示劑溶液，用氨水調(diào)至溶液由黃變藍(lán)， 加熱煮沸 510min，取下，冷至室溫，加 15ml 六次甲基四胺緩沖溶液， 34 滴二甲酚橙指示劑溶液，以乙酸鋅標(biāo)準(zhǔn)滴定

22、溶液滴定至試液由黃色變?yōu)樽霞t色為終點(diǎn)。（ e）計(jì)算Al 2O3 量用質(zhì)量分?jǐn)?shù) w（Al 2O3）計(jì)，數(shù)值以表示，按下式計(jì)算：（ Al 2O3） c V1V 2 K /1000 M1002m1式中CEDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的準(zhǔn)確數(shù)值，單位為mol/L ；12V1加入 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的數(shù)值，單位為ml；V2回滴過量EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液所用乙酸鋅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積的數(shù)值，單位為 ml；K乙酸鋅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液換算成EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液 EDGT 的系數(shù)；M Al 2O3 的摩爾質(zhì)量的數(shù)值，單位為g/mol；m1試料的質(zhì)量的數(shù)值，單位為g。氧化鈣的測定采用EDTA 容量法1）原理試樣用混合熔劑熔融，稀鹽酸

23、浸取，用氨水分離鐵、鋁、鈦等干擾元素后，取部分濾液，用三乙醇胺掩蔽干擾， 加氫氧化鈉使試液pH13，以鈣指示劑指示，用 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定氧化鈣量。2）試劑混合熔劑、鹽酸、氫氧化鈉溶液、氨水、氯化銨飽和溶液、甲基紅溶液、硝酸銨溶液、三乙醇胺溶液、氧化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液、EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液、鈣指示劑。3）試料量稱取 0.25g 試料，精確至 0.1mg。4）測定（ a）將試料置于盛有 23g 混合熔劑的鉑坩堝中， 混勻，再覆蓋 12g 混合熔劑，蓋上坩堝蓋， 置于 800900高溫爐中， 升溫至 10001100熔融。（ b）將坩堝放入盛有煮沸的含 30ml 鹽酸和 50ml 水的 200ml 燒杯

24、中，加熱浸出熔融物至溶液清亮，用水洗出坩堝冷至室溫，移入250ml 容量瓶中，13用水稀釋至刻度，混勻。（ c）用吸量管移取 50ml 試液于 200ml 燒杯中，加入 50ml 水， 10ml 飽和氯化銨溶液，加熱煮沸，加 12 滴甲基紅試劑，在攪拌下滴加氨水至溶液呈黃色后，過加 12 滴，加熱至剛沸，取下，靜置片刻，待沉淀沉降后立即用中速或快速濾紙過濾于400ml 燒杯中，用熱硝酸銨溶液充分洗滌燒杯和沉淀，冷至室溫，然后加水至約250ml，加 5ml 三乙醇胺溶液， 20ml氫氧化鈉溶液及少量鈣指示劑，以EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至試液由紅色變?yōu)榧兯{(lán)色為終點(diǎn)。5）計(jì)算氧化鈣量用質(zhì)量分?jǐn)?shù)w（

25、CaO）計(jì)，數(shù)值以表示，按下式計(jì)算：（） c EDT AVV0/1000 MCaOm1100式中C（EDTA） EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的準(zhǔn)確數(shù)值，單位為mol/L ；M CaO 的摩爾質(zhì)量的數(shù)值，單位為g/mol；V滴定時(shí)所用EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積的數(shù)值，單位為ml；V0滴定空白所用 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積的數(shù)值，單位為 ml；m1分取試料質(zhì)量的數(shù)值，單位為 g。碳化硅的分析采用吸收重量法測定1）方法試料在 750氧氣流中加熱，游離碳氧化成二氧化碳，用裝有堿石棉的吸收管吸收后稱量，由吸收管的增重計(jì)算試料游離碳量。另取一份試料加上助熔14劑后在 1050氧氣流中加熱，各種化學(xué)形態(tài)的碳全部

