CN101891489B - 用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的方法，包括以下步骤：①除去废砖表层杂物；②装窑，采用外来燃料加热，升温至800℃-1000℃，物料内的石墨开始燃烧作燃料，鼓风80mm-180mm升温至1350℃-1400℃，物料表层形成脱碳层；③继续鼓风30min-90min，降温到600℃-650℃，保温300min-600min，使物料中的结合剂氧化；④冷却，出窑，剔去脱碳层；⑥破碎，碾压，筛分，成品。采用酚醛树脂在460℃以上发生氧化，失去结合强度的原理，消除了假颗粒。用此方法烧出来的产品，纯度很高，不仅达到了原始电熔镁砂的性能，并且还保留了利用价值很高的石墨，石墨包裹在电熔镁砂的外层，填充了电熔镁砂颗粒内的气孔，增加了颗粒体积密度g/cm3，提高了抗浸蚀性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种废镁碳砖的回收利用方法，具体的说是涉及一种用废镁碳砖为原料提取再生含碳电熔镁砂的方法。
背景技术
国内外炼钢厂转炉内衬或钢包渣线部位使用的耐火材料以镁碳砖为主导产品，该种砖以电熔镁砂、磷片石墨及添加剂用树脂结合机压制成。在热工炉窑上使用，当达到一定的使用寿命时就要拆除。随着钢铁行业的大力发展，我国的钢产量逐年猛增，每年拆除下来的废镁碳砖近百万吨，如此惊人的数量被废弃掉，不仅污染环境，而且浪费资源，如何开发利用，用什么方法将废镁碳砖中的电熔镁砂、鳞片石墨提取出来，搞耐火材料的专家、学者都在积极探索。
近年来，国内外耐火材料杂志、刊物上曾报导过多种处理方法，归纳起来，凡是通过高温处理的统称烧失法，凡是未经火烧，通过物理化学处理的方法统称免烧法，但提取出来的产品，因还存在种种弊端，利用价值并不高，仍处于低附加值的初级利用阶段。
烧失法工艺流程如下：
除去废砖表层杂物-破碎-加水浸泡-锻烧-混磨-分筛-出厂，该方法利用石墨在800℃以上高温氧化的原理，将用后镁碳砖中的石墨、结合剂及添加物全部氧化掉，使原砖内的粗、中、细颗粒完全分离，让电熔镁砂复原，该方法虽说分离效果很好，但烧掉了利用价值很高的石墨，价格昂贵的添加物，经氧化变成了有害杂质，会直接影响到电熔镁砂的性能。
免烧法：该方法借鉴了烧失法的部分工艺流程，不经过高温锻烧，保留了很有利用价值的石墨，但由于未经火烧，结合剂没有氧化掉，仍存在结合强度，所以分离效果很差，存在有大量的假颗粒，所谓假颗粒就是粗、中、细颗粒仍包裹在一起，没有分离开。虽说保留了石墨，但假颗粒的存在，对制品的危害性很大，会影响到制品的体积密度g/cm3和显气孔率，明显降低使用寿命。众所周知，镁碳砖在转炉内衬和钢包渣线部位使用，砖内所用的电熔镁砂品位很高，Mgo的含量和颗粒体积密度g/cm3，气孔都有严格要求，如果降低一个品位，就会降低使用寿命，如用再生电熔镁砂替代原始电熔镁砂，就必须达到原始料的性能指标，就以上的处理方法，前者杂质太大，约占3-4％，后者假颗粒太多，约占15-20％，杂质约占1-2％，这两种方法还存在一个共同的弊端，就是外来杂质无法除净的问题。镁碳砖使用过程中，熔渣会渗透进砖内，钢渣粘附在砖的表层，不管采用何种提取方法，第一步都必须先清除砖表层的杂物，采用人工敲击和机械切割的方法进行处理，因用后镁碳砖都呈不规则形状，表层杂物非常坚硬，比如像电炉钢包砖五个面上几乎都有杂物，想清除干净非常困难，或多或少都会余有残留物，带进杂质，势必会影响电熔镁砂的性能。因此，它根本不能替代原始电熔镁砂，就上述提取方法存在的各种弊端，所以提取出来的产品只能以很少的数量渗入或降级使用，如降级使用，其价值与同档次的原始料相比较，附加值很低，如此庞大的废镁碳砖资源并未达到充分利用，如何高层次的开发，迫在眉捷。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述不足提供一种用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的特殊方法。
