废弃耐火材料的回收利用
发布时间：2020-09-23
摘要：耐火材料在不同的高温工艺行业，如水泥、石灰、钢铁及有色金属均有着广泛的应用，如果对废弃的耐火材料进行循环利用，必定能带来显著的经济效益，也符合世界环保的大趋势。所以本文就废弃耐火材料回收的工艺，作一些简单介绍，希望能对耐火行业如何能推动环保多一点了解。
关键词：废弃耐火材料;回收利用;方式
一、废弃耐火材料的回收利用现状
1、回收利用意识不够。当前，绝大部分企业都是采用简单的作坊式生产，产品相对比较单一，企业发展有限。企业一方面对于耐火废弃材料对环境带来的污染认识不足，环保意识不够，另一方面只重视对原材料的购买，对于丢弃掉的废弃耐材却缺乏足够重视，并且还存在一些误解例如使用废料会影响产品的质量，导致不用废弃的耐火材料，而直接丢弃或掩埋。总之，对于废弃材料的利用还需要进一步提升认识。
2、缺乏对相关新技术和新工艺的研究。由于废弃耐火材料的回收利用起步晚，虽然在近年来攀钢、宝钢等一些企业在相关的利用方面取得了一定的进展，但是在研究的深度与广度方面依然存在着严重不足，在整体的利用率方面还比较低。比如，只是简单的将产品制成滑板、镁砖、铝镁碳砖等产品，但是在制作工艺的过程控制和效率方面仍然需要进一步的提高。
3、缺乏合理分类。大多数企业在生产过程产生了各种不同的废弃耐火材料，比如废镁碳砖、废铝镁碳等各种烧损程度不同、性质不同的耐火砖、耐火陶瓷废料以及浇注料等，尽管企业一般都会专门建造一块场地用于堆放，但是堆放过程不分类，甚至连生活垃圾都混堆在一起，这给后续分类加工处理带来巨大困难，导致废弃耐火材料回收成本大、利用率低。
二、废弃耐火材料回收工艺
1、直接使用。把耐火材料拆除后，不加工而直接利用就叫做直接使用法。对于永久层以及一些非主要部位，即使液态金属容器使用完一个炉役，损坏很少，有部份耐火材料基本上没有什么变化。因此，可以把它们直接用到其他非主要部位或安全要求更低的区域。能应用此方法作循环使用的耐火材料种类极少，但仍能做到物尽其用，避免浪费。
2、精选使用。把用后的耐火材料，经过简单地拣选和粉碎，加工成不同颗粒料，然后使用的方法叫精选使用法。由于此方法经过挑选及压碎，因此显著降低了产品质量，但仍能有效解决环保问题，循环使用，避免环境污染。
3、加工使用。在精选使用技术的基础上，进一步进行破碎复合颗粒、物理化学加工和处理，使废弃耐火材料更接近原始原料的质量水平。其道理犹如用后滑板经过拣选、粉碎、除铁等处理后，作为滑板原料，生产出的滑板与新的滑板一样。
4、合成使用。利用新材料合成原理，可以在拣选和粉碎加工后，采用以下的方法来合成原料：加入一些材料，利用化学和高温物理原理合成新材料;以此为原料提取纯物质，例如从用后镁铬砖或高铬砖中经过提纯和反应而制得金属铬，可能会有很大的价值;把它们加工成微粉甚至纳米粉。
三、废弃耐火材料的分类回收利用
1、废高铝砖的回收处理。可以将废弃的高铝砖进行加工使其变成细粉，从而用来生产耐火泥，而颗粒料的部分，可以用来在各种温度不定的可塑料的生产，例如在钢包盖当中所使用到的浇注料，在各种修补当中所需要应用到的可塑料等。
2、废镁碳砖回收处理。将废弃镁碳砖进行回收之后，可以直接将其配加到如钢包渣线自由面使用的镁碳砖混合料中，配比为30%～50%，由于废弃镁碳砖指标比镁碳砖混合料要高[4]，所以，不影响产品质量。
3、废镁砖、镁铬砖的回收处理。将渣沟浇注料与废镁砖进行破碎之后，可以适当的添加到镁铬砖原料以及镁砖原料当中，也可以适当的添加到镁质挡渣堰板原料当中，加工之后，可以用来生产耐火泥。
