废旧耐火材料的循环利用.doc

废旧耐火材料循环利用大有可为钢铁、水泥、玻璃等高温产业及各类工业窑炉都要消耗大量的耐火材料，这势必会产生大量废弃耐火材料；另外，耐火材料生产企业在生产耐火材料制品的过程中也会产生大量废品和耐火材料废料。这些被作为垃圾的废弃耐火材料不但数量巨大，而且极难处理，除了极少数可以返回生产线再利用外，大部分废弃耐火材料的典型处理方式就是掩埋或降级使用。这样，不但企业需要买地堆积或掩埋这些日益增多的废料，增加了生产成本，也造成了资源的极大浪费和严重的环境污染。其对环境的污染主要有以下几种方式：粉尘、结晶二氧化硅引起矽肺病，氧化锆原料的放射性、Cr6+、耐火纤维和石棉的致癌性，沥青和树脂挥发分的污染。由此可见，若对用后耐火材料进行再生利用，不仅可以节约国家的矿物资源和能源，减少环境污染，同时也可以大大降低企业生产成本。为此，一些技术先进的国家先后投入大量的人力物力开展用后耐火材料的再生利用研究，并在实际生产中取得了良好的应用效果。我国相关企业在用后耐火材料的再生利用方面也开展了一些有益的工作。
钢铁工业耐火材料的回收利用许多国家，尤其是发达国家，对废弃耐火材料的再利用非常重视，再利用率一般都比较高，有的钢厂已达到了80%以上。在这方面日本起步较早，且技术比较成熟，日本知多钢厂用后耐火材料的再利用率达到了50%~100%。在日本的钢铁工业中，废旧耐火材料主要用作造渣混合物及型砂的代用品。有的钢厂以废砖为主原料，开发出了钢包底周边捣打料、钢包浇注料以及定形产品。例如：用85%再生料和15%的新料生产出的电炉熔池部位用不烧镁砖，以90%的再生料和10%新料生产出的电炉渣线用镁碳砖，以及全部用再生料生产出的RH底烧成镁铬砖等。黑崎公司利用废旧的刚玉石墨制品作原料开发了浸入式水口砖；鹿岛钢铁公司开发了滑板砖的二次利用工艺。出铁沟的废旧耐火材料均被重复使用，它主要用作Al2O3-SiC-C质浇注料的骨料。美国在脱硫剂、炉渣改质剂(造渣剂)、溅渣护炉添加剂、铝酸钙水泥的原料、耐火混凝土骨料、铺路料、陶瓷原料、玻璃工业用原料、屋顶建筑用粒状材料、磨料和土壤改质剂等方面采用废旧耐火材料。其在对用后白云石砖作为土壤调节剂和造渣剂方面的研究，也取得了良好的效果。法国Valoref公司，专门做全球废弃耐火材料生意，发明了许多回收利用来自玻璃、钢铁、化工、垃圾焚烧等工业的大多数废弃耐火材料的技术与回收利用的拆炉法，使法国玻璃窑用耐火材料的回收利用率在1997年已达到60%。在我国，废耐火材料的利用率不高，但近几年有了较大的发展，通常利用废旧耐火材料作为冶金工业的辅助原料。废旧耐火砖和不定形耐火材料，其中包括MgO-C砖，通常用于炉衬的热修、铸孔开铸剂，或者用作制造新MgO-C砖的原料；废旧的Al2O3-C砖也可以用作制造滑板砖、浸入式水口砖、保护套管的原料。用于二次利用及修复的废旧耐火材料为:Al2O3-ZrO2-SiO2砖、玻璃熔窑用大砖、氧气转炉、电弧炼钢炉、钢包用的MgO-C砖、电炉用镁铬砖等。宝钢对从钢包、转炉用后的镁碳砖到高炉铁水沟、混铁车的衬砖等设备的含碳化硅及碳质用后耐火材料进行再利用研究，已初步取得了良好的效果。比较典型产品有再生镁碳砖、ASC质浇注料等。其研制的再生镁铬砖应用到RE炉用喷补料里，并显示出良好的使用效果。他们还对铝镁碳钢包砖和铁沟料等用后耐火材料进行了再生研究。用超过90%的废砖量研制出再生铝镁碳砖，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砖。济钢把回收的铝碳质耐火材料用于铁沟捣打料来部分代替其中的高铝料的试验:将炼钢用废弃滑板砖、座砖、水口、塞棒等回收，破碎后，替代铁沟料中的高铝矾土。在实际应用中取得了较为理想的效果，提高了铁沟料的使用性能，增加了通铁量，降低了铁沟料成本。近期各钢厂开始了对用后钢包浇注料循环利用的研究，并取得了一定的成果，将回收的物料用于炮泥生产，满足了高炉铁口的使用要求，其添加量在30%~60%之间。陶瓷工业废弃耐火材料的再生利用在陶瓷工业生产中，废匣钵和废窑具主要来自烧成车间，由于它们多次承受室温-高温-室温的热应力作用，及装钵过程中的搬运、碰撞等易于损坏或粘连等原因，失去了原有强度而成为废料。以前除少量经拣选、清洗及破碎后用于制造匣钵外，大多数采用填埋法处理。为了满足循环经济的要求，一些企业采用重新粉碎加工的方法来回收利用。北京通达耐火股份有限公司将废弃的碳化硅匣钵、熔融石英匣钵以及废陶瓷破碎成各种粒度作为不定形耐火浇注料的骨料，取得了良好的经济效益和使用效果。安徽省祁门瓷厂以瓷石、瓷土尾砂和废匣钵为主要原料用于生产墙地砖；景德镇陶瓷学院开发了以废匣钵料为骨料，添加黏结剂，利用高温时黏结剂熔融把匣钵颗粒黏接成具有一定强度和一定渗水性能的渗水砖。以辊道窑陶瓷辊棒废料