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30 種廢舊耐火材料正確的再生利用方法

2020/11/10

30 種廢舊耐火材料正確的再生利用方法

 

 

20 1 3 年 我 國 粗 鋼 產(chǎn) 量 達 到 了 7 億 多 噸 , 耐 火 材 料 年 產(chǎn) 量 約 為 29 0 0 萬 噸 , 每 年 產(chǎn) 生 的 用 后 耐 火 材 料 近 90 0 萬 t。 這 些 廢 棄 耐 火 材 料 往 往 被 就 地 掩 埋 或 降 檔 使 用 , 造

環(huán) ,如 ①粉 塵 污 染 ;②耐 火 原 料 氧 化 鋯 具 有 放 射 性 ;③水 泥 窯 用 后 鎂 鉻 磚 中 的 Cr6 +可 致 癌 , 并 污 染 地 下 水 : ④耐 火 纖 維 和 石 棉 的 致 癌 性 ;⑤瀝 青 和 樹 脂 揮 發(fā) 分 的 污 染 等 。

 

 

, , , , 。 , , 開采 , 產(chǎn) 節(jié) , 節(jié) 、 節(jié) 環(huán) 經(jīng) 。

 

、 發(fā) 現(xiàn) 發(fā) 現(xiàn)

1.國 外 情 況

發(fā) 、 環(huán) 規(guī) , , 60 % 以 上 。 還 在 不 斷 提 高 。

發(fā) 、 產(chǎn) 85 % 再 生 料 和 15 % 的 新 料 生 產(chǎn) 出 的 電 爐 熔 池 部 位 用 不 燒 鎂 磚 , 以 90 % 的 再 生 料 和 10 % 新 料 生 產(chǎn) 出 的 電 爐 渣 線 用 鎂 碳 磚 , 以 及 全 部 用 再 生 料 生 產(chǎn) 出 的 RH 底 燒 成 鎂 鉻 磚 等 。 黑 崎 公 司 利 用 廢 舊 的 剛 玉 石 墨 制 品 作 原 料 開 發(fā) 了 浸 入 式 水 口 磚 ; 鹿 島 鋼 鐵 公 司 開 發(fā) 了 滑 板 磚 的 二 次 利 用 工 藝 ,采 用 表 面 打 磨 、澆 注 料 澆 注 復 原 的 方 法 、 圓 環(huán) 鑲 嵌 法 ,使 修 復 后 的 滑 板 達 到 了 新 滑 板 相 同 的 使 用 效 果 ;出 鐵 溝 的 廢 舊 耐 火 材 料 均 被 重 復 使 用 ,它 主 要 用 作 Al 2 O 3 -S iC-C 質(zhì) 澆 注 料 的 骨 料 。大 同 特 鋼 公 司 知 多 廠 針 對 大 量 用 后 耐 火 磚 廢 棄 占 地 增 大 的 問 題 , 進 行 了 廢 磚 循 環(huán) 使 用 技 術 的 開 發(fā) , 通 過 將 廢 磚 用

, 調(diào) , Mg O -C、Al 2 O 3 -Mg O -C 鋼 包 廢 磚 替 代 輕 燒 白 云 石 作 為 LF (鋼 包 爐 )造 渣 料 ,通 過 工 業(yè) 性 試 驗 , 在 成 渣 性 、 脫 S 速 度 方 面 的 精 煉 能 力 優(yōu) 良 , 且 操 作 過 程 中 鋼 液 不 沸 騰 , 達 到 了 預 期 的 試 驗 效 果 。 選 擇 A0D 爐 的 白 云 石 廢 磚 替 代 Ca O 作 電 爐 不 銹 鋼 冶 煉 造 渣 劑 , 不 僅 達 到 了 取 代 的 冶 煉 效 果 , 同 時 , 起 到 了 抑 制 耐 火 磚 中 Mg O 熔 損 的 作 用 。 選 擇 Mg O -C、Mg O 廢 磚 作 為 主 要 原 材 料 制 備 再 生 耐 火 磚 ,以 廢 磚 為 主 要 原 材 料 制 備 Mg O 質(zhì) 不 定 形 耐 火 材 料 和 Al2 O 3 質(zhì) 搗 打 料 ,并 成 功 地 應 用 于 鋼 包 熱 負 荷 低 的 部 位 和 非 嚴 重侵 蝕 的 部 位 。 新 日 鐵 針 對 目 前 作 為 廢 棄 處 理 的 用 后 耐 火 材 料 , 正 準 備 采 取 破 碎 篩 分 成 粉 料 , 在 用 熔 化 粉 粒 爐 將 其 再 生 為 氧 化 渣 , 實 現(xiàn) 用 后 耐 火 材 料 的 10 0 %循 環(huán) 使 用 。

