用后耐火材料的再生利用2
- 发布人:管理员
- 发布时间:2013-04-09
- 浏览量:1149
2 国内耐火材料的再利用状况和发展趋势
近几年,随着环保政策的贯彻实施,耐火材料市场竞争的加剧,用后耐火材料的再利用逐步受到重视。有些企业已在不同程度上利用用后耐火材料。据了解,有的钢厂把用后镁碳砖再贴补到转炉和电炉衬上,以降低耐火材料的消耗;有的用用后镁碳砖加工成颗粒作为电炉填充料;特别是有的耐火厂生产镁碳砖和铝碳砖时,加少量用后的镁碳砖和连铸铝碳材料以降低成本。这种粗糙的利用,不但降低了产品的性能和使用效果,没有发挥那部分用后耐火材料应有的作用,并且仍有更大部分的用 后耐火材料被废弃。但是,玻璃窑用AZS 多数被耐火厂同收,有的做成各种散装耐火材料,有的作为滑板的原料,经济效益和社会效益都比较显著。总之,国内对用后耐火材料的再利用率是很低的,即使利用的部分,也是以降低产品质量为代价的。因此,社会效益是很低的。
3 宝钢耐火材料的再利用情况
3.1现状
宝钢股份公司每年产生约6万t用后耐火材料,这些废旧耐火材料的走向有3个方面:
(1)废弃。有些粘土砖、高铝砖和铝镁碳砖等被作为垃圾废弃。
(2)由开发总公司废品回收站和耐火材料生产厂回收。它们回收后经手工从废料堆中挑出可以利用的废耐火材料,敲除表面粘附的残钢、残铁、残渣和渗透变质层,按照材质分类堆放。然后,将它们加工成一定粒度的颗粒料或粉料,有的以很低 的价格卖出,有的以很小的比例掺人耐火产品里。因为没有精加工,而是以原始态加入,因此造成产品的性能下降。如有的镁碳砖生产厂在生产镁碳砖时,加入5%~20%的废旧镁碳砖料,即使这样,也会显著降低镁碳砖的性能。
(3)钢厂自己直接回收再利用。如用后滑板作为中间包冲击板使用,有些炉衬砖在拆除后,用作新炉子的永久村砖使用。但是,宝钢的用后耐火材料再利用率是很低的。
3.2科研情况
宝钢的科研人员对用后镁碳砖进行了初步试验研究。结果显示出,利用80%以上的用后镁碳砖料生产出的再生镁碳砖,其性能接近于镁碳砖黑色冶金行业标准的A级水平(结果见表2),显著优于日本再生镁碳砖的水平。
以用后镁碳砖为原料研制出的电炉出钢口填 料,自开率达95%以上,与镁橄榄石质填料相当; 以用后含碳耐火材料为原料,对精炼炉用引流砂、 转炉大面热修补料以及溅渣料进行过研究,也都取 得了良好的使用效果;以用后含碳耐火材料为原 料研制的镁碳质浇注料,结果见表3。由表3可 知,宝钢研制的浇注料的加水量较低,性能达到或 优予奥地利Veitsch—Radex和日本的镁碳质浇注 料。因为日本的镁碳质浇注料应用于LF渣线的寿 命是优质刚玉一MA(M)浇注辩的2倍,所以对用 后含碳耐火材料的利用,预计在含碳浇注料方面具有很好的发展前景。
宝钢早就对用后镁铬砖进行过研究,它被以一 定的比例加入到RH炉用喷补料里,显示出了良好 的使用效果。最近对再生镁铬砖进行了前期研究, 用超过70%的废砖量研制出了ω(MgO)=60%, ω(Cr2O3)=18%的再生镁铬砖,其180℃24h处 理后的体积密度、显气孔率、耐压强度分别为312 g·cm-3、13%、64 MPa;1750℃3h处理后的体积 密度、显气孔率、耐压强度分别为3.14g·c m-3、 17.7%、48 MPa。由此可见,再生镁铬砖具有较好的性能,估计在水泥窑和RH炉的非关键部位有应用前景。
对铝镁碳钢包砖和铁沟料等用后耐火材料进 行了再生的前期研究。用超过90%的废砖量研制 出再生铝镁碳砖的性能为:ω(Al203)=69%,ω(MgO)=14%,ω(c)=8.5%,体积密度为3.01 g·cm m-3,显气孔率为8.7%,耐压强度44 MPa。
利用废弃的铁沟料再生的ASC火材料的性能见表4,其性能已接近或达到新产品的水平, 特别是再生Asc砖的性能优于目前宝钢鱼雷车使 用的ASC但有待于进行应用方面的研究。以用铁沟料做成的捣打料和浇注料,用到出铁场的 修补和小高炉上,预计会产生良好的效果,值得进行应用研究和推广。
笔者曾对以废硅砖为原料牛产窑炉用架子硅 砖进行过研究,废硅砖的使用量>90%,再生硅砖 的性能如下:耐压强度62MPa,显气孔率16%,真 比重2.30g·c m-3,荷重软化温度T0.6=1620℃, T4=1670℃。可见,该砖使用性能良好,用后架子 砖也取得了良好的使用效果。废硅砖还可作为硅 质绝热板、火泥和轻质硅砖的原料。由于这些原料 已经完成了晶型转化,可以做成不烧制品或低温烧 成的产品。
4 结语
目前,我国耐火材料的再生利用率还不高,即 使再利用,也基本上是简单的掺入,没有与先进的 再生技术结合起来,因此没有产生明显的经济效益 和社会效益。
试验研究结果表明:以高比例的用后耐火材料 可以制成优质的耐火砖、浇注料、捣打料、修补料、溅 渣护炉料、出钢口填料、引流砂和造渣剂等非常有价 值的产品,并且,这些产品的性能能够接近或达到原 产品的水平,有些还可以超过原产品的水平。
世界各国充分认识到了用后耐火材料是廉价 的再生资源,能显著提高企业的经济效益和社会效 益,而且用后耐火材料的再生利用也是对环保的贡 献。因此,在不久的将来,以用后耐火材料为原料 生产的高附加值的优质再生产品会迅速发展,用后 耐火材料的再利用率会迅速提高,并有向零排放发 展的趋势。