本发明的目的可通过以下技术方案来实现：
一种用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的方法，包括以下步骤
①除去废砖表层杂物；
②装窑，采用外来燃料加热，升温至800℃-1000℃，物料内的石墨开始燃烧作燃料，鼓风80mm-180mm升温至1350℃-1400℃，物料表层形成脱碳层；
③继续鼓风30min-90min，降温到600℃-650℃，保温300min-600min，使物料中的结合剂氧化；
④冷却，出窑，剔去脱碳层；
⑥破碎，碾压，筛分，成品。
上述用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的方法，采用坚窑，所述步骤①除去废砖表层杂物后破碎，步骤②采用外界燃料，窑底鼓风，边鼓风边添料，添窑的速度为90-110kg/min，待窑温升到800℃-1000℃时靠物料内的石墨氧化燃烧，靠物料作燃料，一次性将窑装成，鼓风80min-120min，升温至1350℃-1400℃，物料表层形成脱碳层；③继续鼓风30min-50min，降温到600℃-650℃，保温300min-360min。
上述用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的方法，所述步骤④冷却，出第一窑，剔去脱碳层；还包括步骤⑤出第一窑后迅速加满第二窑，此是窑温在800℃-100℃，靠物料自身氧化燃烧作燃料使窑温从800℃-100℃升至1350℃-1400℃，升温时间80min-120min，火焰扑满窑顶后，继续鼓风30min-50min，降温到600℃-650℃，保温300min-360min；冷却出第二窑后迅速加满第三窑，依此循环。
上述用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的方法，其特征在于：所述步骤②添窑的速度为100kg/min，待窑温升到800℃-1000℃时靠物料内的石墨氧化燃烧，靠物料作燃料，一次性将窑装成，鼓风100min，升温至1400℃，物料表层形成脱碳层；③继续鼓风40min，降温到650℃，保温330min。
上述用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的方法，采用倒焰窑，所述步骤②将①步骤的物料一次性将窑装成，待窑温升到800℃-1000℃时靠物料内的石墨氧化燃烧，靠物料作燃料，鼓风150min-180min，升温至1350℃-1400℃，物料表层形成脱碳层；③继续鼓风60min-90min，降温到600℃-650℃，保温500min-600min。
上述用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的方法，采用倒焰窑，所述步骤②将①步骤的物料一次性将窑装成，待窑温升到950℃时靠物料内的石墨氧化燃烧，靠物料作燃料，鼓风175min，升温至1400℃，物料表层形成脱碳层；③继续鼓风70min，降温到630℃，保温550min。
采用上述技术方案，本发明有以下优点：此方法彻底解决了烧失法、免烧法以及其它提取法存在的弊端。采用石墨在650℃以下很少发生氧化的原理，保留了很有利用价值的石墨。采用酚醛树脂在460℃以上发生氧化，失去结合强度的原理，消除了假颗粒，利用物料表层脱落的方法，解决了物料表层杂物无法除净的问题。用此方法烧出来的产品，纯度很高，不仅达到了原始电熔镁砂的性能，并且还保留了利用价值很高的石墨，石墨包裹在电熔镁砂的外层，填充了电熔镁砂颗粒内的气孔，增加了颗粒体积密度g/cm3，提高了抗浸蚀性能。以该再生料为主要原料，生产的再生镁碳砖与不加再生料生产的镁碳砖具有同等的理化性能指标，在钢包渣线部位使用，效果非常好。
本发明与常规再生料理化指标及利用价值对比情况
表一
注：1、降级为不能替代“96”电熔镁砂使用；2、部分替代是因存在假颗粒，只能少量掺入使用。
