[发明专利]一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺

说明书

本发明公开了一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺，属于耐火骨料技术领域，包括以下重量的组分制成：铸造废砂的含量为100‑110g、胶粉的含量为2‑4g、二氧化硅的含量为4‑10g、氧化钙的含量为3‑7g、膨润土的含量为5‑8g、粉煤灰的含量为5‑10g、氧化锌的含量为3‑8g、硬质高铝粘土的含量为26‑30g、钾钠长石的含量为15‑25g。本发明提出的一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺，使其从原先铸造行业的经济环保包袱成为企业绿色制造的盈利点，另外，由于采用固体废弃物为主要原料，减少了耐火骨料生产对天然矿物的消耗，制得的耐火骨料不仅能满足性能指标。

技术领域

本发明涉及耐火骨料技术领域，特别涉及一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺。

背景技术

作为世界上最大的耐火材料生产国和消耗国，我国耐火材料产量占世界总产量的65％左右。钢铁行业是耐火材料消耗的重点行业，也是用后耐火材料废弃量最大的行业。2018年钢铁行业耐火材料年消耗量约900万吨，但我国目前用后耐火材料的再生利用率仅为30％左右，大量用后耐火材料的废弃不仅导致用后耐火材料资源的浪费，同时废弃耐火材料的填埋还会带来严重的环境污染和土地资源的占用。由此可见，充分利用钢铁企业用后耐火材料资源，进行再生耐火材料的研究与利用，不仅能够大幅度降低耐火材料的原材料成本，同时也是加快钢铁循环经济体系的建设、构建绿色环保企业的重要内容之一。

耐火材料属于一种不可再生资源。传统耐火材料生产厂家通过开采自然矿山资源、破碎、除杂、煅烧、再破碎、筛分等一系列工序来进行生产，浪费极大，而且对生态环境造成相当程度的影响。

我国是铸件生产大国，铸件产量已居世界前列，其中砂型铸造在铸造业中占绝大部分，大约是80％-90％，据统计，我国每生产1t合格铸件可产生约1.2t废砂，我国铸造行业铸造废弃物排放量巨大。据资料显示，生产一吨铸件附带产生1.2-1.3吨废砂，目前我国铸造废砂主要采取野外排放为主，排放量累积已达30亿吨以上，并且每年以3000万吨的速率增加。大量的铸造废砂作为垃圾在野外堆积不仅占用大量土地资源，同时造成了废砂材料的巨大浪费，除了少量废砂再生回用外，大部分以丢弃为主，对有限的资源是极大的浪费，而且会造成严重的环境污染。因此，废砂的处理和利用已成为我国迫切需要解决的问题。

与此同时，熔模铸造过程中排除大量的废砂，直接影响铸造生产的能源消耗、环境污染以及铸件的质量、生产效率和成本。而现阶段，国家环保政策的日趋严格，对企业的环境、资源循环利用度提出了越来越高的要求，而现阶段并没有一套铸造工业废砂再利用的成熟方案。因而非常有必要就铸造废砂的再循环利用进行深入挖掘，以促进行业的转型和可持续发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料，包括以下重量的组分制成：铸造废砂的含量为100-110g、胶粉的含量为2-4g、二氧化硅的含量为4-10g、氧化钙的含量为3-7g、膨润土的含量为5-8g、粉煤灰的含量为5-10g、氧化锌的含量为3-8g、硬质高铝粘土的含量为26-30g、钾钠长石的含量为15-25g。

进一步地，铸造废砂的含量为105g、胶粉的含量为3g、二氧化硅的含量为7g、氧化钙的含量为5g、膨润土的含量为6g、粉煤灰的含量为7g、氧化锌的含量为6g、硬质高铝粘土的含量为28g、钾钠长石的含量为20g。

进一步地，硬质高铝粘土由Al₂O_3、FeO_3、FeO、Na₂O和TiO混合制备。

本发明提出的另一种技术方案，包括利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料的制作工艺，包括以下步骤：