CN104550187B - 用后耐材再利用处理工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用后耐材再利用处理工艺方法，依次包括以下步骤：A、拆除：将用后耐材从高温设备中拆除，并拣选出受到侵蚀的用后耐材；B、破碎：破碎所述受到侵蚀的用后耐材，得到用后耐材颗粒；C、去杂质：去除用后耐材颗粒中的杂质，得到再生耐材颗粒。本发明涉及的用后耐材再利用处理工艺方法有效去除受到侵蚀的用后耐材中的杂质，进而保证再生耐材颗粒的质量，最终有效保证耐材再生利用的可靠性，从而节约国家的矿物资源和能源，减少对环境的污染，降低企业成本，符合国家环保、节能减排、循环经济的政策。

Description

用后耐材再利用处理工艺方法

技术领域

本发明涉及固体废弃物的再利用领域，特别是涉及一种用后耐材再利用处理工艺方法。

背景技术

在冶金及其它工业中，各类工业窑炉及高温容器都需要消耗大量的耐火材料，简称耐材。炉内的耐材通常由工作层、永久层和保温层组成，其中，耐材的工作层直接与侵蚀介质和高温气体接触，是直接被侵蚀和损坏的一层，而耐材的永久层和保温层在使用过程中一般不会受到侵蚀。另外，即使在工业窑炉及高温容器使用完毕后，耐材的工作层也不会被完全消耗掉，其必须保留一定的残余厚度，以保证生产安全；且在更换新的耐材衬时，这一残余厚度也会被拆除掉。耐材在长期使用后，其永久层和保温层内部可能发生相组成和显微结构的变化，导致结构稳定性下降，但其化学成分变化不大，因此在使用一段时间后也应更换新的耐材。

但是，拆除后的废耐材真正被熔渣等侵蚀介质蚀损掉的仅占小部分，其大部分仍可作为耐火材料或其他工业原料重新使用，由此可见，若对用后耐材进行再生利用，则不仅可以节约国家的矿物资源和能源，还能减少环境污染，降低企业处置成本，甚至可以为企业创造可观的经济效益，且符合国家环保、节能减排、循环经济的政策。中国发明专利CN101962703B公开了一种不锈钢冶炼用后耐火材料的再利用方法，包括破碎、筛分、添加到炼钢炉、兑钢水、冶炼、出渣、出钢七个工艺环节，但是由于用后耐材中掺杂有较多的杂质，若不对杂质进行清除，则会影响其再生产品的质量。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种有效去除杂质、能够保证再生产品质量的用后耐材再利用处理工艺方法。

为实现上述目的，本发明提供一种用后耐材再利用处理工艺方法，依次包括以下步骤：

A、拆除：将用后耐材从高温设备中拆除，并拣选出受到侵蚀的用后耐材；

B、破碎：破碎所述受到侵蚀的用后耐材，得到用后耐材颗粒；

C、去杂质：去除用后耐材颗粒中的杂质，得到再生耐材颗粒。

优选地，所述步骤A中，在拣选出的受到侵蚀的用后耐材上覆盖有防尘布。

进一步地，所述步骤B分为两步进行：第一步，将受到侵蚀的用后耐材粗破碎成200～400mm的块料；第二步，将所述块料细破碎成1～20mm的用后耐材颗粒。

优选地，在粗破碎受到侵蚀的用后耐材的同时，去除黏附在受到侵蚀的用后耐材中的大块金属和大块残渣。

进一步地，所述步骤C分为两步进行：第一步，将用后耐材颗粒通过第一物料传送带传送至除铁器处，通过所述除铁器去除用后耐材颗粒中的含铁杂质，并得到去铁颗粒；第二步，将去铁颗粒通过第二物料传送带传送至一去残渣设备处，通过所述去残渣设备去除去铁颗粒中的变质层和残渣，得到所述再生耐材颗粒。

