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用后鎂碳耐火材料再生鋼包噴補料、中間包干式振動料技術

編輯:耐火澆注料   時間:2020-04-11    瀏覽:   
在鋼廠拆卸下來的廢舊耐火材料中,用后鎂碳耐火材料占比近六成左右,若將其再生利用,既能減少固廢排放, 又能降低耐火材料成本,節約礦物資源。介紹了用后鎂碳耐火材料的再生利用技術,包括再生制磚、制鋼包噴補料和 中間包干式振動料技術。


 
1、用后鎂碳耐火材料再生制鋼包噴補料技術

將鋼包渣線處拆卸下來的MgO-C磚經處理后用于制鋼包噴補料,現場應用證明可以替代現用噴補料。

1.1用后鎂碳磚再生處理工藝

梅鋼采用的用后MgO-C磚再生處理工藝為:用后鎂碳磚→去除表面渣鐵→破碎→除鐵→篩分→合格原料,用后 MgO-C磚的化學成分見表2。由于生產磚時加入的石墨是細粉,因此破碎加工后1~0mm顆粒中的C含量較高。

表1用后MgO-C磚的化學成分(質量分數)

 
1.2噴補料的實驗室評價及現場應用結果

為了測定制備的噴補料性能,首先進行了實驗室測試。再生噴補料的主原料為用后MgO-C磚和普通燒結鎂砂, 加入結合劑和輔助結合劑。為了獲得良好的附著性,控制骨料的含量,增加小顆粒的比例,外加劑中配入一定的塑性 劑。通過實驗室成型試樣性能測定,發現隨著再生料引入量的增加,需水量增加,密度下降,燒后強度下降,氣孔率 增加。坩堝抗渣試驗(坩鍋試樣裝入匣缽,1500℃、5h埋碳燒成)發現不含用后鎂碳磚的噴補料出現明顯的渣滲透,而加入用后鎂碳磚的噴補料因為碳與渣的不侵潤性,沒有出現渣滲透。實驗室評價時對再生噴補料進行了水化處理,以 防再生料中的Al4C3發生水化反應造成試樣膨脹。

現場應用時由于是熱態噴補,噴涂層中水分會快速蒸發,其中即使有Al4C3也來不及水化,因此再生噴補料未進 行水化處理。生產了5t再生噴補料,再生料的引入量為20%。進行了25次熱態鋼包噴補試驗,結果表明再生噴補料附著率好,噴涂層致密、固化速度快,耐用性達到6爐,而新噴補料僅能使用4~5爐,說明再生噴補料可完全替代新噴補料。

2、用后鎂碳耐火材料再生制中間包干式振動料技術

中間包干式振動料是不加任何水或液體的耐火混合料、經振動獲得致密施工體且無需養護和烘烤便能使用的材 料,廣鋼、馬鋼等對回收的鎂碳磚再生制中間包干式振動料進行了研究。

廣鋼所用原料為中檔燒結鎂砂(1~3mm、0~1mm和不大于0.074mm),未整形用后鎂碳磚顆粒(1~3mm)和整 形用后鎂碳磚顆粒(1~3mm),結合劑為固體酚醛樹脂。未整形顆粒表面包裹有細粉,且還有細粉團聚而成的假顆 粒,整形顆粒表面基本沒有細粉包裹,也很少有假顆粒,因此整形顆粒比未整形顆粒MgO含量高,碳含量低。

按照用后鎂碳磚回收顆粒質量分數10%、15%、20%、25%、30%、35%和40%代替原有組成中的中檔燒結鎂砂進行配料、 混合、然后振搗成型成40mm×40mm×160mm條樣,經220℃保溫3h烘烤成型,冷卻脫模后在1500℃保溫3h熱處 理后測試性能,并與不加用后鎂碳磚回收顆粒的試樣作對比。 按照相應的檢驗標準檢測,發現整形和未整形顆粒均可用于中間包干式振動料,但添加整形顆粒的干式振動料的 強度、體積密度和體積穩定性更好一些,且由于回收顆粒對干式振動料高溫熱處理后的強度影響較大,加入量不宜太 高,未整形顆粒加入量不宜超過15%,整形顆粒不宜超過30%。

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