26、氧化成二氧化碳，按類似方法吸收、稱重并計(jì)算出試料總碳量。由總碳量與游離碳量之差乘以碳化硅對碳的換算系數(shù)得出碳化硅量。2）分析步驟（a）試料游離碳的測定稱取 11.5g 試料，精確至 0.0001g ，總碳的測定稱取 0.1 0.15g 試料，精確至 0.0001g 。各稱取兩份試料進(jìn)行測定。（ b）空白試驗(yàn)對每批硼酸鉛應(yīng)進(jìn)行二次空白試驗(yàn)，以二次試驗(yàn)中吸收管增重的平均值作為使用該批硼酸鉛為助熔劑測定總碳量的空白值。（ c）校正試驗(yàn)隨同試樣分析同類標(biāo)準(zhǔn)樣品。（ d）測定游離碳的測定 :吸收管的恒量：將爐溫設(shè)定為 750，通電升溫。開通除硫除水管、吸收管和氧氣，調(diào)節(jié)減壓閥使氧氣流量為 40ml/mi

27、n 。恒溫后吸收 20min。關(guān)閉并取下吸收管，用綢布擦凈，置于干燥器中冷至室溫后稱量。如此反復(fù)吸收和稱量，直至前后兩次稱量之差不大于 0.0002g 。試料的測定：接入吸收管并開通活塞，從瓷管進(jìn)氣端用長鉤將均勻載有試料的瓷舟推入高溫區(qū)并立即塞緊塞子，30min 后關(guān)閉并取下吸收管，用綢布擦凈，置于干燥器中冷至室溫后稱量?？偺嫉臏y定 :15吸收管的恒量：同上，只是爐溫改為1050，氧氣流量改為80ml/min 。試料的測定： 接入吸收管并開通活塞， 將試料均勻鋪在瓷舟內(nèi)， 覆蓋 2g 硼酸鉛后從瓷管進(jìn)氣端用長鉤推入高溫區(qū)并立即塞緊塞子。 20min 后關(guān)閉并取下吸收管，用綢布擦凈，置于干燥器中

28、冷至室溫后稱量。3) 分析結(jié)果的表達(dá)試料游離碳、總碳和碳化硅的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別以CF、CT、和 SiC 表示，按下式計(jì)算：C（F） m 2 m10.2729100mC（T） m 2 m1 m 00.2729100mSiC（） CT CF3.338式中 m2吸收管與二氧化碳的質(zhì)量g；m1吸收管的質(zhì)量g；m0測定總碳量的空白值g；m試料的質(zhì)量 g；0.2729二氧化碳換算成碳的系數(shù)3.338碳換算成碳化硅的系數(shù)?？偺剂坎捎萌紵亓糠y定1）方法分析試樣與適當(dāng)?shù)闹蹌?，在氧氣流中?jīng)高溫燃燒，分解生成的碳定量轉(zhuǎn)化為二氧化碳，用堿石棉吸收，根據(jù)吸收劑的增重量計(jì)算總碳含量。162）分析步驟（a）測定數(shù)量分析

29、時(shí)應(yīng)稱取 2 分試樣進(jìn)行測定，取其平均值。（b）試樣量稱取 0.1g 試樣，精確到 0.0001g 。（c）空白試驗(yàn)稱取 1.5g 氧化銅三份于瓷舟中，測定空白量，取平均值。（d）測定連接好凈化系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)，通氧 5min，以排除空氣，然后再連接吸收系統(tǒng)，檢查整個(gè)系統(tǒng)的氣密性，直到每一部分不漏氣，然后開始通電升溫。當(dāng)爐溫升到 1200時(shí)，氧氣流速保持 120140 泡/min ，40min 后切斷氧氣， 關(guān)閉全部活塞，取下吸收管，用綢布擦凈置于干燥器中，冷至室溫稱量，反復(fù)進(jìn)行到吸收管兩次稱量之差不超過 0.2mg 為止。將試樣均勻的置于瓷舟中， 覆蓋 1.5g 氧化銅，將瓷舟送入瓷管的最高溫

30、處， 塞好塞子，將吸收系統(tǒng)的活塞全部打開， 保持氧氣流速為 120140 泡/min ，使試樣充分燃燒，分解，吸收 40min。關(guān)閉全部活塞，取下吸收管，用綢布擦凈置于干燥器中，冷至室溫稱量。3）分析結(jié)果的表達(dá)按下式計(jì)算總碳的含量：m m0.2729C（）12100式中 m1堿石棉吸收二氧化碳后的增重量g；m2空白量 g；17m0稱樣量 g；0.2729二氧化碳換算成碳的系適用范圍： 本標(biāo)準(zhǔn)適用于再生澆注料、 再生搗打料、再生溝泥中 Al 2O3、SiC 、C、CaO等元素的分析。（ 2）物理特性檢驗(yàn)：體積密度試驗(yàn) :再生澆注料、再生搗打料、再生溝泥通常以其體積密度來衡量其用原材料的好壞，控制

