CN111099899B - 一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺 - Google Patents

一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于耐火材料处理方法技术领域，具体涉及一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺。包括以下步骤：将废旧镁碳砖依照材质分为镁碳质、铝碳质、铝镁碳质和铝碳化砖镁质，其中镁碳质和铝镁碳质统称为镁质砖；将镁质砖进行粗处理；将处理后的镁质砖进行粗破、细破和筛分；将镁质砖颗粒进行除铁；将镁质砖颗粒先进行过氧化氢液雾化，再进行聚合氯化铝液雾化；将雾化后的颗粒进行焙烧；将焙烧后的颗粒进行碾压、筛分、二次除铁，作为镁碳砖再生原料进行再利用。本发明制备的再生颗粒效果与用全新镁砂生产产品基本一致，操作便捷，解决了废旧镁碳砖回收再利用的技术问题，不仅可以降低镁碳砖的生产成本，而且还可减少固体废弃物的排放量。

Description

一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺
技术领域
本发明属于耐火材料处理方法技术领域，具体涉及一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺。
背景技术
我国是世界钢铁大国，钢铁行业也是耐火材料的消耗大户，多年来，我国耐材资源浪费严重，特别是许多非常优质的耐火材料，本可以再生重复利用，但由于技术的缺乏，导致大量用后的耐火材料被当做垃圾处理掉，不仅污染了环境，又浪费了宝贵的资源。近年来，我国的耐火材料资源日渐枯竭，原材料价格飞涨，从而引起了重视和危机感，纷纷开始了对用后废旧耐火材料的研究和应用。
镁碳砖是以高熔点碱性氧化物氧化镁和难以被炉渣浸润的高熔点碳素材料作为原料，添加各种非氧化物添加剂。用炭质结合剂结合而成的不烧碳复合耐火材料，主要用于转炉、交流电弧炉的内衬，钢包的渣线等部位，具有良好的耐高温性能，抗渣能力强，抗热震性好，高温蠕变低等优点。现在大多数对废旧镁碳砖的处理仅停留在破碎除铁、水化烘干的步骤(例如中国专利CN110342952A)，更详细一点的如中国专利CN108675806A公开的一种导致废旧镁碳砖颗粒处理方法，包括分类、破碎、除铁、在蒸汽中浸泡、干燥、碾压和筛分，但依然去除效果不理想。
发明内容
为解决现有技术中对废旧镁碳砖除杂效果不理想的问题，本发明提供一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺。
为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺，包括以下步骤：
步骤A.将废旧镁碳砖依照材质分为镁碳质、铝碳质、铝镁碳质和铝碳化砖镁质，其中镁碳质和铝镁碳质统称为镁质砖；
步骤B.将所述镁质砖进行粗处理；
步骤C.将步骤B处理后的镁质砖进行粗破、细破和筛分，将大于10mm的颗粒重复细破，直至镁质砖颗粒≤10mm；
步骤D.将镁质砖颗粒进行除铁；
步骤E.将镁质砖颗粒先进行过氧化氢液雾化，再进行聚合氯化铝液雾化；
步骤F.将雾化后的颗粒进行焙烧；
步骤G.将焙烧后的颗粒进行碾压、筛分、二次除铁，作为镁碳砖再生原料进行再利用。
进一步地，所述步骤B中粗处理为将镁质砖所粘附的渣铁、氧化层、变质层和杂物附着层进行去除处理。
进一步地，所述粗破采用鄂式破碎机，细破采用双辊式破碎机，除铁采用磁选机。
进一步地，所述过氧化氢液采用过氧化氢母液：水＝1:50配制而成，所述聚合氯化铝液采用聚合氯化铝母液：水＝1:50配制而成，配制时溶液温度为25～30℃。
进一步地，所述过氧化氢母液的浓度30％，所述聚合氯化铝母液的浓度为10％，盐基度为65％。
进一步地，所述过氧化氢液雾化和聚合氯化铝液雾化的时间均为16～30h。
进一步地，所述焙烧温度为600～800℃，焙烧时间为3h。