本发明含碳再生料生产再生钢包砖与不加再生料的原砖理化性能指标对比情况
表二
具体实施方式
实施例1：
除去废砖表层杂物，破成150mm左右的料块，在容积为30m3的竖窑内锻烧，配制的风机型号为9-26系列，机号为8.0NO高压离心式风机。
先用150mm左右的料块，将竖窑的冷却带装成(约占窑高1/3)，然后在锻烧带内，用柴油点火，打开风机，边鼓风边装料，温度达到800℃-1000℃，石墨开始氧化，停止供应燃料，靠物料内的石墨氧化作燃料，以90-110kg/min的速度装料，一次性将窑装成，装成后继续鼓风80min-100min，锻烧带内窑温升至1350℃-1400℃，此时火焰扑满窑顶，继续鼓风30-40min，待锻烧带内窑温降至600℃-650℃停止鼓风，保温300min将冷却带物料出完，待装第二窑。这是从冷窑点火到第一窑烧成的全部过程，以后不需再点火，靠预热带石墨氧化提供燃料，开始循环锻烧，循环出窑。第一步是将冷却带内的物料一次性出完，使锻烧带物料进入冷却带，预热带物料进入锻烧带。此时锻烧带的温度约800℃-1100℃，应立即装窑，越快越好，一次性将预热带装满窑，马上鼓风，鼓风时间为90-120min，窑温升至1350℃-1400℃，火焰扑满窑顶后，继续鼓风40-50min，待窑温降至600-650℃关掉风机，用保温的方法实施轻烧，轻烧的时间最低不应低于300min，保温的时间太短，结合剂达不到充分氧化的时间，就不能降低其结合强度造成分离效果差，存在假颗粒。最佳的保温时间为300-360min保温到时开始出窑，按一次性将冷却带物料出完，锻烧带物料进入冷却带，预热带物料进入锻烧带，一次性将预热带装成的顺续循环下去，出窑后将物料破成20mm左右的料块碾压30min，分类包装。用该方法烧出来的产品，脱碳层最厚的部位为10mm，最薄的部位为4mm，也就是说是4-10mm厚的脱碳层提供了650℃-1400℃所需用的燃料。除冷窑点火需用外来燃料外，只要不停窑就不需外来燃料，4-10mm厚的脱碳层，通过出窑时的相互碰撞会自行脱落，脱落部分占整个料块的5％-10％，因含有杂质可降级使用，90％-95％是外裹石墨的高纯产品。用竖窑采用上述方法，还可锻烧从30mm到200mm之间各种规格的料块，料块越小分离效果越好，需用的碾压时间就少，缩短碾压时间，提取出来的产品粗颗粒占的比例就多，利用率高，但存在有缺陷，石墨被氧化的较多。
实施例1：
除去废砖表层杂物，破成150mm左右的料块，在容积为30m3的竖窑内锻烧，配制的风机型号为9-26系列，机号为8.0NO高压离心式风机。
先用150mm左右的料块，将竖窑的冷却带装成(约占窑高1/3)，然后在锻烧带内，用柴油点火，打开风机，边鼓风边装料，温度达到800℃-1000℃，石墨开始氧化，停止供应燃料，靠物料内的石墨氧化作燃料，以90kg/min的速度装料，一次性将窑装成，装成后继续鼓风80minmin，锻烧带内窑温升至1350℃-1400℃，此时火焰扑满窑顶，继续鼓风30min，待锻烧带内窑温降至600℃-650℃停止鼓风，保温300min将冷却带物料出完，待装第二窑。这是从冷窑点火到第一窑烧成的全部过程，以后不需再点火，靠预热带石墨氧化提供燃料，开始循环锻烧，循环出窑。第一步是将冷却带内的物料一次性出完，使锻烧带物料进入冷却带，预热带物料进入锻烧带。此时锻烧带的温度约800℃-1100℃，应立即装窑，越快越好，一次性将预热带装满窑，马上鼓风，鼓风时间为90min，窑温升至1350℃-1400℃，火焰扑满窑顶后，继续鼓风40min，待窑温降至600-650℃关掉风机，用保温的方法实施轻烧，轻烧的时间300min，保温的时间太短，结合剂达不到充分氧化的时间，就不能降低其结合强度造成分离效果差，存在假颗粒。最佳的保温时间为300-360min保温到时开始出窑，按一次性将冷却带物料出完，锻烧带物料进入冷却带，预热带物料进入锻烧带，一次性将预热带装成的顺续循环下去，出窑后将物料破成20mm左右的料块碾压30min，分类包装。