一種使用廢棄鎂碳磚為原料生產再生鎂碳磚的製造方法
2023-06-27 04:48:21 1
專利名稱：一種使用廢棄鎂碳磚為原料生產再生鎂碳磚的製造方法
技術領域：
本發明涉及冶金行業耐火材料生產的技術領域，具體是涉及一種使用廢棄鎂碳磚為原料生產再生鎂碳磚的製造方法。
背景技術：
隨著冶金等行業的快速發展，耐火材料資源緊缺問題越來越突出。目前我國耐火材料的生產量和消耗量均舉世界第一。從噸鋼耐火材料消耗來看，我國平均在20kg以上， 最好水平在12kg以上,而日本卻不足5kg。因此耐火材料的再生利用意義非凡。
在使用後的鎂碳磚的重複利用方面主要存在物理和化學兩方面的難題，一般情況廢棄掉或當做其他行業領域的基料廉價賣掉。在物理原因方面主要由於工作面上往往被不連續地粘上一層很薄的渣，也是就是鎂碳磚掛渣，同時由於磚被鋼渣侵蝕後產生一層變質層，主要為低熔物，這層渣與變質層不利於耐火材料的再生；其非工作面往往因氧化而變白，使其碳含量較原始鎂碳磚的低，同時添縫料鎂砂燒結後部分粘附在非工作面上；在磚與磚之間或磚的裂縫內，有時會夾一層鐵片，有的粘附火泥。在化學原因方面由於冶金爐的特殊環境造成鎂碳磚內成分的大幅變化，如果直接當做原料來生產鎂碳磚會造成無法成型或開裂，耐火性能過差等現象。發明內容
本發明的目的就是要針對上述現有技術的不足和缺點，提供一種使用廢棄鎂碳磚為原料生產再生鎂碳磚的製造方法，該方法針對上述現有技術中的問題，認真分析後找到簡單的處理辦法，使用後的鎂碳磚可以作為原料來生產鎂碳磚，將其不再作為廢料處理， 而是作為可再生資源利用，不僅可節約國家的礦產資源和能源，而且也可減少環境汙染， 大大降低耐火材料的成本。因此，用後耐火材料的再利用不但對企業效益和社會效益有重要意義，也是利在當代，功在千秋的大事。
為達到上述技術效果，本發明採用如下的技術方案(1)、原料分揀將使用過的鎂碳磚分類，分為含鋁類和不含鋁類；(2)、初步原料除渣對於含鋁類鎂碳磚進行水浸泡處理後與不含鋁的鎂碳磚一起利用敲擊或剷除或輕輥碾壓除去表面渣層；(3)、原料破碎使用鄂破或對輥方法破碎原料為l_5mm的顆粒粒徑；(4)、原料篩選使用混料機和輪碾機對破碎後的原料加工，並使用篩選機進行篩選和篩分；(5)、原料磁選使用磁體對原料中的含鐵顆粒進行去除；(6)、再生轉製備骨料與粉料比列為68:32，骨料為磁選後的破碎料和電熔鎂砂，粉料和製備工藝與正常鎂碳磚生產工藝相同。
優選的，所述步驟(3 )、( 4 )和(5 )可同時進行。
優選的，所述步驟(5)中的磁體為永磁鐵或電磁鐵。
優選的，所述步驟(6)的粉料中加入氧化鋁作為促燒劑。
優選的，所述步驟(6)中磁選後的破碎料使用量為30%_40%。
優選的，所述步驟(6)中磁選後的破碎料使用量為30%。
本發明的有益效果本發明公開的方法將使用後耐火材料再利用不僅可節約國家的礦產資源和能源，而且也可減少環境汙染，大大降低耐火材料的成本。因此，用後耐火材料的再利用不但對企業效益和社會效益有重要意義，也是利在當代，功在千秋的大事。本發明製造的再生鎂碳磚的性能、使用和質量控制進行研究，再生的鎂碳磚達到了正常鎂碳磚的指標水平。
具體實施方式
酒鋼由於鋼鐵主體產能的擴張，每年僅本部產生的用後鎂碳磚可達到5000_7000t 左右。從鋼包或轉爐上拆下來的用後鎂碳磚，其非工作面往往因氧化而變白，使其碳含量較原始鎂碳磚的低，同時添縫料鎂砂燒結後部分粘附在非工作面上；其工作面往往被不連續地粘上一層很薄的渣，也是就是鎂碳磚掛渣，同時由於磚被鋼渣侵蝕後產生一層變質層，主要為低熔物，這層渣與變質層不利於耐火材料的再生；在磚與磚之間或磚的裂縫內， 有時會夾一層鐵片，有的粘附火泥。·
將轉爐和鋼包內的磚通過分選後分為含鋁類和不含鋁的，製造鎂碳磚用的結合劑經過使用後會炭化成為碳，這是鎂碳磚的有益成分，它不會降低作為原料的純度和性能， 不是磚中的雜質。但是，對於磚中添加物的情況就不一樣了 對含鋁的鎂碳磚經過高溫後， 添加物鋁粉與碳發生反應(4A1+3C=A14C3)而生成碳化鋁晶須，而碳化鋁遇水易發生水化反應A14C3+12H20=4A1 (OH) 3+3CH4不計生成氣體的體積，僅此反應生成的固體體積就增大了 I. 65倍。這麼大的體積增加，導致了鎂碳磚的粉化和開裂。因此，須除去其中的碳化鋁，在再生鎂碳磚前先進行水化處理，預先把碳化鋁除去，這樣就解決了再生鎂碳磚的粉化和開裂；另一方面，碳化鋁經過一系列的變化會形成氧化鋁，進而再生成鎂鋁尖晶石，對提高磚的抗侵蝕性有好處。