进一步地，所述去残渣设备包括颜色识别系统、喷嘴、以及位于第二物料传送带末端上方的颜色识别相机，所述喷嘴、颜色识别相机均与所述颜色识别系统相连接。

优选地，所述颜色识别系统和喷嘴之间设有一压力调节器。

优选地，所述再生耐材颗粒进行干燥处理后再放置。

如上所述，本发明涉及的用后耐材再利用处理工艺方法，具有以下有益效果：

本发明涉及的用后耐材再利用处理工艺方法有效去除受到侵蚀的用后耐材中的杂质，进而保证再生耐材颗粒的质量，最终有效保证耐材再生利用的可靠性，从而节约国家的矿物资源和能源，减少对环境的污染，降低企业成本，符合国家环保、节能减排、循环经济的政策。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明中除铁的工艺流程图。

图3为本发明中除变质层和残渣的工艺流程图。

元件标号说明

1用后耐材颗粒

11去铁颗粒

12含铁杂质

2再生耐材颗粒

3变质层

4残渣

5第一物料传送带

6除铁器

7第二物料传送带

8去残渣设备

81颜色识别系统

82喷嘴

83颜色识别相机

84压力调节器

9料仓

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，本发明提供一种用后耐材再利用处理工艺方法，依次包括以下步骤：

A、拆除：将用后耐材从高温炉窑、高温容器等高温设备中拆除，并拣选出受到侵蚀的用后耐材，将之与未受到侵蚀的用后耐材分开；

B、破碎：破碎所述受到侵蚀的用后耐材，得到用后耐材颗粒1；

C、去杂质：去除用后耐材颗粒1中的杂质，得到再生耐材颗粒2。

该用后耐材再利用处理工艺方法有效去除受到侵蚀的用后耐材中的杂质，进而保证再生耐材颗粒2的质量，最终有效保证耐材再生利用的可靠性，从而节约国家的矿物资源和能源，减少对环境的污染，降低企业成本，符合国家环保、节能减排、循环经济的政策。

优选地，所述步骤A中，拆除后的用后耐材应按照耐材侵蚀与否和耐材种类类别分开位置堆放，对于未受到侵蚀的用后耐材，其可以作为原料或补料由耐材厂直接回收再利用；对于受到侵蚀的用后耐材，按照分类类别分别对其通过步骤B和步骤C进行处理，得到再生耐材颗粒2，其可以在以下几方面进行再利用：a)、作为冶金辅料应用，如脱硫剂、炉渣改性剂、隔热材料等；b)、作为原品种耐材原料或档次较低的耐火材料的原料；c)、作为其它工业的原料，如水泥陶瓷、建筑颗粒料、筑路材料、土壤改性剂等。另外，在分类堆放的过程中，应防止外部泥土和杂质混入，如可将用后耐材放置在相对独立的堆放区域；或者选择合适的堆放区域的地面，如选择水泥地面；或者采取遮盖措施等，如在拣选出的受到侵蚀的用后耐材上覆盖防尘布。

进一步地，所述步骤B分为两步进行：第一步，将受到侵蚀的用后耐材通过人工或机械的方式粗破碎成200～400mm的块料，并在粗破碎受到侵蚀的用后耐材的同时，去除黏附在受到侵蚀的用后耐材中的大块金属和大块残渣；第二步，将所述块料细破碎成20mm以下的用后耐材颗粒1。粗破碎时可选用的机械设备有液压破碎锤、液压夹钳机、电磁吸盘机、机械式破碎锤等，部分粗破碎也可采用人工使用风镐或大榔头的方式进行；细破碎可采用颚式破碎机等设备。

进一步地，所述步骤C分为两步进行：第一步，见图2，将用后耐材颗粒1通过第一物料传送带5传送至除铁器6处，通过所述除铁器6去除用后耐材颗粒1中的含铁杂质12，并得到去铁颗粒11，即利用铁磁化被吸引的原理将含铁杂质12从用后耐材颗粒1中分离出来；第二步，见图3，将位于料仓9中的去铁颗粒11通过第二物料传送带7传送至一去残渣设备8处，通过所述去残渣设备8去除去铁颗粒11中的变质层3和残渣4，得到所述再生耐材颗粒2。