用该方法烧出来的产品，脱碳层最厚的部位为10mm，最薄的部位为4mm，也就是说是4-10mm厚的脱碳层提供了650℃-1400℃所需用的燃料。除冷窑点火需用外来燃料外，只要不停窑就不需外来燃料，4-10mm厚的脱碳层，通过出窑时的相互碰撞会自行脱落，脱落部分占整个料块的5％10％，因含有杂质可降级使用，90％-95％是外裹石墨的高纯产品。用竖窑采用上述方法，还可锻烧从30mm到200mm之间各种规格的料块，料块越小分离效果越好，需用的碾压时间就少，缩短碾压时间，提取出来的产品粗颗粒占的比例就多，利用率高，但存在有缺陷，石墨被氧化的较多。
实施例2：
除去废砖表层杂物，破成150mm左右的料块，在容积为30m3的竖窑内锻烧，配制的风机型号为9-26系列，机号为8.0NO高压离心式风机。
先用150mm左右的料块，将竖窑的冷却带装成(约占窑高1/3)，然后在锻烧带内，用柴油点火，打开风机，边鼓风边装料，温度达到800℃-1000℃，石墨开始氧化，停止供应燃料，靠物料内的石墨氧化作燃料，以100kg/min的速度装料，一次性将窑装成，装成后继续鼓风90min，锻烧带内窑温升至1350℃-1400℃，此时火焰扑满窑顶，继续鼓风35min，待锻烧带内窑温降至600℃-650℃停止鼓风，保温330min将冷却带物料出完，待装第二窑。这是从冷窑点火到第一窑烧成的全部过程，以后不需再点火，靠预热带石墨氧化提供燃料，开始循环锻烧，循环出窑。第一步是将冷却带内的物料一次性出完，使锻烧带物料进入冷却带，预热带物料进入锻烧带。此时锻烧带的温度约800℃-1100℃，应立即装窑，越快越好，一次性将预热带装满窑，马上鼓风，鼓风时间为100min，窑温升至1350℃-1400℃，火焰扑满窑顶后，继续鼓风45min，待窑温降至600-650℃关掉风机，用保温的方法实施轻烧，轻烧的时间330min，保温的时间太短，结合剂达不到充分氧化的时间，就不能降低其结合强度造成分离效果差，存在假颗粒。最佳的保温时间为300-360min保温到时开始出窑，按一次性将冷却带物料出完，锻烧带物料进入冷却带，预热带物料进入锻烧带，一次性将预热带装成的顺续循环下去，出窑后将物料破成20mm左右的料块碾压30min，分类包装。用该方法烧出来的产品，脱碳层最厚的部位为10mm，最薄的部位为4mm，也就是说是4-10mm厚的脱碳层提供了650℃-1400℃所需用的燃料。除冷窑点火需用外来燃料外，只要不停窑就不需外来燃料，4-10mm厚的脱碳层，通过出窑时的相互碰撞会自行脱落，脱落部分占整个料块的5％-10％，因含有杂质可降级使用，90％-95％是外裹石墨的高纯产品。用竖窑采用上述方法，还可锻烧从30mm到200mm之间各种规格的料块，料块越小分离效果越好，需用的碾压时间就少，缩短碾压时间，提取出来的产品粗颗粒占的比例就多，利用率高，但存在有缺陷，石墨被氧化的较多。
实施例3：
除去废砖表层杂物，破成150mm左右的料块，在容积为30m3的竖窑内锻烧，配制的风机型号为9-26系列，机号为8.0NO高压离心式风机。
先用150mm左右的料块，将竖窑的冷却带装成(约占窑高1/3)，然后在锻烧带内，用柴油点火，打开风机，边鼓风边装料，温度达到800℃-1000℃，石墨开始氧化，停止供应燃料，靠物料内的石墨氧化作燃料，以110kg/min的速度装料，一次性将窑装成，装成后继续鼓风100min，锻烧带内窑温升至1350℃-1400℃，此时火焰扑满窑顶，继续鼓风40min，待锻烧带内窑温降至600℃-650℃停止鼓风，保温360min将冷却带物料出完，待装第二窑。这是从冷窑点火到第一窑烧成的全部过程，以后不需再点火，靠预热带石墨氧化提供燃料，开始循环锻烧，循环出窑。第一步是将冷却带内的物料一次性出完，使锻烧带物料进入冷却带，预热带物料进入锻烧带。此时锻烧带的温度约800℃-1100℃，应立即装窑，越快越好，一次性将预热带装满窑，马上鼓风，鼓风时间为120min，窑温升至1350℃-1400℃，火焰扑满窑顶后，继续鼓风40-50min，待窑温降至600-650℃关掉风机，用保温的方法实施轻烧，轻烧的时间360min，保温的时间太短，结合剂达不到充分氧化的时间，就不能降低其结合强度造成分离效果差，存在假颗粒。