


隨著國內(nèi)鎂砂供應(yīng)的緊缺以及鎂砂價(jià)格的不斷提高,鎂質(zhì)耐火材料尤其是鎂碳磚再生料再次得到行業(yè)的關(guān)注,關(guān)于鎂碳磚再生料生產(chǎn)定形耐火制品的案例以及其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益已不勝枚舉,因此鎂碳磚在不定型耐火材料中的應(yīng)用發(fā)展也被行業(yè)關(guān)注。
一、鋼包渣線用鎂碳澆注料中的應(yīng)用
有學(xué)者將鎂碳磚再生料顆粒應(yīng)用于生產(chǎn)鋼包渣線用鎂碳澆注料,將鎂碳磚再生料顆粒添加到鎂碳澆注料中可以解決鎂碳澆注料加水過多、石墨造粒環(huán)節(jié),此種方法實(shí)現(xiàn)了廢鎂碳磚的再生利用,但澆注料的使用效果肯定比磚的使用效果差,且目前使用的比較少,該利用方式不能實(shí)現(xiàn)廢鎂碳磚再生料的大規(guī)模、大批量的高效利用。
姚金甫等加入20%(w)鎂碳再生料制備鋼包噴補(bǔ)料,結(jié)果表明再生噴補(bǔ)料噴補(bǔ)附著率好,耐用性好于常規(guī)噴補(bǔ)料。再生噴補(bǔ)料存在需水量增加、密度下降、顯氣孔率上升,抗渣性能較常用噴補(bǔ)料好,但石墨與其它組分的不潤濕限制了再生料的加入量。這種方式?jīng)]有降低廢鎂碳磚的利用價(jià)值,但是技術(shù)還不太成熟,用量也不是很大,廢鎂碳磚的加入比例不是很大。
鞏秀民加入15%(w)的鎂碳磚再生料制備了鋼包包沿澆注料,該包沿料具有包沿料有很好的強(qiáng)度和防粘渣效果及優(yōu)良的抗熱震性能,但其附加值比較低,廢料加入量比較少,用量也不是特別大,不是廢鎂碳磚高效利用的最佳選擇。
二、中間包用干式料中的應(yīng)用
中間包用耐火材料以鎂質(zhì)耐火材料為主,包含有干式料、涂抹料、擋渣墻、水口座磚等,大部分材料對(duì)強(qiáng)度要求不是特別高。對(duì)于碳含量要求不太嚴(yán)格的鋼廠中間包用耐火材料,鎂碳磚再生料可以少量加入到部分產(chǎn)品中來降低生產(chǎn)成本。如今鎂砂價(jià)格一路走高,若是制品有MgO含量限制時(shí)加入鎂碳再生料就有些得不償失。
袁添翼等研究了用整形和鎂碳磚再生料顆粒部分替代95中檔鎂砂制備中間包干式料,研究結(jié)果表明整形的再生料使用效果比未整形的好,加入量最多不能超過30%,可以滿足使用要求。鄭凱等申請(qǐng)了一項(xiàng)中間包鎂碳干式料的專利,3~1、1~0.3mm粒度鎂碳磚再生料加入量(w)在65%~82%之間,制作的中間包工作層內(nèi)襯抗沖刷性和抗侵蝕性優(yōu)異。江群英申請(qǐng)了一項(xiàng)涂抹料的專利,鎂碳磚再生料加入量在80%左右,可替代傳統(tǒng)的涂抹料,質(zhì)量穩(wěn)定,不受再生料假顆粒的影響。
中間包用鎂質(zhì)原料檔次比鎂碳磚用鎂質(zhì)原料檔次低,替代使用雖然較引入其它不定型產(chǎn)品中增加了其附加值,但還沒有充分體現(xiàn)高檔鎂砂的價(jià)值,再生料加入量比較少,且需要進(jìn)行整形處理,使用還受到氧化鎂、碳含量要求等限制,不適合大規(guī)模、高效利用鎂碳磚再生資源。