 

19 8 7 年 成 立 的 Va lor e f 公 司 專 門 做 全 球 廢 棄 耐 火 材 料 生 意 。該 公 司 專 門 處 理 來 源 于 法 國 和 國 外 的 玻 璃 窯 用 耐 材 。法 國 壓 鑄 玻 璃 窯 用 耐 火 材 料 回 收 利 用 率 ,19 9 3 年 是 24 % , 19 9 7 年 是 60 % 。 Va lor e f 公 司 發(fā) 明 了 許 多 回 收 再 利 用 的 技 術 解 決 辦 法 , 其 原 料 都 來 自 于 玻 璃 工 業(yè) 、 鋼 鐵 工 業(yè) 、 化 學 工 業(yè) 、 焚 燒 工 業(yè) 的 廢 棄 耐 火 材 料 , 還 開 發(fā) 了 一 種 最 佳 回 收 利 用 拆 爐 法 。

 

Offi c ineMe c c ani chediPon- z anoVene tt O 公 司 開 發(fā) 出 一 種 回 收 用 后 耐 火 材 料 的 方 法 , 主 要 用 于 回 收 各 種 窯 爐 、 中 間 包 、 鑄 錠 模 和 鋼 包 內(nèi) 襯 的 耐 火 材 料 , 并 將 所 回 收 的 耐 火 材 料 直 接 噴 吹 入 爐 , 以 保 護 爐 壁 。

。 19 9 8 年 美 國 能 源 部 、 工 業(yè) 技 術 部 和 鋼 鐵 生 產(chǎn) 者 聯(lián) 合 制 定 了 3 年 計 劃 ,以 延 長 耐 火 材 料 的 使 用 壽 命 和 回 收 利 用 廢 棄 耐 火 材 料 。 政 府 支 持 企 業(yè) 和 研 究 機 構 合 作 , 加 強 了 對 用 后 耐 火 材 料 的 研 究 , 可 應 用 的 范 圍 是 脫 硫 劑 、 爐 渣 改 質(zhì) 劑 (造 渣 劑 )、 濺 渣 護 爐 添 加 劑 、 鋁 酸 鈣 水 泥 的 原 料 、 耐 火 混 凝 土 骨 料 、 鋪 路 料 、 陶 瓷 原 料 、 玻 璃 工 業(yè) 原 料 、 屋 頂 建 筑 用 粒 狀 材 料 、 磨 料 、 土 壤 改 質(zhì) 劑 , 耐 火 廠 與 用 戶 合 作 , 使 廢 棄 耐 火 材 料 量 減 至 最 少 。 美 國 還 對 用 后 白 云 石 磚 作 為 土 壤 調(diào) 節(jié) 劑 和 造 渣 劑 進 行 了 研 究 , 取 得 了 良 好 的 效 果 。

 

19 7 8 年 ,首 先 是 在 鋼 管 公 司 開 展 的 ,利 用 印 度 鋼 管 公 司 (現(xiàn) 為 TISC 0 鋼 管 分 公 司 )加 熱 爐 產(chǎn) 生 的 廢 棄 高 鋁 磚 (6 0 %- 62 % 氧 化 鋁 )生 產(chǎn) 可 澆 注 材 料 (5 6 % 氧 化 鋁 )、 灰 泥 (5 0 % 氧 化 鋁 )和 耐 火 可 塑 料 。 其 中 所 開 發(fā) 的 可 澆 注 材 料 常 用 于 生 產(chǎn) 燒 嘴 磚 、 阻 尼 器 、 瓦 片 等 , 并 能 滿 足 行 業(yè) 內(nèi) 部 要 求 。

 

 

2.國 內(nèi) 情 況 , 據(jù) 20 % 。 即 使 利 用 的 部 分 , 也 是 以 降 低 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 為 代 價 的 。 近 年 來 , 國 內(nèi) 各 大 鋼 廠 和 大 部 分 耐 火 材 料 廠 , 都 十 分 重 視 用 后 耐 火 材 料 的 回 收 及 再 利 用 , 不 斷 開 展 各 方 面 研 究 及 應 用 。

 

, 、 、 使 優(yōu)

經(jīng) 、 質(zhì) , ,用 25mm 以 下 ,最 后 用 錘 式 破 碎 機 加 工 成 所 需 要 的 粒 度 , 制 備 再 生 鋁 鎂 碳 磚 。