31、其致密度。根據(jù) GB/T 2997-2000致密耐火澆注料 顯氣孔率和體積密度試驗(yàn)方法，其具體如下：試樣振動成型，試樣大小為 40mm40mm160mm，試樣振動或搗打成型，在鋼模具內(nèi)經(jīng)過 24h 固化脫模， 110下干燥 24h，在 1450下進(jìn)行燒成實(shí)驗(yàn)，保溫 3h。通過抽真空方法測試了材料的氣孔率和體積密度， 結(jié)果按照如下公式進(jìn)行計(jì)算。體積密度 =干燥重量 100/（飽和重量 -浮重量）測定 3 個(gè)試樣，求出平均值，作為該批樣品的體積密度。耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)：通常以再生澆注料、 再生搗打料、再生溝泥的耐壓強(qiáng)度來衡量其力學(xué)性能的好壞，判斷其耐沖刷、磨損性能的好壞。根據(jù) GB/T 5072.2-2

32、008耐火材料 常溫耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法，其具體如下：試樣振動成型，試樣大小為 40mm40mm160mm，試樣振動或搗打成18型，在鋼模具內(nèi)經(jīng)過24h 固化脫模， 110下干燥 24h，在 1450下進(jìn)行燒成實(shí)驗(yàn)，保溫 3h。試樣以 1.00.1MPa/s 的速度加壓，壓到試樣破碎時(shí)記錄最大載荷，按照如下公式進(jìn)行計(jì)算結(jié)果：常溫耐壓強(qiáng)度 = Fmax /A 0Fmax最大載荷，單位為牛頓（N）；A0試樣受壓面初始截面積，單位為平方毫米（mm2）；測定 3 個(gè)試樣，求出平均值，作為該批樣品的常溫耐壓強(qiáng)度。線變化率檢驗(yàn)：再生澆注料、再生搗打料、再生溝泥的線變化率指標(biāo)作為評價(jià)其高溫下體積穩(wěn)定性好壞的重要

33、指標(biāo)，測定方法為 GB/T 5988-2007 致密耐火澆注料 線變化率試驗(yàn)方法，其具體如下：試樣振動成型，試樣大小為 40mm40mm160mm，試樣振動或搗打成型，在鋼模具內(nèi)經(jīng)過 24h 固化脫模， 110下干燥 24h，在 1450下進(jìn)行燒成實(shí)驗(yàn)，保溫 3h。1200前按照 46/min 升溫，1200 1450按照 24/min升溫，對應(yīng)測量 4 點(diǎn)長度燒前燒后的尺寸， 精確到 0.05mm，按照如下公式進(jìn)行計(jì)算結(jié)果：燒后線變化率Lh=100(L2-L 0)/L 0式中：Lh試樣燒后線變化率，；L2焙燒后試樣長度，mm；L0烘干前試樣長度，mm。19測定一組試樣的平均值，作為該批樣品的

34、燒后線變化率。5、主要試驗(yàn)結(jié)果的分析、綜述報(bào)告、技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證、預(yù)期效果1）主要試驗(yàn)結(jié)果的分析：本試驗(yàn)主要根據(jù)國內(nèi)不同鋼鐵企業(yè)有關(guān)高爐出鐵溝再生耐火材料的研究與報(bào)道情況匯總， 有些數(shù)據(jù)來源于有關(guān)再生耐火材料的研究結(jié)果、 耐火材料 雜志、2006 年寶鋼渣綜合利用論文集 、2007-2011 年耐火材料學(xué)術(shù)年會，見表 45。表 4 國內(nèi) A 公司利用廢棄鐵溝料生產(chǎn)的再生材料的組成與性能20表 5國內(nèi) B 公司利用廢棄鐵溝料生產(chǎn)的再生材料的組成與性能針對某鋼高爐出鐵溝用后澆注料的組成進(jìn)行了分析調(diào)查，針對某有代表性的 3800M3 高爐的廢棄鐵溝澆注料成份分析如表6。21表 6 不同部位澆注料殘余樣組

