鋼鐵,水泥,玻璃和各種工業(yè)爐等高溫工業(yè)消耗大量耐火材料,不可避免地會產(chǎn)生大量廢棄耐火材料。 此外,耐火材料制造商還將在生產(chǎn)耐火產(chǎn)品的過程中生產(chǎn)大量廢品。 和耐火廢物。 這些用作垃圾的廢棄耐火材料不僅巨大,而且極難處理。 除少數(shù)可以返回生產(chǎn)線進行回收利用外,大多數(shù)廢棄耐火材料都以埋藏或降解的方式進行處理。 這樣,企業(yè)不僅需要購買土地來堆積或埋葬這些日益增多的廢棄物,還會增加生產(chǎn)成本,同時也造成巨大的資源浪費和嚴(yán)重的環(huán)境污染。
主要的環(huán)境污染如下:灰塵,結(jié)晶二氧化硅引起矽肺病,氧化鋯原料的放射性,Cr6,耐火纖維和石棉的致癌性,以及瀝青和樹脂揮發(fā)物的污染。 可以看出,如果將耐火材料回收利用,不僅可以節(jié)省國家的礦產(chǎn)資源和能源,減少環(huán)境污染,還可以大大降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。 為此,一些技術(shù)先進的國家投入了大量的人力物力,開展了使用后耐火材料的回收利用研究,在實際生產(chǎn)中取得了良好的應(yīng)用效果。 中國的相關(guān)公司也在廢舊耐火材料的回收方面開展了一些有益的工作。
許多國家,特別是發(fā)達國家,非常重視廢棄物耐火材料的再利用,重復(fù)利用率普遍較高,一些鋼廠已達到80%以上。 在這方面,口頭形式較早開始,技術(shù)相對成熟。 日本Zhiduo鋼廠使用的耐火材料的再利用率已達到50%~100%。 在日本鋼鐵工業(yè)中,廢棄耐火材料主要用作造渣混合物和型砂的替代品。 一些鋼廠以廢磚為主要原料,在鋼包底部開發(fā)搗打料,鋼包澆注料和成型產(chǎn)品。 例如:85%回收材料和15%新材料用于生產(chǎn)電爐渣池,采用無燒鎂磚,90%回收材料和10%新材料用于電爐渣線鎂質(zhì)碳磚,以及所有RH底部 - 由回收材料制成的鎂鉻磚。 黑崎公司以廢剛玉石墨產(chǎn)品為原料開發(fā)了浸入式噴嘴磚; 鹿島鋼鐵公司開發(fā)了滑板磚的二次利用工藝。
排水溝的廢棄耐火材料可以重復(fù)使用,主要用作Al2O3-SiC-C澆注料的骨料。 美國脫硫劑,爐渣改性劑(造渣劑),濺渣爐添加劑,鋁酸鈣水泥原料,耐火混凝土骨料,鋪路材料,陶瓷原料,玻璃工業(yè)原料,屋面建筑顆粒材料,磨料和土壤改良劑用耐火材料 。 在研究使用tlzx石磚作為土壤改良劑和造渣劑方面也取得了很好的效果。 法國Valoref專門從事全球廢棄耐火材料業(yè)務(wù),發(fā)明了許多拆除方法,用于回收玻璃,鋼鐵,化工,垃圾焚燒等行業(yè)的大部分廢棄耐火材料,使法國玻璃窯具有耐火性。 1997年材料回收率達到60%。
在中國,廢舊耐火材料的利用率不高,但近年來有了很大的發(fā)展。 廢舊耐火材料通常用作冶金工業(yè)的輔助材料。 廢棄耐火磚和無定形耐火材料,包括MgO-C磚,通常用于爐襯的熱修復(fù),鑄造鑄造劑,或用作制造新MgO-C磚的原料; 用過的Al2O3-C磚也可用于制造滑板磚,浸入式噴嘴磚,防護套等原料。 用于二次使用和修復(fù)的二手耐火材料:Al2O3-ZrO2-SiO2磚,玻璃熔窯大磚,氧氣轉(zhuǎn)爐,電弧爐,鋼包用MgO-C磚,電爐磚用鉻磚等寶鋼做得很好 從鋼包的鋼包,轉(zhuǎn)爐中使用的鎂碳磚,爐的襯砌磚和混合鐵的襯磚中再利用碳化硅和碳質(zhì)耐火材料的研究。 典型產(chǎn)品是再生鎂碳磚,ASC澆注料等。