質(zhì) (廢 棄 滑 板 磚 、座 磚 、水 口 、塞 棒 )用 于 鐵 溝 搗 打 料 來 代 替 其 中 部 分 高 鋁 料 。 以 用 后 鎂 鉻 磚 為 原 料 并 按 一 定 比 例 加 入 到 RH 噴 補 料 里 , 使 用 效 果 良 好 。 同 時 , 制 備 的 再 生 鎂 鉻 磚 性 能 較 好 , 在 水 泥 窯 和 RH 的 非 關 鍵 部 位 有 較 好 的 應 用 前 景 。

 

區(qū) 產(chǎn) 65 0 萬 噸 /年 ,用 后 耐 火 材 料 回 收 量 約 6 萬 噸 。主 要 用 于 生 產(chǎn) 再 生 鎂 碳 磚 (以 轉(zhuǎn) 爐 和 鋼 包 渣 線 用 后 鎂 碳 磚 為 原 料 ,經(jīng) 過 揀 選 、除 去 表 面 雜 質(zhì) 、水 化 等 處

)、再 生 鎂 鉻 磚 (將 用 后 鎂 鉻 磚 按 一 定 比 例 加 入 到 RH 的 噴 補 料 里 )、 鋼 包 內(nèi) 襯 廢 鎂 鋁 尖 晶 石 澆 注 料 重 新 利 用 (將 回 收 的 鋼 包 內(nèi) 襯 廢 鎂 鋁 尖 晶 石 澆 注 料 ,以 一 定 比 例 加 水 玻 璃 結 合 鎂 鋁 尖 晶 石 澆 注 料 中 , 取 代 原 澆 注 料 中 的 部 分 新 料 , 不 影 響 原 澆 注 料 的 使 用 性 能 )、鋁 碳 化 硅 質(zhì) 鐵 溝 料 等 (利 用 廢 棄 鐵 溝 料 生 產(chǎn) 的 鋁 碳 化 硅 碳 質(zhì) 再 生 料 , 用 于 鋁 碳 化 硅 碳 磚 的 生 產(chǎn) )。鞍 鋼 采 用 鋼 包 內(nèi) 襯 用 后 鋁 鎂 澆 注 料 作 為 原 料 , 制 備 混 鐵 爐 水 套 內(nèi) 襯 與 中 間 包 永 久 層 澆 注 料 , 得 到 應 用 , 不 僅 滿 足 了 使 用 性 能 的 要 求 , 同 時 , 使 中 間 包 永 久 層 使 用 壽 命

40 爐 次 。

  、

, 使 , , 、 使 、 。 內(nèi) 統(tǒng) ,這 、 ,

。

1.  據(jù) 使 便 , 質(zhì) 。

 

2.對 于 分 類 堆 放 的 用 后 耐 火 材 料 ,根 據(jù) 燒 結 程 度 及 侵 蝕 情 況 進 行 分 別 處 理 。首 先 進 行 人 工 揀 選 , 去 掉 耐 火 材 料 表 面 的 鐵 、 鋼 、 渣 等 。

3.對 于 不 同 耐 火 材 料 用 后 侵 蝕 情 況 及 結 合 強 度 , 采 用 不 同 的 方 法 進 行 分 別 處 理 。

4.對 于 滑 板 等 功 能 原 件 ,由 于 少 量 損 壞 而 廢 棄 的 可 將 侵 蝕 部 位 去 除 ,進 行 復 合 處 理 ,

1.侵 蝕 嚴 重 的 工 作 層 和 過 渡 層 :

使 。圖 1 工 作 層 及 過 渡 層 處 理 工 藝

2.非 工 作 面 (原 磚 層 )

據(jù) 。

① 鎂 碳 磚 主 要 依 靠 樹 脂 固 化 形 成 碳 的 網(wǎng) 絡 結 構 , 使 制 品 具 有 強 度 , 但 使 用 后 的 鎂 碳 磚 非 工 作 面 基 本 不 形 成 陶 瓷 結 合 , 物 料 顆 粒 之 間 結 合 強 度 相 對 較 弱 , 可 采 用 圖 2 的 處 理 工 藝 。② 對 于 用 后 澆 注 料 首 先 進 行 粗 破 粉 碎 , 然 后 將 破 碎 后 的 顆 粒 料 置 入 添 加 劑 的 水 溶 液 中 進 行 浸 泡 , 以 降 低 顆 粒 間 的 結 合 強 度 , 浸 泡 后 的 顆 粒 料 經(jīng) 細 破 、 除 鐵 、 篩 分 、 浮 選 提 純 、 均 化 處 理 后 制 得 合 格 的 再 生 料 , 用 于 耐 火 材 料 的 生 產(chǎn) 。  ③ 對 于 己 形 成 陶 瓷 相 結 合 的 非 工 作 層 , 由 于 材 料 內(nèi) 部 形 成 陶 瓷 相 結 合 , 物 料 顆 粒 間 結 合 強 度 高 ,經(jīng) 過 簡 單 的 破 粉 碎 處 理 后 ,再 生 料 中 假 顆 粒 含 量 高 、物 料 體 積 密 度 低 、 物 料 內(nèi) 部 氣 孔 率 高 , 影 響 再 生 料 的 利 用 , 因 此 對 于 這 類 耐 火 材 料 的 再 利 用 往 往 細 碎 過 程 中 延 長 破 粉 碎 時 間 , 通 過 反 復 研 磨 , 以 降 低 假 顆 含 量 , 這 種 處 理 工 藝 生 產(chǎn) 的 細 粉 量 較 大 , 細 粉 中 雜 質(zhì) 含 量 較 高 。