最佳的保温时间为300-360min保温到时开始出窑，按一次性将冷却带物料出完，锻烧带物料进入冷却带，预热带物料进入锻烧带，一次性将预热带装成的顺续循环下去，出窑后将物料破成20mm左右的料块碾压30min，分类包装。用该方法烧出来的产品，脱碳层最厚的部位为10mm，最薄的部位为4mm，也就是说是4-10mm厚的脱碳层提供了650℃-1400℃所需用的燃料。除冷窑点火需用外来燃料外，只要不停窑就不需外来燃料，4-10mm厚的脱碳层，通过出窑时的相互碰撞会自行脱落，脱落部分占整个料块的5％-10％，因含有杂质可降级使用，90％-95％是外裹石墨的高纯产品。用竖窑采用上述方法，还可锻烧从30mm到200mm之间各种规格的料块，料块越小分离效果越好，需用的碾压时间就少，缩短碾压时间，提取出来的产品粗颗粒占的比例就多，利用率高，但存在有缺陷，石墨被氧化的较多。
在竖窑中，外界燃料加热使窑温升至800℃-1000℃再用物料自身作燃烧升至1350℃-1400℃，再降温至600℃-650℃，在这个过程中，温度的改变不好控制在某一点值上，只能大致地控制在某一范围值内，因此在上述实施例中均用一范围值。
实施例4：
除去废砖表层杂物，将废镁碳砖不需破碎直接装入倒焰窑窑内，一次性装成窑后，用少量外界燃料将窑温升至800℃-1000℃，此时窑内的物料开始氧化燃烧，不用外界燃料靠物料自身作燃料，鼓风180mm升温至1350℃-1400℃，物料表层形成脱碳层，继续鼓风90min，降温到600℃-650℃，关闭风机，保温600min，使物料中的结合剂氧化，冷却，出窑，剔去脱碳层，破碎，碾压，筛分，成品。用倒焰窑烧出来的产品，脱碳层较厚约占整个砖块的15％，在出窑的过程中，脱碳层会大部分脱落，采用人工敲击的方法，可将脱落层除净，出窑后，破碎成20mm以下的颗粒，在混炼机上碾压40min，分类包装，
此方法是利用部分外来燃料，使物料从800℃-1400℃迅速形成脱碳层，使表层杂质脱落，然后利用保温的方式使结合剂氧化，降低结合强度来消除假颗粒。用此方法在其它窑上都能进行，隧道窑内锻烧效果会更好，因其升温的时间快，且成本低。
实施例5：
除去废砖表层杂物，将废镁碳砖不需破碎直接装入倒焰窑窑内，一次性装成窑后，用少量外界燃料将窑温升至800℃-1000℃，此时窑内的物料开始氧化燃烧，不用外界燃料靠物料自身作燃料，鼓风150min升温至1350℃-1400℃，物料表层形成脱碳层，继续鼓风60min，降温到600℃-650℃，关闭风机，保温500minmin，使物料中的结合剂氧化，冷却，出窑，剔去脱碳层，破碎，碾压，筛分，成品。用倒焰窑烧出来的产品，脱碳层较厚约占整个砖块的15％，在出窑的过程中，脱碳层会大部分脱落，采用人工敲击的方法，可将脱落层除净，出窑后，破碎成20mm以下的颗粒，在混炼机上碾压40min，分类包装，
此方法是利用部分外来燃料，使物料从800℃-1400℃迅速形成脱碳层，使表层杂质脱落，然后利用保温的方式使结合剂氧化，降低结合强度来消除假颗粒。用此方法在其它窑上都能进行，隧道窑内锻烧效果会更好，因其升温的时间快，且成本低。
实施例6：
除去废砖表层杂物，将废镁碳砖不需破碎直接装入倒焰窑窑内，一次性装成窑后，用少量外界燃料将窑温升至800℃-1000℃，此时窑内的物料开始氧化燃烧，不用外界燃料靠物料自身作燃料，鼓风165min升温至1350℃-1400℃，物料表层形成脱碳层，继续鼓风75min，降温到600℃-650℃，关闭风机，保温550min，使物料中的结合剂氧化，冷却，出窑，剔去脱碳层，破碎，碾压，筛分，成品。用倒焰窑烧出来的产品，脱碳层较厚约占整个砖块的15％，在出窑的过程中，脱碳层会大部分脱落，采用人工敲击的方法，可将脱落层除净，出窑后，破碎成20mm以下的颗粒，在混炼机上碾压40min，分类包装，
