廢舊耐火材料在中國(guó)每年有400多萬(wàn)噸，只有很小一部分會(huì)再生利用，其余的作為工業(yè)垃圾被廢棄了，這樣即浪費(fèi)了資源有污染了環(huán)境，以鋼鐵工業(yè)的高爐出鐵鉤主溝料、渣鐵溝料(含預(yù)制件)以及轉(zhuǎn)爐鋼包鎂碳磚為例，雖然含有電熔致密剛玉、電熔棕剛玉、電熔鎂砂和特級(jí)礬土等高檔耐火原料，但使用后往往只是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單破碎就直接使用在低檔耐火材料或冶金爐料中，附加值較低。為了提高廢舊耐火材料的資源利用率和附加值，采用一種新工藝對(duì)使用后的主溝料、渣鐵溝料和鎂碳磚進(jìn)行再生處理，制備了再生顆粒料，并用再生鎂碳顆粒料制成再生鎂碳磚在某大型鋼廠的鋼包渣線(xiàn)部位進(jìn)行試用，效果較好。
再生顆粒料工藝試驗(yàn)
1.1廢舊耐火材料來(lái)源
本試驗(yàn)中采用的廢舊耐火材料的來(lái)源有3種:一
是以電熔致密剛玉和高純碳化硅為主原料的高爐用后主溝料，二是以特級(jí)礬土、電熔棕剛玉和高純碳化硅為主原料的高爐用后渣鐵溝殘襯，三是轉(zhuǎn)爐鋼包包襯渣線(xiàn)部位的用后鎂碳磚。
1.2制備再生顆粒料的工藝流程
本試驗(yàn)中采用新工藝對(duì)上述廢舊耐火材料進(jìn)行
再生處理，主要工藝步驟如下：
(1)將混入用后主溝料中的渣鐵(約占用后主溝料質(zhì)量的5%～10%)挑出;將用后渣鐵溝預(yù)制件表面的渣鐵(約占用后渣鐵溝預(yù)制件質(zhì)量的30%)除去，并用沖擊鉆破碎;將用后轉(zhuǎn)爐鋼包鎂碳磚表面的渣鐵(約占用后鎂碳磚質(zhì)量的5%～10%)去除。
(2)用PEX250×400型顎式破碎機(jī)將廢舊耐火材料破碎成<30mm的顆粒料。用后鎂碳顆粒料再進(jìn)水化干燥窯進(jìn)行水化分解和干燥，然后用對(duì)輥破碎機(jī)細(xì)碎到5mm以下。其他兩種用后顆粒料直接用對(duì)輥破碎機(jī)細(xì)碎到8mm以下。
(3)用SXG-260KL型顆粒整形機(jī)中整形20～45min。具體整形時(shí)間根據(jù)假顆粒的實(shí)際去除情況而定。
(4)將整形好的顆粒料用磁選機(jī)除鐵，然后根據(jù)其臨界顆粒的大小，用2ZD918型振動(dòng)篩篩分，最后分析其化學(xué)組成。與傳統(tǒng)工藝相比，新工藝增加了水化干燥窯和顆粒整形設(shè)備，用后鎂碳顆粒經(jīng)水化干燥窯充分水化分解去除，再用顆粒整形機(jī)通過(guò)輪子的碾壓使廢舊中原始骨耐火材料料與基質(zhì)分離，經(jīng)過(guò)篩分后即可獲得價(jià)值較高的再生顆粒料。
1.3制備再生顆粒料的工藝要點(diǎn)
采用新工藝對(duì)廢舊耐火材料進(jìn)行再生處理時(shí)，要注意以下工藝要點(diǎn)：
(1)廢舊耐火材料加工前需人工分選和除雜，去除其中的冷鋼、大塊渣鐵和其他雜質(zhì)，提高骨料的質(zhì)量，并避免在加工過(guò)程中損傷設(shè)備。
(2)顆粒整形機(jī)的選擇。顆粒整形機(jī)輪碾壓力過(guò)大，容易破壞骨料顆粒;輪碾壓力過(guò)小，碾壓效果不明顯。碾輪上須有升降彈簧，可根據(jù)物料高度自動(dòng)調(diào)節(jié)碾輪高度。建議購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)業(yè)的顆粒整形設(shè)備。
(3)整形時(shí)間的控制。整形時(shí)間太短，原始骨料與基質(zhì)不能有效分離，“假顆粒”較多;整形時(shí)間太長(zhǎng)，原始骨料也會(huì)被碾碎，利用價(jià)值降低。
(4)磁選工藝。應(yīng)選擇磁選效果較好的中強(qiáng)磁設(shè)
備，最好選用雙滾磁選機(jī);上下滾筒表面場(chǎng)強(qiáng)匹配要合理，必要時(shí)可重復(fù)磁選過(guò)程。
1.4結(jié)果與分析
1.4.1再生顆粒料的形貌
采用傳統(tǒng)工藝與新工藝制備的再生顆粒料的形貌可以看出，采用傳統(tǒng)工藝制得的再生顆粒料，其原始骨料與基質(zhì)層部分不能有效分離，屬于“假顆粒”。采用新工藝制得的再生顆粒料粒形棱角較分明，與原始骨料相似，表明廢舊耐火材料中的原始骨料與基質(zhì)分離較好。除了再生顆粒料的品質(zhì)提升以外，新工藝還使三種廢舊耐火材料骨料的收得率分別提高了3～5百分點(diǎn)。
1.4.2再生顆粒料的粒度組成
采用新工藝制得的三種再生顆粒料的粒度組成。可知，再生顆粒料的粒度大部分集中在5～1mm，這與生產(chǎn)制品所需的原料粒度基本相符。
1.4.3再生顆粒料的化學(xué)組成
再生剛玉顆粒料、再生礬土顆粒料和再生鎂碳顆粒料的化學(xué)組成可以看出采用新工藝制備的再生顆粒料的化學(xué)組成更加接近原生料的水平。
2再生顆粒料的應(yīng)用
加入60%(w)再生鎂碳顆粒料制成了再生鎂碳磚，在某大型鋼廠轉(zhuǎn)爐鋼包渣線(xiàn)部位(砌筑了3環(huán))使用93次下線(xiàn)中修，未出現(xiàn)剝落和異常熔損等情況，使用效果與非再生鎂碳磚相當(dāng)。
3結(jié)論
采用新工藝處理廢舊耐火材料制備的再生顆粒料品質(zhì)較好，完全可以滿(mǎn)足生產(chǎn)使用，在生產(chǎn)應(yīng)用中效果良好。制備再生顆粒料的新工藝采用流水線(xiàn)作業(yè)，簡(jiǎn)單實(shí)用，勞動(dòng)強(qiáng)度低，生產(chǎn)效率高，環(huán)境污染小，能耗低。