用后耐火材料的再生利用2

2 国内耐火材料的再利用状况和发展趋势

 

近几年，随着环保政策的贯彻实施，耐火材料市场竞争的加剧，用后耐火材料的再利用逐步受到重视。有些企业已在不同程度上利用用后耐火材料。据了解，有的钢厂把用后镁碳砖再贴补到转炉和电炉衬上，以降低耐火材料的消耗；有的用用后镁碳砖加工成颗粒作为电炉填充料；特别是有的耐火厂生产镁碳砖和铝碳砖时，加少量用后的镁碳砖和连铸铝碳材料以降低成本。这种粗糙的利用，不但降低了产品的性能和使用效果，没有发挥那部分用后耐火材料应有的作用，并且仍有更大部分的用 后耐火材料被废弃。但是，玻璃窑用AZS 多数被耐火厂同收，有的做成各种散装耐火材料，有的作为滑板的原料，经济效益和社会效益都比较显著。总之，国内对用后耐火材料的再利用率是很低的，即使利用的部分，也是以降低产品质量为代价的。因此，社会效益是很低的。

 

3 宝钢耐火材料的再利用情况

3．1现状
　　宝钢股份公司每年产生约6万t用后耐火材料，这些废旧耐火材料的走向有3个方面：
　　(1)废弃。有些粘土砖、高铝砖和铝镁碳砖等被作为垃圾废弃。
　　(2)由开发总公司废品回收站和耐火材料生产厂回收。它们回收后经手工从废料堆中挑出可以利用的废耐火材料，敲除表面粘附的残钢、残铁、残渣和渗透变质层，按照材质分类堆放。然后，将它们加工成一定粒度的颗粒料或粉料，有的以很低 的价格卖出，有的以很小的比例掺人耐火产品里。因为没有精加工，而是以原始态加入，因此造成产品的性能下降。如有的镁碳砖生产厂在生产镁碳砖时，加入5％～20％的废旧镁碳砖料，即使这样，也会显著降低镁碳砖的性能。
　　(3)钢厂自己直接回收再利用。如用后滑板作为中间包冲击板使用，有些炉衬砖在拆除后，用作新炉子的永久村砖使用。但是，宝钢的用后耐火材料再利用率是很低的。

3．2科研情况
　　宝钢的科研人员对用后镁碳砖进行了初步试验研究。结果显示出，利用80％以上的用后镁碳砖料生产出的再生镁碳砖，其性能接近于镁碳砖黑色冶金行业标准的A级水平(结果见表2)，显著优于日本再生镁碳砖的水平。 

以用后镁碳砖为原料研制出的电炉出钢口填 料，自开率达95％以上，与镁橄榄石质填料相当； 以用后含碳耐火材料为原料，对精炼炉用引流砂、 转炉大面热修补料以及溅渣料进行过研究，也都取 得了良好的使用效果；以用后含碳耐火材料为原 料研制的镁碳质浇注料，结果见表3。由表3可 知，宝钢研制的浇注料的加水量较低，性能达到或 优予奥地利Veitsch—Radex和日本的镁碳质浇注 料。因为日本的镁碳质浇注料应用于LF渣线的寿 命是优质刚玉一MA(M)浇注辩的2倍，所以对用 后含碳耐火材料的利用，预计在含碳浇注料方面具有很好的发展前景。

宝钢早就对用后镁铬砖进行过研究，它被以一 定的比例加入到RH炉用喷补料里，显示出了良好 的使用效果。最近对再生镁铬砖进行了前期研究， 用超过70％的废砖量研制出了ω(MgO)=60％， ω(Cr2O3)=18％的再生镁铬砖，其180℃24h处 理后的体积密度、显气孔率、耐压强度分别为312 g·cm-3、13％、64 MPa；1750℃3h处理后的体积 密度、显气孔率、耐压强度分别为3．14g·c m-3、 17．7％、48 MPa。由此可见，再生镁铬砖具有较好的性能，估计在水泥窑和RH炉的非关键部位有应用前景。

　　对铝镁碳钢包砖和铁沟料等用后耐火材料进 行了再生的前期研究。用超过90％的废砖量研制 出再生铝镁碳砖的性能为：ω(Al203)=69％，ω(MgO)=14％，ω(c)=8．5％，体积密度为3．01 g·cm m-3，显气孔率为8．7％，耐压强度44 MPa。 

        利用废弃的铁沟料再生的ASC火材料的性能见表4，其性能已接近或达到新产品的水平， 特别是再生Asc砖的性能优于目前宝钢鱼雷车使 用的ASC但有待于进行应用方面的研究。以用铁沟料做成的捣打料和浇注料，用到出铁场的 修补和小高炉上，预计会产生良好的效果，值得进行应用研究和推广。

笔者曾对以废硅砖为原料牛产窑炉用架子硅 砖进行过研究，废硅砖的使用量>90％，再生硅砖 的性能如下：耐压强度62MPa，显气孔率16％，真 比重2．30g·c m-3，荷重软化温度T0.6=1620℃， T4=1670℃。可见，该砖使用性能良好，用后架子 砖也取得了良好的使用效果。废硅砖还可作为硅 质绝热板、火泥和轻质硅砖的原料。由于这些原料 已经完成了晶型转化，可以做成不烧制品或低温烧 成的产品。

4 结语 
　　目前，我国耐火材料的再生利用率还不高，即 使再利用，也基本上是简单的掺入，没有与先进的 再生技术结合起来，因此没有产生明显的经济效益 和社会效益。
　　 试验研究结果表明：以高比例的用后耐火材料 可以制成优质的耐火砖、浇注料、捣打料、修补料、溅 渣护炉料、出钢口填料、引流砂和造渣剂等非常有价 值的产品，并且，这些产品的性能能够接近或达到原 产品的水平，有些还可以超过原产品的水平。
　　 世界各国充分认识到了用后耐火材料是廉价 的再生资源，能显著提高企业的经济效益和社会效 益，而且用后耐火材料的再生利用也是对环保的贡 献。因此，在不久的将来，以用后耐火材料为原料 生产的高附加值的优质再生产品会迅速发展，用后 耐火材料的再利用率会迅速提高，并有向零排放发 展的趋势。