, , 使 產(chǎn) , 。

、

1.精 料 精 用

經(jīng) , 優(yōu) , , 使

→ 處 理 → 顆 粒 → 再 生 鎂 碳 磚

→ 細 粉 → 轉(zhuǎn) 爐 修 補 料

2.再 生 原 來 產(chǎn) 品

, 。

3.再 生 其 他 產(chǎn) 品

。

4.降 級 使 用

, 。

5.消 除 假 顆 粒 技 術

① 采 用 特 殊 處 理 設 備 , 如 : 處 理 用 后 鎂 碳 磚 特 制 碾 壓 設 備 , 消 除 假 顆 粒 95 % 以 上 。

② 采 用 特 殊 工 藝 , 如 : 水 浸 +攪 拌 +溫 度 。

6.分 離 、 提 純 技 術

。 ,

7.再 生 工 藝 技 術 據(jù) , 產(chǎn) 、 、 。

、用 、用

1.用 后 耐 火 材 料 來 源

、 質(zhì) 、 、 。

2.物 料 成 分 的 均 化 處 理

, 使 , , , 。

3.假 顆 粒 的 去 除

, , 產(chǎn) , 。

4.再 生 料 生 產(chǎn) 時 結 合 劑 的 選 擇

發(fā) , , 據(jù) 產(chǎn)

5.無 害 化 再 利 用

質(zhì) , Cr6 + 的 用 后 鎂 鉻 磚 , 只 有 將 Cr 6 +變 成 Cr 3 +才 能 應 用 。

6.形 成 陶 瓷 相 結 合 的 用 后 耐 火 材 料 的 處 理 比 較 難 , 要 采 取 相 應 特 殊 工 藝 進 行 處 理 。7.有 些 鋼 廠 用 后 耐 火 材 料 混 級 堆 放 , 由 于 成 分 復 雜 , 只 能 降 級 使 用 。

8.用 后 耐 火 材 料 組 成 、礦 相 、結 構 肯 定 發(fā) 生 變 化 ,對 再 生 耐 火 材 料 質(zhì) 量 有 較 大 影 響 , 必 須 給 予 充 分 注 意 , 要 采 取 相 應 措 施 , 保 證 再 生 產(chǎn) 品 的 質(zhì) 量 穩(wěn) 定 性 。

9.要 考 慮 對 用 后 耐 火 材 料 處 理 的 成 本 問 題 , 采 用 的 方 法 、 工 藝 要 有 實 際 應 用 價 值 。

10 .要 考 慮 再 生 耐 火 材 料 對 對 鋼 水 質(zhì) 量 的 影 響 , 加 強 對 有 害 成 分 的 控 制 。

、 發(fā)

1.采 用 各 種 技 術 對 用 后 耐 火 材 料 進 行 科 學 處 理 ,有 效 分 離 出 各 級 顆 粒 及 細 粉 ,作 為 再 生 制 品 原 料 用 。

2.根 據(jù) 用 后 耐 火 材 料 種 類 不 同 ,采 取 相 應 技 術 和 設 備 ,最 大 限 度 消 除 假 顆 粒 ,提 高 再 生 耐 火 材 料 質(zhì) 量 。

3.為 保 證 再 生 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 , 根 據(jù) 再 生 原 料 特 點 , 采 用 階 梯 式 模 式 , 按 級 使 用 。

4.對 用 后 耐 火 材 料 要 進 行 有 效 利 用 、綜 合 利 用 、全 部 利 用 。既 要 再 生 各 種 耐 火 材 料 , 也 要 考 慮 其 他 領 域 應 用 。


, , , 環(huán) , 、 業(yè) 。 。