在地壳窑中，外界燃料加热使窑温升至800℃-1000℃再用物料自身作燃烧升至1350℃-1400℃，再降温至600℃-650℃，在这个过程中，温度的改变不好控制在某一点值上，只能大致地控制在某一范围值内，因此在上述实施例中均用一范围值。
此方法是利用部分外来燃料，使物料从800℃-1400℃迅速形成脱碳层，使表层杂质脱落，然后利用保温的方式使结合剂氧化，降低结合强度来消除假颗粒。用此方法在其它窑上都能进行，隧道窑内锻烧效果会更好，因其升温的时间快，且成本低。
不管将废镁碳砖作成何种规格的料块，不管使用何种炉窑、何种型号的风机，只要采用了低温轻烧，中、高温使石墨氧化做燃料，高温石墨不再氧化的原理和利用脱碳层脱落来排除杂质的方法来提取电镕镁砂的方法都属于保护范围。
本发明的工艺流程如下：剔去废砖蚀变层-破块-轻烧-碾磨-分类包装。众所周知，镁碳砖中加入的石墨为0.125mm左右的磷片石墨，所用的结合剂为酚醛树脂。根据《耐火材料手册》第二章第四节所述0.125mm～0.152mm粒度的鳞片石墨显著氧化的开始温度为658℃，氧化峰值温度为768℃，《耐火材料手册》第三章第二节所述，酚醛树脂的热分解聚合阶段为260℃～460℃，成焦氧化阶段为460℃～850℃的原理进行试验，将废镁碳砖破碎成150mm左右的试块，在自制模拟炉内轻烧。发现当温度达到480℃时，试块的结合强度明显降低，后在750℃以下分若干个温度段、烧时段试烧，然后分别在混炼机上碾磨，最后发现当温度在480℃两小时，然后升温至650℃六小时烧出来的产品分离效果最好。在混炼机上碾磨20分钟分筛，颗粒与基质完全分离，不存在假颗粒，此分离方法利用了酚醛树脂在460℃以上分解氧化失去结合强度，鳞片石墨在650℃以下很少发生氧化的原理，解决了颗粒间的分离问题，并保留了很有利用价值的石墨。但最关键的问题还没有根本解决，废砖表层的残留物仍混在产品内，即使再好的分离效果，因产品中有杂质，所以它仍不能替代原始电熔镁砂，仍然属低附加值产品，要想彻底根除物料表层的残留物，必须采用一种非常特殊的方法能使物料表层的石墨先发生氧化，将结合剂氧化掉，失去结合能力，自动脱落，但条件是如何控制石墨尽量少氧化，以很薄的脱碳层来达到保留石墨的目的。在模拟炉内再次进行试验，将物料破成150mm左右的料块，装进炉内将温度一次性升到650℃，保温六小时后，采用炉底鼓风，让料温迅速提升，待石墨开始氧化后，立即停止外来燃料供应，让石墨直接做燃料，继续鼓风，将温度烧到1100℃，保温六小时后出炉，发现料块的脱碳层很厚，占料块的40％，看来此方法很不成功，后想到镁碳砖在钢包转炉上使用，高温下石墨不被氧化的原理，是因为接触钢水的工作面在高温下迅速形成致密层，堵塞了气孔，阻止氧气的浸入，从而抑制了石墨的氧化，根据此原理再次试验，各个温度段进行观察，有趣的是，当温度达到1400℃时，温度不仅没有再升高，反而又慢慢降下来了，这一发现正好印证了镁碳砖在钢包转炉上使用，高温下石墨不被氧化的原理，此原理在钢包转炉上适应，在这里也同样适应。说明此时石墨已不再氧化，失去燃料，继续鼓风，温度势必会降下来。这一发现正好满足了本发明必须具备的几个条件：1、利用物料的表层石墨做燃料，但必须保留大量的石墨；2、用低温轻烧的方法消除假颗粒；3、利用脱碳层脱落，排除杂质，来达到替代电熔镁砂的目的，模拟炉内的试验成果是否适应大批量生产，先在倒焰窑里进行了试验，将废镁碳去杂质，不破碎直接装窑，烧出来的产品脱碳层较厚约占15％，因前期升温需大量的燃料，成本较高，后在地壳窑内进行试验，以30mm和200mm料块混装的方法能保留更多的石墨，用该方法烧出来的产品，脱碳层很薄占料块的8％，但劳动强度大，效率太低，成本也偏高。
用竖窑锻烧效果最好，该窑具有节时省工，操作方便，各种规格的料块都能烧的特点，而且系循环出装窑，不需外来燃料，成本较低。
分别用临界颗粒为30mm、50mm和规格为100mm、150mm、200mm、的料块进行试验，结论是都能烧出合格的产品，颗粒越小，分离的效果越好，在混炼机上碾压的时间也短，所以产品中粗颗粒占的比例大，利用率高，但石墨会氧化的较多，最佳的粒度为150mm的料块。