进一步地，所述步骤G中碾压的次数为2次，碾压时间为30～60min，二次除铁后铁含量＜0.5。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明将废旧镁碳砖经过粗处理、破碎、筛分、除铁、药剂雾化、焙烧、碾压、筛分和二次除铁，制备成可代替电熔镁砂和烧结镁砂应用在钢包或转炉上的再生颗粒，且效果与用全新镁砂生产产品基本一致，操作便捷，解决了废旧镁碳砖回收再利用的技术问题，不仅可以降低镁碳砖的生产成本，而且还可减少固体废弃物的排放量。
本发明采用过氧化氢液和聚合氯化铝液对废旧镁碳砖进行药剂雾化，相比于纯水浸泡可以进一步让颗粒表层反应物达到疏松分离，在碾压过程中更易去除，在筛分后进行二次除铁，可以除去机械加工过程中产生的铁质成分，使最终成品含铁量更低。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。以下实施例中所述过氧化氢液采用浓度为30％的过氧化氢母液与纯净水按质量比为1：50进行配制，所述聚合氯化铝液采用浓度为10％(盐基度为65％)的聚合氯化铝母液与纯净水按质量比为1:50进行配制，配制时水温控制在25～30℃。
实施例1
一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺，具体如下：先人工将钢包或转炉等冶金炉用废旧镁碳砖按照材质不同进行分类：镁碳质、铝碳质、铝镁碳质和铝碳化砖镁质，其中镁碳质和铝镁碳质统称为镁质砖；然后人工用锤、钎逐块敲打镁质砖，去除其表面的冶铁渣铁、变质层、氧化疏松层和杂物附着层，此步骤为镁质砖粗处理；将粗处理后的镁质砖采用鄂式破碎机(PE―400/600型)进行加工破碎，然后传送至双辊式破碎机(2PG0640型)加工，要求破碎粒度为0～10mm，将破碎后的镁质砖颗粒经过振动筛，大于10mm的颗粒筛分出来回送至双辊式破碎机再次破碎，小于10mm的颗粒进入磁选机(CTB612型)进行磁选除铁。将经过除铁后的颗粒放置在储料仓内进行药剂雾化，先采用过氧化氢液雾化，雾化以颗粒全部湿润为宜，困置24h，达到颗粒表层氧化变质层能充分化学反应，然后用配制好的聚合氯化铝液再次雾化，困置20h，进一步让颗粒表层反应物达至疏松分离。将雾化后的颗粒送至电加热自动滚筒焙烧机进行焙烧，焙烧温度为800℃，焙烧时间为3h，自动出料量为2t/h，送至强制式碾压机碾压两次，每次碾压时间为30min，目的是除去镁质砖颗粒外的包裹粉层(俗称假颗粒)。将碾压后的颗粒进行多级筛分，粒度为0～80目，80目～1mm，1mm～3mm，3mm～5mm，并分别将其通过磁选机，除去机械加工产生的铁质成分，铁含量＜0.5。
实施例2
一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺，具体如下：先人工将钢包或转炉等冶金炉用废旧镁碳砖按照材质不同进行分类：镁碳质、铝碳质、铝镁碳质和铝碳化砖镁质，其中镁碳质和铝镁碳质为镁质砖；然后人工用锤、钎逐块敲打镁质砖，去除其表面的冶铁渣铁、变质层、氧化疏松层和杂物附着层，此步骤为镁质砖粗处理；将粗处理后的镁质砖采用鄂式破碎机(PE―400/600型)进行加工破碎，然后传送至双辊式破碎机(2PG0640型)加工，要求破碎粒度为0～10mm，将破碎后的镁质砖颗粒经过振动筛，大于10mm的颗粒筛分出来回送至双辊式破碎机再次破碎，小于10mm的颗粒进入磁选机(CTB612型)进行磁选除铁。将经过除铁后的颗粒放置在储料仓内进行药剂雾化，先采用过氧化氢液雾化，雾化以颗粒全部湿润为宜，困置24h，达到颗粒表层氧化变质层能充分化学反应，然后用配制好的聚合氯化铝液再次雾化，困置24h，进一步让颗粒表层反应物达至疏松分离。将雾化后的颗粒送至电加热自动滚筒焙烧机进行焙烧，焙烧温度为700℃，焙烧时间为3h，自动出料量为2t/h，送至强制式碾压机碾压两次，每次碾压时间为40min，目的是除去镁质砖颗粒外的包裹粉层(俗称假颗粒)。将碾压后的颗粒进行多级筛分，粒度为0～80目，80目～1mm，1mm～3mm，3mm～5mm，并分别将其通过磁选机，除去机械加工产生的铁质成分，铁含量＜0.5。
实施例3
