CN114163218A - 一种废镁碳砖再利用的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废镁碳砖再利用的方法，包括以下步骤：将废镁碳砖的迎钢面剔除；废镁碳砖破碎成规格为0‑5毫米的碎粒，且除去其中的铁；将碎粒用水浸泡24‑48小时；加入醇类化合物混碾15‑30分钟后困料1小时以上；将经过困料处理后的废镁碳砖在氧气氛围和温度1250‑1350℃中氧化50‑90分钟；减少了废镁碳砖的堆积，制备成电熔镁砂有效循环利用，解决了电熔镁砂资源短缺的问题，也节约了镁资源开采量。
Description
技术领域
本发明属于冶炼废弃物再利用技术领域，具体涉及一种废镁碳砖再利用的方法。
背景技术
镁碳砖具有优良的高温性能和抗渣性能，一直作为转炉和钢包工作衬的主要耐火材料。镁碳砖使用到一定炉次后，残厚逐渐变薄，性能下降，增加安全风险，这时需将其被拆除，属于炼钢过程的耗材。我国每年有近百万吨镁碳砖报废，分布在全国各地，随着环保要求日益提高，对废镁碳砖的处理要求也越来越高。美国等发达国家较早就开始了关于废镁碳砖的再利用研究工作，使得利用率逐年提高。
目前，我国较为普遍的处理方法是经除杂破碎后再生镁碳砖，但该种处理方法受添加量的影响，无法完全消化废镁碳砖。对于无镁碳砖生产线的废镁碳砖回收企业来说，无法用该方法处理。若回收废镁碳砖企业所在地区没有镁碳砖生产企业，长途运输成本占总成本比例非常高，使废镁碳砖利用价值大大降低。镁碳砖含碳量高，碳的性能特殊，加工后能直接应用的领域也非常有限。
发明内容
本发明针对现有的废镁碳砖处理方式存在的无法完全消化和针对无生产镁碳砖的企业来说存在处理困难的问题，本发明提供一种废镁碳砖再利用的方法。
本发明采用以下技术方案：一种废镁碳砖再利用的方法，包括以下步骤：
将废镁碳砖迎钢面附着的变质层剔除；
废镁碳砖破碎成规格为0-5毫米的碎粒，且除去其中的铁；
将碎粒用水浸泡24-48小时；
加入醇类化合物混碾15-30分钟后困料1小时以上；
将废镁碳砖经过困料处理后在氧气氛围和温度1250-1350℃中氧化50-90分钟。
进一步限定，所述醇类化合物与碎粒的质量比为1～3:100。
进一步限定，所述氧化在回转窑中进行，回转窑中持续通入氧气或空气，废镁碳砖在回转窑中滞留时间为60-90分钟。
进一步限定，所述回转窑的长度为10-20米，直径1.0-2.0米，回转窑回转一周的时间为120-200秒，回转窑的坡度为4-7°。
进一步限定，所述回转窑的长度为13-16米。
进一步限定，所述回转窑中废镁碳砖的处理量为3-5吨/小时。
进一步限定，所述铁采用磁铁除去。
进一步限定，所述醇类化合物为乙醇。
有益效果：本发明提供一种将镁碳砖机械加工和经预处理后，采用回转窑将废镁碳砖中的碳除掉，得到电熔镁砂的一种方法，可在废镁碳砖产生地即可完成回收、处理、再利用，电熔镁砂用途广泛，因此本发明提供一种废镁碳砖再利用的方法具有很大的应用前景。
本发明公开的废镁碳砖再利用的方法得到的电熔镁砂品质优、成本低，同时环保安全。受不同厂家镁碳砖的碳含量不同影响，回转窑入料与出料比约为80-85％。通过综合测算，提取电熔镁砂的加工成本约为800元/吨，综合成本不超1300元/吨，其品质镁含量95％的电熔镁砂品质相当，大大提高了废镁碳砖价值。
本发明还创造了良好的社会效益：减少了废镁碳砖的堆积，制备成电熔镁砂有效循环利用，解决了电熔镁砂资源短缺的问题，也节约了镁资源开采量。
综上所述，本发明公开一种废镁碳砖再利用的方法，具有原料来源广、生产成本低、工艺简单、绿色环保的特点，得到的电熔镁砂品质好，可直接替代正品电熔镁砂生产耐火材料，有较好的推广价值。
具体实施方式
实施例1
本实施例中采用的废镁碳砖成份如表1。
表1废镁碳砖成份
| 成份 | MgO | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | CaO | SiO<sub>2</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 其他 |
| 含量wt％ | 79.54 | 2.27 | 1.36 | 2.16 | 1.20 | 13.47 |
一种废镁碳砖再利用的方法，包括以下步骤：
S1.将废镁碳砖中的钢渣、火泥等挑选干净，将废镁碳砖迎钢面附着的变质层清理干净，迎钢面为炼钢过程中与钢水接触且起抗渣作用的层面；
S2.将清理干净的废镁碳砖破碎成0-5毫米规格的碎粒，采用磁选工艺除铁；
S3.将碎粒没入水中浸泡24小时破坏其结合强度并将有害杂质充分水化，自然放置1小时将水排尽；
S4.在混碾机中按废镁碳砖质量的1.5％加入乙醇，混碾15分钟，困料1.5小时；
S5.将预处理后的废镁碳砖匀速放入回转窑中，采用可燃气体为热源，合理配送空气，使回转窑总保持氧化气氛，回转窑转动翻动废镁碳砖，使其充分接触氧气，使得碳在高温下快速充分氧化，从而提取到电熔镁砂，被除尘吸走的细粉可收集再利用；本实施例中回转窑参数与除碳效果，长度10米，坡度为5°，温度为1200℃，回转窑回转一周的时间为120秒，每小时进料3吨，废镁碳砖在回转窑中滞留时间约为50分钟，除碳后得到的电熔镁砂中碳含量平均为0.08wt％。