150mm的料块，脱碳层最厚的部位为10mm，最薄的部位为4mm，也就是说4-10mm厚的脱碳层完成了650-1400℃之间需用的热量，脱碳层内的结合剂因全部烧失，已失去结合能力，通过出炉时的相互碰撞会自行脱落，脱落部分占料块的5-10％，因含有杂质可降级使用。其余的90-95％是外裹石墨不含杂质的高纯产品，其外裹石墨的优越性能很有希望超越原始电熔镁砂的抗浸蚀性，因此完全可以替代原始电熔镁砂。用此方法提取出来的再生含碳电熔镁砂，有很高的经济价值。对节约资源，降低能耗，促进循环经济的大力发展，将会起到非常大的作用，适合大力推广。
Claims (6)
1.一种用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的方法，其特征在于：包括以下步骤
①除去废砖表层杂物；
②装窑，采用外来燃料加热，升温至800℃-1000℃，物料内的石墨开始燃烧作燃料，鼓风80min-180min升温至1350℃-1400℃，物料表层形成脱碳层；
③继续鼓风30min-90min，降温到600℃-650℃，保温300min-600min，使物料中的结合剂氧化；
④冷却，出窑，剔去脱碳层；
⑥破碎，碾压，筛分，成品。
2.根据权利要求1所述的用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的方法，其特征在于：采用竖窑，所述步骤①除去废砖表层杂物后破碎，步骤②采用外界燃料，窑底鼓风，边鼓风边添物料，添窑的速度为90-110kg/min，待窑温升到800℃-1000℃时靠物料内的石墨氧化燃烧，靠物料作燃料，一次性将窑装成，鼓风80min-120min，升温至1350℃-1400℃，物料表层形成脱碳层；③继续鼓风30min-50min，降温到600℃-650℃，保温300min-360min。
3.根据权利要求2所述的用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的方法，其特征在于：所述步骤④冷却，出第一窑，剔去脱碳层；还包括步骤⑤出第一窑后迅速加满第二窑，此是窑温在800℃-1000℃，靠物料自身氧化燃烧作燃料使窑温从800℃-100℃升至1350℃-1400℃，升温时间80min-120min，火焰扑满窑顶后，继续鼓风30min-50min，降温到600℃-650℃，保温300min-360min；冷却出第二窑后迅速加满第三窑，依此循环。
4.根据权利要求3所述的用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的方法，其特征在于：所述步骤②添窑的速度为100kg/min，待窑温升到800℃-1000℃时靠物料内的石墨氧化燃烧，靠物料作燃料，一次性将窑装成，鼓风100min，升温至1400℃，物料表层形成脱碳层；③继续鼓风40min，降温到650℃，保温330min。
5.根据权利要求1所述的用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的方法，其特征在于：采用倒焰窑，所述步骤②用①步骤的物料一次性将窑装成，待窑温升到800℃-1000℃时靠物料内的石墨氧化燃烧，靠物料作燃料，鼓风150min-180min，升温至1350℃-1400℃，物料表层形成脱碳层；③继续鼓风60min-90min，降温到600℃-650℃，保温500min-600min。
6.根据权利要求5所述的用废镁碳砖提取再生含碳电熔镁砂的方法，其特征在于：采用倒焰窑，所述步骤②用①步骤的物料一次性将窑装成，待窑温升到950℃时靠物料内的石墨氧化燃烧，靠物料作燃料，鼓风175min，升温至1400℃，物料表层形成脱碳层；③继续鼓风70min，降温到630℃，保温550min。
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