[发明专利]镁碳砖回收后的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用后回收耐火材料热处理，具体地指一种镁碳砖回收后的热处理方法。 

背景技术

镁砂等原材料属于资源紧缺，耐材产品利润日益萎缩。为降低转炉镁碳砖生产成本，国内多家耐火企业开始利用回收用后镁碳砖，经加工处理后，取代镁砂原料继续用于生产镁碳砖。 

目前国内镁碳砖回收后的热处理主要有全烧失法、半烧失法及免烧法，具体如下： 

1）全烧失法：通过石墨在800℃以上剧烈氧化的特点，将回收用后镁碳砖中石墨和酚醛树脂结合剂完全氧化，并脱除结构水。该方法有效分离了镁砂颗粒，假颗粒少，但烧掉了价值较高的石墨，利用率低于80%，且烧成成本较高。 

2）半烧失法：通过石墨在650℃～800℃氧化缓慢，酚醛树脂结合剂在460℃以上氧化等特点，将回收用后镁碳砖在600℃至650℃保温6～24小时，使酚醛树脂结合剂氧化，但石墨氧化缓慢，该方法有效的分离了镁砂颗粒，假颗粒少，但在镁碳砖表面石墨部分氧化，形成4～10mm脱碳层，利用率为90%左右。 

3）免烧法：不经过高温处理，仅通过200℃左右干燥，烘干用后回收镁碳砖表面水分。该方法有效保留了石墨，利用率接近100%，但是未能使酚醛树脂结合剂氧化，颗粒之间仍然存在结合强度，形成大量假颗粒，严重影响了砖制品体积密度。且镁碳砖中MgO水化形成的Mg（OH）₂，在200℃下不能发生脱水反应，Mg（OH）₂在温度≥500℃条件下分解成MgO和H₂O，如果直接利用该镁碳砖生产产品时，会造成产品开裂、鼓包等现象，降低了产品的合格率。 

镁碳砖配方中一般都加入Al粉作为抗氧化剂，在高温下反应：4Al+3C→Al₄C₃，因此用后回收镁碳砖中普遍含有碳化铝（Al₄C₃），而碳化铝在常温下与水反应：Al₄C₃+12H₂O→4Al（OH）₃+3CH₄↑，如不经过处理，生产过程中，碳化铝水化形成甲烷（CH4）气体排出，导致产品开裂、鼓包等现象。因此回收用后镁碳砖在利用前必须经过水化处理。目前国内现有一般法和水蒸气法两种方法对碳化铝进行处理： 

4）一般法：将用后回收镁碳砖进行洒水处理，放置24小时以上。由于用后回收镁碳砖体积较大，一般洒水处理并不能使碳化铝水化完全，导致产品合格率下降。 

5）水蒸气法：将用后回收镁碳砖放入耐酸容器中，洒水润湿，静止4小时以上，再通入100～110℃水蒸气处理3小时以上。该方法能够有效使碳化铝反应完全，但工艺复杂，增加了用后回收镁碳砖处理成本。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种镁碳砖回收后的热处理方法。热处理后的产品用于制备镁碳砖，其合格率高，且提高了生产效率。 

为解决上述技术问题，本发明提供的一种镁碳砖回收后的热处理方法，包括以下步骤： 

1）拣选用过的镁碳砖，清除杂砖和附着在镁碳砖上的杂质； 

2）将步骤1）收集的镁碳砖进行洒水处理； 

3）将洒水处理的镁碳砖置于半密闭装置内，以5～20℃/min的速率由室温升温至500～800℃进行保温热处理，保温时间为6～24h； 

4）将步骤3）热处理后的镁碳砖破碎、除铁，得到镁碳粉。 

进一步地，所述半密闭装置的四周与下端封闭，上端开口。 

再进一步地，所述半密闭装置包括四周镂空的内铁筐和四周封闭的外壳。 

再进一步地，所述内铁筐的长宽高为1.1～2.0m×1.1～2.0m×1.1～2.0m，外壳的长宽高为1.2～2.2m×1.2～2.2m×1.2～2.2m。 

再进一步地，所述镁碳粉中各化学成分的百分含量控制在：MgO≥75%、MgO+C≥88%、Al₂O₃≤5%、Fe₂O₃≤1.5%和水≤1%。 

再进一步地，所述镁碳粉的粒径控制在≤5mm的范围。 

再进一步地，所述镁碳粉的粒径≤5mm的范围。 

本发明的工作原理： 

上述步骤1）拣选镁碳砖，清除杂砖和附着在镁碳砖上的杂质，其目的在于：有效避免了在镁碳砖生产过程中个，由于杂质引起的产 品质量波动。