步骤S5制备得到的电熔镁砂通过水冷床降温，直至温度低于50℃可装袋为宜。
实施例2
本实施例中采用的废镁碳砖成份如表2。
表2废镁碳砖成份
| 成份 | MgO | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | CaO | SiO<sub>2</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 其他 |
| 含量wt％ | 77.32 | 4.01 | 2.16 | 2.76 | 1.31 | 12.44 |
一种废镁碳砖再利用的方法，包括以下步骤：
S1.将废镁碳砖中的其它杂物挑选干净，将废镁碳砖迎钢面附着的变质层清理干净，迎钢面为炼钢过程中与原料接触且起抗渣作用的层面；
S2.将清理干净的废镁碳砖破碎成0-5毫米规格的碎粒，采用磁选工艺除铁；
S3.将碎粒没入水中浸泡36小时破坏其结合强度并将有害杂质充分水化，自然放置1.5小时将水排尽；
S4.在混碾机中按废镁碳砖质量的2.0％加入乙醇，混碾20分钟，困料2小时；
S5.将预处理后的废镁碳砖匀速放入回转窑中，采用可燃气体为热源，合理配送空气，使回转窑总保持氧化气氛，回转窑转动翻动废镁碳砖，使其充分接触氧气，使得碳在高温下快速充分氧化，从而提取到电熔镁砂，被除尘吸走的细粉可收集再利用；本实施例中回转窑参数与除碳效果，长度15米，坡度为7°，温度为1300℃，回转窑回转一周的时间为160秒，每小时进料4.5吨，废镁碳砖在回转窑中滞留时间约为70分钟，除碳后得到的电熔镁砂中碳含量平均为0.10wt％。
步骤S5制备得到的电熔镁砂通过水冷床降温，直至温度低于50℃可装袋为宜。
实施例3
本实施例中采用的废镁碳砖成份如表3。
表3废镁碳砖成份
| 成份 | MgO | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | CaO | SiO<sub>2</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 其他 |
| 含量wt％ | 65.37 | 16.02 | 2.01 | 2.46 | 1.21 | 12.93 |
一种废镁碳砖再利用的方法，包括以下步骤：
S1.将废镁碳砖中的其它杂物挑选干净，将废镁碳砖迎钢面附着的变质层清理干净，迎钢面为炼钢过程中与原料接触且起抗渣作用的层面；
S2.将清理干净的废镁碳砖破碎成0-5毫米规格的碎粒，采用磁选工艺除铁；
S3.将碎粒没入水中浸泡48小时破坏其结合强度并将有害杂质充分水化，自然放置2小时将水排尽；
S4.在混碾机中按废镁碳砖质量的3％加入乙醇，混碾30分钟，困料2小时；
S5.将预处理后的废镁碳砖匀速放入回转窑中，采用可燃气体为热源，合理配送空气，使回转窑总保持氧化气氛，回转窑转动翻动废镁碳砖，使其充分接触氧气，使得碳在高温下快速充分氧化，从而提取到电熔镁砂，被除尘吸走的细粉可收集再利用；本实施例中回转窑参数与除碳效果，长度20米，坡度为7°，温度为1350℃，回转窑回转一周的时间为200秒，每小时进料4.5吨，废镁碳砖在回转窑中滞留时间约为90分钟，除碳后得到的电熔镁砂中碳含量平均为0.10wt％。
步骤S5制备得到的电熔镁砂通过水冷床降温，直至温度低于50℃可装袋为宜。
由实施例1-3可知，通过本发明公开的方法处理废镁碳砖，将其中的碳除去，满足电熔镁砂的要求，实现低成本回收且重复使用，减少镁资源的开采。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种废镁碳砖再利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将废镁碳砖迎钢面附着的变质层剔除；
废镁碳砖破碎成规格为0-5mm的碎粒，且除去其中的铁；
将碎粒用水浸泡24-48小时；
加入醇类化合物混碾15-30分钟后困料1小时以上；
将经过困料处理后的废镁碳砖在氧气氛围和温度1250-1350℃中氧化50-90分钟。
2.根据权利要求1所述的废镁碳砖再利用的方法，其特征在于，所述醇类化合物与碎粒的质量比为1～3:100。
3.根据权利要求1所述的废镁碳砖再利用的方法，其特征在于，所述氧化在回转窑中进行，回转窑中持续通入氧气或空气，废镁碳砖在回转窑中的滞留时间为60-90分钟。
4.根据权利要求3所述的废镁碳砖再利用的方法，其特征在于，所述回转窑的长度为10-20米，直径1.0-2.0米，回转窑回转一周的时间为120-200秒，回转窑的坡度为4-7°。
5.根据权利要求4所述的废镁碳砖再利用的方法，其特征在于，所述回转窑的长度为13-16米。
6.根据权利要求3所述的废镁碳砖再利用的方法，其特征在于，所述回转窑中废镁碳砖的处理量为3-5吨/小时。
7.根据权利要求1所述的废镁碳砖再利用的方法，其特征在于，所述铁采用磁铁除去。
8.根据权利要求2所述的废镁碳砖再利用的方法，其特征在于，所述醇类化合物为乙醇。
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2021
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