35、成位置Al 2O3SiO2CaOSiCCTFe澆注料鐵線 172.496.840.726.515.530.63澆注料鐵線 270.345.971.087.844.070.72澆注料鐵線 369.769.941.384.165.531.02澆注料渣線 152.499.803.6210.465.849.94澆注料渣線 270.256.121.655.904.501.53澆注料渣線 343.3720.4419.012.432.290.81溝底73.957.731.294.940.341.54鐵溝72.0507.760.747.234.340.73渣溝58.5712.760.8512.434.550.

36、95標(biāo)識 1、2、3 的出鐵溝鐵線料與渣線料分別為近鐵口、鐵溝中部、近渣壩部位的取樣進(jìn)行分析。 從廢棄溝料的成份看， 除渣溝近渣壩部位的廢料中氧化鈣含量過高外，其它部位氧化鈣的含量在 1.5%以下的居多；少量達(dá)到 3.62%；個(gè)別達(dá)到 19.01%的分析與澆注料中粘渣、渣滲透有關(guān)。從廢棄料的組成看， CaO 的變化大，作為雜質(zhì)含量比較高，需要控制； TFe 的波動比較小，如果處理后的再生料進(jìn)行磁選除鐵，則鐵及其氧化物的影響相對較小。廢棄的溝料中都含有碳化硅、 固定碳，而沒有侵蝕掉的澆注料中， 使用的剛玉骨料、礬土骨料以及含氧化鋁、碳化硅、碳素的細(xì)粉，都是有用的成份，都有再生利用價(jià)值。進(jìn)行了以廢

37、棄溝料為主要骨料的鐵溝用再生澆注料配方實(shí)驗(yàn)，再生原料達(dá)22到 20%以上的再生澆注料， 在 110干燥后的抗壓強(qiáng)度 44.16MPa，1450燒后的抗壓強(qiáng)度 62.77MPa，14503h 燒后線變化率 -0.1%。從這些性能指標(biāo)可以滿足11024h 抗壓強(qiáng)度 25MPa；14503h 抗壓強(qiáng)度 35MPa；14503h 線變化率 0.5%的要求。渣溝再生澆注料的研究表明：采用再生原料達(dá)到20%以上的渣溝再生澆注料在 110干燥后的抗壓強(qiáng)度43.74MPa，體積密度 2.74 g/cm3；1450燒后的抗壓強(qiáng)度 65.30MPa，體積密度 2.73 g/cm3，1450 3h 燒后線變化率 -

38、0.2%?？梢詽M足 11024h 抗壓強(qiáng)度 20MPa；14503h 抗壓強(qiáng)度 35MPa；14503h 線變化率 0.5%的要求。采用再生原料達(dá)到 20%以上的再生搗打料在 110干燥后抗壓強(qiáng)度17.24MPa，體積密度2.78 g/cm3；1450燒后的抗壓強(qiáng)度37.53MPa，體積密度2.75 g/cm3， 14503h 燒后線變化率 -0.3%?？梢詽M足11024h 抗壓強(qiáng)度 15MPa；14503h 抗壓強(qiáng)度 20MPa；14503h 線變化率 0.5%的要求。采用再生原料達(dá)到30%以上的再生溝泥可以滿足110 24h 抗壓強(qiáng)度 5MPa；14503h 抗壓強(qiáng)度 15MPa，14503h 燒后線變化率 -1.5+1.5%的要求。由于其用途是鐵溝、渣溝的日常維護(hù)和渣鐵罐的維護(hù)，要求不高，因此性能指標(biāo)要求也不高。自 2006 年開始鋼陸續(xù)報(bào)道了再生渣溝澆注料、 鐵溝再生搗打料的開發(fā)與應(yīng)用情況，主溝廢料加入量 74%的再生澆注料應(yīng)用于鋼渣溝，通鐵量 12 萬。而后國內(nèi)的文獻(xiàn)報(bào)道多引用此研究報(bào)道的內(nèi)容。從鋼高爐的出鐵溝廢棄耐火材料的回收情況看：高爐主溝溝襯的剩余量應(yīng)該在