4、废铝镁碳砖回收处理。在对同材质的铝镁碳砖进行生产的过程中，可以配加适量废铝镁碳砖，同时可以将铝镁碳砖破碎，磨变成细粉，得以生产出相同材质的耐火泥，可以用在铝镁碳砖的砌筑方面。
5、废铝碳化硅砖的回收处理。废铝碳化硅砖在破碎之后，生产相同材质的耐火泥，将其用来砌筑铝碳化硅砖比如在高炉炉前当中所使用到的渣沟捣打料、渣沟浇注料以及渣铁沟沟盖等。
四、废弃耐火材料回收应用
1、高炉出铁场用后耐火材料。高炉出铁场所用的耐火材料有：主沟浇注料、渣沟浇注料、铁沟浇注料、摆动流嘴料和主沟预制件等。将回收的用后主沟料，经过特殊工艺提取出再生刚玉用于高炉出铁口处主沟接头捣打料的生产，回收的渣铁沟浇注料经过特殊工艺提取出再生矾土颗粒，用于再生渣铁沟浇注料渣铁沟预制件的生产，将回收的渣沟预制件直接破碎后用于渣沟捣打料的生产。对回收的用后废弃主沟料进行还原处理，通过特殊的工艺使其中的致密刚玉、棕刚玉及各种微粉等原材料从废主沟料中分离出来为下一步制备新铁沟料、渣沟料产品打下原料基础。
2、再生主沟浇注料。提取出的致密刚玉等原料经检测部门检验产品指标与同类新原料相比无明显差距。再生刚玉颗粒骨料应用于高炉出铁场的主沟浇注料中，武汉某耐材厂在这方面做过小样研究掺入的再生刚玉对产品性能无任何影响。
3、再生ASC质耐火材料。将优质的高炉主沟用后的刚玉碳化硅炭浇注料进行拣选除渣、粉碎、加工和除铁再对颗粒进行处理以其为原料制备再生ASC砖，其理化指标达到了优质ASC砖的水平，再生的ASC浇注料和捣打料的性能也达到或优于相应实际使用产品的水平，浇注料可用于出铁沟,沟盖鱼雷车捣打料可用于出铁沟铁水包;ASC砖可用于鱼雷车混铁炉高炉。
4、镁铬质耐火材料。RH真空精炼炉以及回转窑检修拆卸下来的废镁铬砖主要作为喷补料引流砂和中间包涂料上取得了良好的效果。经过拣选和粉碎成不同颗粒后应用于目前散状料生产的镁铬质产品，采用粒度相当的镁铬砖废料取代中档镁砂和铬铁矿粉生产镁铬涂料和镁铬质捣打料。调整后的种产品分别在热轧总厂和炼钢总厂，RH用镁铬砖是优质的材料以用后镁铬砖为原料，再生出不烧镁铬砖性能良好。
5、刚玉尖晶石质浇注料。刚玉尖晶石质浇注料是一种可砌筑在转炉精炼钢包包底、包壁等部位，可明显提高钢包寿命的耐火材料，寿命是镁碳砖铝镁碳砖等砖砌钢包的2倍以上，其主要组成为板状刚玉和白刚玉，所以，用后拆除的废弃刚玉尖晶石质浇注料的品位高，具有极高的再生利用价值。
五、废弃耐火材料的分类利用
在材料的配入法方面，已经逐渐在各种材质当中对废弃耐火材料进行了应用，在部分品种的废弃耐火材料当中已经得到了全部的应用。并且在再生致密耐火骨料方面的应用也取得了比较大进展，特别是利用化学试剂对再生骨料进行分离，使得废弃耐火材料的应用范围大大的增加。目前，对于废弃耐火材料进行综合利用的主要方式包括两种，机降级使用、修复使用以及单纯的规格颗粒料配入式利用。通过对均化技术、分离技术以及纯化技术进行研究分析，使得再生料的部分或者是全部替代正品颗粒方向进行转变，从而在最大程度上将综合利用率提高，并且使产品的附加值提高。与此同时，还应当对高档的废弃耐火材料的回收利用加以深入的研究，从而使得废弃耐火材料的应用范围更加广泛。
结束语
当前，耐火材料资源再利用率还很低，即便进行了再利用，由于没有相应的理论做支持，也没有与先进的再生技术结合起来，基本上只是简单的、粗放的回收利用，所以导致没有能够产生特别明显的经济效益和社会效益。——论文作者：翟晓跃
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