本实施例为对比实施例，其原料和步骤与实施例2大致相同，相同之处不再赘述，不同之处在于：将经过除铁后的颗粒放置在储料仓内进行雾化，雾化液为清水，雾化以颗粒全部湿润为宜，困置48h，再经同样的焙烧、碾压、筛分和除铁，得再生颗粒。
将本实施例所制备的废旧镁碳砖再生颗粒进行检测，结果为：本实施例加工的颗粒变质层颗粒未充分除去，铁含量为1.2，相比于实施例1和是实施例2效果降低，未达至预定要求。
实施例4再生颗粒的使用
称取配方原料，先将骨料和石墨加入搅拌机搅拌30s，然后加入酚醛树脂，快速搅拌4min后出料，待料温冷却至30℃左右时进行压制成砖并烘烤，经检验包装入库。现将实施例1所制备的再生镁碳砖颗粒与现有技术中的电熔镁砂和烧结镁砂分别制备镁碳砖，其组成成分与将成品应用至钢包上的使用效果如表1所示。
表1.本发明再生颗粒与电熔镁砂、烧结镁砂制备的镁碳砖效果对比
Figure BDA0002349370690000041
本实施例中酚醛熟知为有机结合剂，石墨为碳素耐火材料，金属硅粉为抗氧化剂，可抑制碳素材料在高温下氧化结合剂。从表1可以看出，本发明制备的再生镁碳砖颗粒制备出的镁碳砖，应用在钢包上，其钢包使用次数和渣线部位的残余厚度均可以达到、甚至优于原来的电熔镁砂和烧结镁砂制备的镁碳砖。
以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明实施范围，故凡依本发明专利范围所述技术方案所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (8)

1.一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A.将废旧镁碳砖依照材质分类，其中镁碳质和铝镁碳质统称为镁质砖；
步骤B.将所述镁质砖进行粗处理；
步骤C.将步骤B处理后的镁质砖进行粗破、细破和筛分，将大于10mm的颗粒重复细破，直至镁质砖颗粒≤10mm；
步骤D.将镁质砖颗粒进行除铁；
步骤E.将镁质砖颗粒先进行过氧化氢液雾化，再进行聚合氯化铝液雾化；
步骤F.将雾化后的颗粒进行焙烧；
步骤G.将焙烧后的颗粒进行碾压、筛分、二次除铁，作为镁碳砖再生原料进行再利用。
2.根据权利要求1所述的一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺，其特征在于，所述步骤B中粗处理为将镁质砖所粘附的渣铁、氧化层、变质层和杂物附着层进行去除处理。
3.根据权利要求1所述的一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺，其特征在于，所述粗破采用鄂式破碎机，细破采用双辊式破碎机，除铁采用磁选机。
4.根据权利要求1所述的一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺，其特征在于，所述过氧化氢液采用过氧化氢母液：水=1:50配制而成，所述聚合氯化铝液采用聚合氯化铝母液：水=1:50配制而成，配制时溶液温度为25～30℃。
5.根据权利要求4所述的一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺，其特征在于，所述过氧化氢母液的浓度30%，所述聚合氯化铝母液的浓度为10%，盐基度为65%。
6.根据权利要求1所述的一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺，其特征在于，所述过氧化氢液雾化和聚合氯化铝液雾化的时间均为16～30h。
7.根据权利要求1所述的一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺，其特征在于，所述焙烧的温度为600～800℃，焙烧时间为3h。
8.根据权利要求1所述的一种废旧镁碳砖再生颗粒的处理工艺，其特征在于，所述步骤G中碾压的次数为2次，碾压时间为30～60min，二次除铁后铁含量＜0.5。
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