三、再生鎂砂
侯振東開發(fā)了一種廢鎂碳磚熱處理生產(chǎn)再生鎂砂的專利,該專利將廢鎂碳磚破碎為20~8 mm顆粒,取少量顆粒加入燃燒池內(nèi)點(diǎn)燃,到火旺時(shí)逐步加入顆粒料,邊燒邊加,直到池滿為止,保持燃燒池內(nèi)溫度在1 350~1400 ℃,燃燒時(shí)間為8~12 h,待顆粒冷卻后破碎至8 mm以下,制備了再生鎂砂,混合均勻后備用,廢鎂碳磚的利用率接近80%。裴七合開發(fā)了一種再生鎂砂專利,該專利采用外來燃料加熱,將廢鎂碳磚料加熱到至800~1000 ℃,廢磚內(nèi)的石墨開始燃燒作燃料,鼓風(fēng)1 350~1 400 ℃,物料表面形成脫碳層,繼續(xù)鼓風(fēng)600~650 ℃,保溫一段時(shí)間使物料中的結(jié)合劑氧化,冷卻、出窯、剝?nèi)ッ撎紝,破碎、碾壓、篩分以后得到再生鎂砂。
四、廢鎂碳磚制備再生料
目前,經(jīng)過揀選、剔除變質(zhì)層、水化處理的廢鎂碳磚制備再生料的方式有三種:
1)不除碳素利用的方式;2)除去樹脂分解產(chǎn)生的結(jié)合碳后使用;3)熱處理燒去碳素后使用。
第一種方式的鎂碳廢磚利用率最高,但再生料中存在一定量的假顆粒,用來生產(chǎn)再生磚將會(huì)對(duì)再生磚制品的理化性能不利,若是用來生產(chǎn)對(duì)碳含量要求不高且強(qiáng)度要求不高的產(chǎn)品,再生制品受假顆粒的影響較小,但高檔鎂砂和石墨的價(jià)值沒有得到充分發(fā)揮。
第二種方式保留了廢磚中大部分的石墨,熱處理、篩分后假顆粒所占比例降低,需要采用外來燃料來進(jìn)行加熱,制造再生料成本偏高,目前未見過有相關(guān)應(yīng)用的報(bào)道。
第三種方式燒掉了有用的碳素原料,極大減少了假顆粒所占比例,采用外來燃料加熱等增加了制造成本,這種再生料用于生產(chǎn)再生磚以外的其它產(chǎn)品不能體現(xiàn)高檔鎂砂的價(jià)值。目前制備再生鎂砂的相關(guān)研究報(bào)道較少,可以進(jìn)行相關(guān)方向的探索研究。處理好假顆粒的問題,采用廢鎂碳磚初級(jí)使用法生產(chǎn)再生鎂碳磚能實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)化利用。
廢鎂碳磚破碎后會(huì)產(chǎn)生大量的假顆粒,含有大量假顆粒的鎂碳再生料直接利用得不到高質(zhì)量的產(chǎn)品,可以通過碾磨法、浸漬法、浮選法處理再生料中的假顆粒。碾磨法需要注意碾磨時(shí)間、碾磨壓力的把握,最佳的效果是假顆粒中的骨料與細(xì)粉全部分離;浸漬法對(duì)于廢鎂碳磚的處理不適用,浸漬法對(duì)致密制品的高溫體積密度、顯氣孔率、強(qiáng)度會(huì)有不利影響,增加了生產(chǎn)成本,假顆粒的存在對(duì)非致密制品的影響不是太大,無需進(jìn)行浸漬處理;鎂碳磚再生細(xì)粉料可以進(jìn)行浮選處理,除去石墨含量較高的細(xì)粉,避免對(duì)再生制品性能產(chǎn)生影響。劉金山等進(jìn)行了再生顆粒料制備工藝的探索,新工藝提升了再生料的品質(zhì),提高了再生耐火材料骨料收得率。
