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回收耐火材料在浇注料中应用的技术原理及实施效果

发布日期： 2020-02-11 10:17:26 阅读量（644）作者：王海燕

通过研究系统化循环新技术等措施的开展，不断发展循环产业和环保绿色耐材，围绕回收各类废旧耐火材料，采用回收循环利用技术，加大合成原料开发与应用，加快用后耐材回收利用，扩大资源综合利用。重点通过实验室量杯震动后体积与质量测定其自然堆积密度，分级按比例逐步加大用量，寻找最佳的自然堆积密度，选定较好的几组式样，制作样块检测浇注料的气孔率和体积密度，最终选择出合理粒级级配; 引入不同加入量的氧化铝、硅灰等微粉，进行产品的加水量、流动性能的检测，选择两者最佳的加入量，使得加水量、流动性综合性能指标最好;采用高性能水泥结合系统，采用拉法基水泥加入量检测浇注料的常温耐压抗折强度，减少水泥加入量的同时满足产品强度的要求。

1、技术原理

1)颗粒料在高温时与基质料再烧结，内部主要晶粒再结晶，形成气孔多，随着回收料加入量的增加, 浇注料的加水量逐渐增加，在 40%以后加水量增幅加大，物料流动性大变得很差。

2)回收高铝球(砖)中含有很多氧化铝未长大的小晶体, 这些小晶体在一定条件下会不断生长变大,形成正常的晶体,但是长期在高温、高压下,这些晶体会异常生长, 长大后的晶体尺寸会超过正常尺寸。伴随着这种异常生长,外部气孔会进入晶体内部形成封闭气孔,骨料颗粒密度降低,再加上回收高铝球(砖)在浇注成型过程中耗水量大,因此体积密度会随着回收料的增加而有所降低。

3)高铝质再生料长期处于高温、高压下，氧化铝晶体产生各种缺陷，即晶体的质点由原来的位置移到晶体中的空隙或者晶体表面, 原有的位置形成空位,从而使晶体内部结合强度降低,晶体的尺寸变大,晶体密度降低。随着这种点缺陷不断扩大,晶体内部之间及晶体与晶体之间发生偏移, 相互之间产生微裂纹,由于微裂纹产生、晶体内部结合力降低及晶体密度降低等因素,从而导致高铝质再生料的颗粒强度低,颗粒内部气孔率大,使得浇注料抗折强度、耐压强度随着高铝质再生料加入量增大而降低。

4)由于添加回收高铝质生产的浇注料高温与杂质反映产生一定的液相,出现了用后过度烧结现象,导致体积收缩，造成产品使用过程出现收缩裂纹。

5) 添加后回收料主要由于回收料中的渣中含有的少量的 SiO2 和 CaO 成分易于与新浇注料中的高纯度 Al2O3、MgO、SiC 反应形成低熔点化合物，造成产品各使用性能下降。

2、实施效果

通过在铁水包(罐)浇注料添加回收高铝球、车削料，采用低水泥微粉结合系统生产铁水包(罐)浇注料应用研究，取得了成功。

1)首先经拣选、除铁、破粉碎后，其所使用回收高铝球、车削料主要指标见表 1。

表 1 回收物料的主要检测指标

2)根据试验室各项指标的检测，最终选选取回收总量为 54%(其中：回收高铝球 5~8mm 的 28%，8~15mm 的 17%，200 目的 9%，另外引入回收塞棒车削料 0~1mm 的 10%)生产铁水包(罐)浇注料，其产品的主要理化指标与正常产品对比见表 2。

表 2 产品理化指标对比

3)某厂采用回收耐火材料生产铁水包(罐)浇注料 2355t，现场施工性能良好，其中 140t 铁水罐最高罐龄 1032 炉(计划罐龄 650 炉)，宏电铁合金铁水包包龄最高 151 炉 (计划包龄 75 炉)，60t 铁水包包龄最高达到 1324 炉(计划包龄 1250 炉)，各技术指标均超过了现有计划指标和同类产品指标。