营口南楼东泰耐火材料有限公司

陕西废旧镁碳砖再生的4个方法

发表时间:2024-05-21 访问量:3191

现阶段钢铁行业产能过剩,随着对去产能的不断加强,对供给侧改革的持续深化,对环保效应的日益关注,节能降耗逐渐成为钢铁企业生存的关键。而钢铁行业对耐火材料需求巨大,每年产出废弃耐材已达到700万t。其中钢厂使用后拆卸下来的耐火材料中大部分为镁碳类。对其进行回收利用不仅大大节约生产成本,还能实现环保和固废循环利用。因此国内外对废弃镁碳砖开发利用的力度不断加大。

早期处理废弃镁碳砖的方法是将其作为工业垃圾外排,用于填埋矿坑和废弃掩埋处理或作为修路的砂石料和熔剂使用,不但增加了外排运输的成本更重要的是造成了环境污染和镁质资源的浪费。针对废弃耐火材料处理问题,国外早在20世纪80年代就成立专门经营全球废弃耐火材料的公司,国内于2000年以后逐步对废弃耐火材料展开研究,但早期研究进展缓慢,加工工艺低端,显著降低了产品的性能和废弃耐火材料的资源价值,使用效果不理想,难以发挥废弃镁碳砖的潜在利用价值。国内外钢铁企业对废弃镁碳砖的利用现状如下。

01制备冶金辅料

作为冶金企业循环经济的重要途经,将废弃耐材回收,制备冶金辅料得到快速发展。国内宝钢公司与恒隆祥公司合作,将废弃镁碳砖和部分添加剂结合制成多功能镁球,全量或部分代替白云石作造渣辅料,为转炉的炼钢,造渣工艺和溅渣护炉工艺创造条件。将废弃镁碳砖中的杂物挑拣后破碎,碾磨至3mm以下,按镁碳砖粉、生白云石粉、膨润土质量比分别为84%,15%,1%的比例混匀,压成20mm左右的镁球,并在20~50℃温度下烘干。

分析结果表明,使用镁球代替白云石效果显著,炉次终渣w(MgO)>11%,满足冶炼工艺需求,在溅渣护炉过程中使用镁球比使用白云石的挂渣效果更好,且降低吨钢成本。经后续对此工艺的改进,利用废弃中间包涂料作主要粘结剂,其中K、Al、Na离子的氧化物对于助熔转炉的炉渣有帮助,将废弃镁碳砖粉和中间包粉分别以60%、40%的质量百分数比例混合压球,使用效果更加显著。

日本大同特钢公司进行废砖循环使用的技术开发,将废砖经过处理后替代轻烧白云石作为LF炉造渣料,达到了预期的试验效果。

此外,武汉科技大学郑万教授研究表明,利用废弃镁碳砖制备转炉冶炼终渣改质剂,可充分利用其中的MgO,提高渣中氧化镁含量,同时其中的碳能使渣中氧化铁含量降低,提高溅渣护炉的效果。无需考虑其理化指标的变化对再生耐火材料性能产生影响。

02制备再生镁碳砖

宝钢公司以钢包渣线的废弃镁碳砖为原料,经过拣选,除去表面夹杂、渣和氧化层,水化等处理过程后外加3%~4%的热固性酚醛树脂配料混合,在200℃、260MPa下液压并经过5h固化处理后制得再生镁碳砖,效果与使用新镁碳砖相近。

日本黑崎播磨公司将废弃镁碳砖经过分拣,除杂,破碎,水化,干燥,二次破碎后进行了特殊的提纯处理技术得到优良的氧化镁骨料,用此种原料制成的再生镁碳砖的密度,抗剥落性,抗氧化性,耐蚀性等性能均与新砖相当。利用提纯处理技术有选择性的提高了电熔镁砂的含量,使之能作为高附加值原料应用于实际生产。

03制备中间包干式料

中间包镁质干式震动料的主要原料为电熔镁砂,近年来随着市场需求变化,其价格已经远远的超出了成本,使得镁质干式振动料的生产基本没有经济效益。这种情况推动了利用再生镁碳料制备中间包干式料技术的发展。广钢、马钢等进行了相关研究。

广钢进行了废弃镁碳砖部分替代中档镁砂制备再生中间包干式料的研究。利用废弃镁碳砖颗粒部分代替原有组成中的中档烧结镁砂进行配料,制成条样后测试性能,发现整形和未整形的废弃镁碳砖颗粒均可用于中间包干式料,且使用整形颗粒时,综合性能更好。

04制备钢包喷补料

梅钢公司钢包渣线处拆卸下来的镁碳砖经过去除表面渣铁,破碎,除铁,筛分处理后成为合格原料。由于梅钢的钢包喷补是对红热钢包的渣线实施热态喷补修补,由于喷补温度较高,喷补过程中喷涂层中的水分迅速蒸发,使Al4C3来不及水化。因此生产过程中不必对原料进行水化处理。

根据试验研究结果,再生原料加入量越多,喷补料的气孔率越高,强度也较低,因此现场试验再生原料加入量定为20%。在梅钢炼钢厂的钢包进行了热态喷补试验。研究表明,再生喷补料喷补附着率好,喷涂层致密、固化速度快,说明再生喷补料可替代现用喷补料。


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