對於添加物矽粉，在高溫使用後一般轉化成了 SiC，仍可以作為抗氧化劑而提高再生鎂碳磚的抗氧化性，因此不必除去。對於碳化硼，它是非常良好的抗氧化劑，在用後鎂碳磚裡仍然保持原狀，留在再生鎂碳磚內仍能發揮良好的抗氧化作用。但是，在用後鎂碳磚的脫碳層裡，碳化硼轉化成了氧化硼，高溫下它會與氧化鎂反應生成低熔物。因此，對於含有碳化硼的鎂碳磚，在再生前應將其脫碳層剝除。
利用敲擊或剷除或輕輥碾壓除去表面渣層，使用鄂破或對輥的方法將去渣後的原料進行破碎，破碎粒徑級別為l_5mm，破碎後的物料會被細粉顆粒包裹表面形成「假顆粒」， 經混料機和輪碾機加工處理7分鐘後使用篩分機直接篩選和篩分，篩分後使用電磁鐵進行鐵顆粒去除，這幾個步驟可以連續進行也可以同時進行。
磁選後的破碎料作為骨料的一種用於生產再生鎂碳磚，其中骨料與粉料比例為 68 :32，骨料除回收料外其他為電熔鎂砂，粉料中石墨、防氧化劑、高溫浙青、樹脂加入量等保持不變，剩餘為鎂砂細粉。經鎂碳磚混煉、困料、成型、乾燥等工藝後(工藝保持與正常鎂碳磚工藝不變)，切試樣為100*100*100，每個配比各制樣3 ±夾，在110°C烘乾至恆重，檢測常溫耐壓強度，切試樣為50*50*10，每個配比各制樣3塊，在110°C烘乾至恆重後抽真空，檢測
權利要求
1.一種使用廢棄鎂碳磚為原料生產再生鎂碳磚的製造方法，其特徵在於該方法採用如下步驟(1)、原料分揀將使用過的鎂碳磚分類，分為含鋁類和不含鋁類；(2)、初步原料除渣對於含鋁類鎂碳磚進行水浸泡處理後與不含鋁的鎂碳磚一起利用敲擊或剷除或輕輥碾壓除去表面渣層；(3)、原料破碎使用鄂破或對輥方法破碎原料為l_5mm粒徑；(4)、原料篩選使用混料機和輪碾機對破碎後的原料加工，並使用篩選機進行篩選和篩分；(5)、原料磁選使用磁體對原料中的含鐵顆粒進行去除；(6)、再生轉製備骨料與粉料比列為68:32，骨料為磁選後的破碎料和電熔鎂砂，粉料和製備工藝與正常鎂碳磚生產工藝相同。
2.根據權利要求I所述一種使用廢棄鎂碳磚為原料生產再生鎂碳磚的製造方法，其特徵在於所述步驟(3)、(4)和(5)可同時進行。
3.根據權利要求I所述一種使用廢棄鎂碳磚為原料生產再生鎂碳磚的製造方法，其特徵在於所述步驟(5)中的磁體為永磁鐵或電磁鐵。
4.根據權利要求I所述一種使用廢棄鎂碳磚為原料生產再生鎂碳磚的製造方法，其特徵在於所述步驟(6)的粉料中加入氧化鋁作為促燒劑。
5.根據權利要求I所述一種使用廢棄鎂碳磚為原料生產再生鎂碳磚的製造方法，其特徵在於所述步驟(6)中磁選後的破碎料使用量為30%-40%。
6.根據權利要求I所述一種使用廢棄鎂碳磚為原料生產再生鎂碳磚的製造方法，其特徵在於所述步驟(6)中磁選後的破碎料使用量為30%。
全文摘要
本發明公開了一種使用廢棄鎂碳磚為原料生產再生鎂碳磚的製造方法，將含鋁類鎂碳磚進行水浸泡處理後與不含鋁的鎂碳磚除去表面渣層；用鄂破或對輥方法破碎原料為1-5mm粒徑；用混料機和輪碾機對破碎後的原料加工，用篩選機進行篩選和篩分；用磁體對原料中的含鐵顆粒進行去除；骨料與粉料比列為68:32，骨料為磁選後的破碎料和電熔鎂砂，粉料和製備工藝與正常鎂碳磚生產工藝相同。本發明公開的方法將使用後耐火材料再利用不僅可節約國家的礦產資源和能源,而且也可減少環境汙染,大大降低耐火材料的成本。本發明製造的再生鎂碳磚的性能、使用和質量控制進行研究，再生的鎂碳磚達到了正常鎂碳磚的指標水平。
文檔編號C04B35/66GK102942372SQ20121038524
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月12日 優先權日2012年10月12日
發明者趙有恆, 張雙飛, 車生濤, 呂冬冬 申請人:酒泉鋼鐵(集團)有限責任公司