本实施例中，如图3所示，所述去残渣设备8包括颜色识别系统81、喷嘴82、以及位于第二物料传送带7末端上方的颜色识别相机83，所述喷嘴82、颜色识别相机83均与所述颜色识别系统81相连接。该去残渣设备8主要利用变质层3和未变质层颜色的不同，利用颜色识别系统81将两者分开，具体讲，因用后耐材颗粒1中，未变质层的用后耐材颗粒1为白色，而变质层3和残渣4为黑色，在去除变质层3和残渣4时，先设定颜色识别系统81所识别的颜色为黑色；第二物料传送带7传送去铁颗粒11，当颜色识别相机83识别有黑色颗粒经过时，所述颜色识别系统81控制喷嘴82喷出气流，将黑色颗粒吹入下方较近的箱内，而白色的未变质层颗粒会依照原有运动轨迹被抛入较远的箱内。优选地，所述颜色识别系统81和喷嘴82之间设有一压力调节器84，以可根据物料形状和重量调整喷嘴82喷出气流的大小，确保将黑色颗粒准确吹入较近的箱内。

进一步地，可将去除杂质后的再生耐材颗粒2通过多级振动筛筛分，以分成所需要的粒度。另外，一些类别的耐材中存着采用物理方法无法去除的杂质，如含碳耐材中的添加剂及其衍生物，考虑到这些物质对耐材再利用的影响，则可以采用化学方法进行去除，如水化、煅烧等。

优选地，若处理后的再生耐材颗粒2直接返回到施工现场作为填补料使用，则其可以不需要进行干燥处理；若处理后的再生耐材颗粒2需要放置，后期再作为原材料使用，则需要对所述再生耐材颗粒2进行干燥处理后再放置，以防止再生耐材颗粒2吸水硬化；对再生耐材颗粒2的干燥处理可采用回转窑进行。

整个工艺处理下来基本得到的是20mm以下的再生耐材颗粒2，其可以做为添加料加入到耐材料当中，采用的方法是采取在大粒径方式进行添加，如在浇注料中加入粒度为5-20mm，在喷涂料中加入粒度1-5mm。由于再生耐材本身气孔率较高，加入到耐材中后，会导致产品施工需加水量增加，从而使产品的气孔率上升和强度.抗侵蚀性下降，因此根据实际使用部位的不同，合适添加量为20-30%，以获得最佳质量的再生耐材。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种用后耐材再利用处理工艺方法，其特征在于：依次包括以下步骤：

A、拆除：将用后耐材从高温设备中拆除，并拣选出受到侵蚀的用后耐材；

B、破碎：破碎所述受到侵蚀的用后耐材，得到用后耐材颗粒(1)；

C、去杂质：去除用后耐材颗粒(1)中的杂质，得到再生耐材颗粒(2)；

所述步骤C分为两步进行：第一步，将用后耐材颗粒(1)通过第一物料传送带(5)传送至除铁器(6)处，通过所述除铁器(6)去除用后耐材颗粒(1)中的含铁杂质(12)，并得到去铁颗粒(11)；第二步，将去铁颗粒(11)通过第二物料传送带(7)传送至一去残渣设备(8)处，通过所述去残渣设备(8)去除去铁颗粒(11)中的变质层(3)和残渣(4)，得到所述再生耐材颗粒(2)；

所述去残渣设备(8)包括颜色识别系统(81)、喷嘴(82)、以及位于第二物料传送带(7)末端上方的颜色识别相机(83)，所述喷嘴(82)、颜色识别相机(83)均与所述颜色识别系统(81)相连接。

2.根据权利要求1所述的用后耐材再利用处理工艺方法，其特征在于：所述步骤A中，在拣选出的受到侵蚀的用后耐材上覆盖有防尘布。

3.根据权利要求1所述的用后耐材再利用处理工艺方法，其特征在于：所述步骤B分为两步进行：第一步，将受到侵蚀的用后耐材粗破碎成200～400mm的块料；第二步，将所述块料细破碎成1～20mm的用后耐材颗粒(1)。

4.根据权利要求3所述的用后耐材再利用处理工艺方法，其特征在于：在粗破碎受到侵蚀的用后耐材的同时，去除黏附在受到侵蚀的用后耐材中的大块金属和大块残渣(4)。

5.根据权利要求1所述的用后耐材再利用处理工艺方法，其特征在于：所述颜色识别系统(81)和喷嘴(82)之间设有一压力调节器(84)。

6.根据权利要求1所述的用后耐材再利用处理工艺方法，其特征在于：所述再生耐材颗粒(2)进行干燥处理后再放置。