公司研制的再生鎂鉻磚應(yīng)用于稀土爐??的再生,具有良好的使用效果。 他們還開展了耐火材料再生的研究,如鋁鎂碳鋼磚和鐵溝。 回收的鋁鎂碳磚已經(jīng)開發(fā)出超過90%的廢磚,其性能接近或達到新產(chǎn)品的水平。 特別是再生ASC磚的性能優(yōu)于寶鋼魚雷車目前使用的ASC磚。 濟鋼利用再生鋁碳耐火材料替代高鋁材料用鐵渣粉碎:回收廢鋼塊,磚塊,噴嘴,塞子等用于煉鋼,粉碎后,更換鐵溝材料中的高鋁礬土。 在實際應(yīng)用中,達到了理想的效果,提高了鐵槽材料的使用性能,增加了鐵的通過量,降低了鐵槽材料的成本。 最近,各種鋼廠開始研究鋼包澆注料在使用后的回收,并取得了一定的成果。 回收材料用于生產(chǎn)槍泥,滿足高爐鐵口使用要求。 添加量為30%~60%之間。
水泥工業(yè)用耐火材料的廢棄量相對于水泥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物的量而言是微量的,幾乎可以完全回收再利用。根據(jù)水泥工業(yè)生產(chǎn)本身的特點,采用相應(yīng)的技術(shù)對廢棄物進行處理不僅不會造成新的污染,還能使廢棄物替代部分原材料,降低生產(chǎn)成本,變廢為寶。
國內(nèi)外已經(jīng)對水泥回轉(zhuǎn)窯用后的鎂鉻磚循環(huán)再利用方法作了大量的研究工作,在還原氣氛下成功地將用后鎂鉻磚內(nèi)的Cr6+還原成Cr3+,以降低危害。再將還原后的鎂鉻磚經(jīng)揀選加工成再生原料,加入適當(dāng)添加劑后用于生產(chǎn)適合回轉(zhuǎn)窯低溫部位使用的鎂鉻磚,實驗證明,這類磚具有優(yōu)良的抗堿性和熱導(dǎo)率低等特性。寶鋼公司歷時10年利用廢舊鎂鉻磚作原料制造電爐用耐火材料,向電爐用噴涂料中加入20%廢舊鎂鉻磚,改善了其使用壽命。最近,寶鋼公司還研究了鎂鉻磚的修復(fù)問題。結(jié)果表明,就性能而言,在水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯的非活動部分及電爐中使用時,修復(fù)的產(chǎn)品應(yīng)具有良好的使用壽命。
耐火材料作為廉價的再生資源己得到世界各國的充分認(rèn)識,并在一些技術(shù)先進的國家里得到了長足的發(fā)展。通過相應(yīng)的技術(shù)手段加以綜合利用,不僅可減輕對環(huán)境的污染,而且還可以顯著地提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。我國對廢棄耐火材料再生利用的研究尚處于試驗階段,規(guī)模小,再利用率低。同時,廢棄耐火材料的來源多,成分復(fù)雜,再生利用工藝繁瑣,導(dǎo)致處理成本過高。因此要加大在降低成本等方面的技術(shù)研究,不斷提高廢棄物利用的效果,使廢棄耐火材料的回收利用實現(xiàn)工.業(yè)化,這是解決的關(guān)鍵所在。