[发明专利]一种利用废旧耐火砖生产再生镁碳砖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种利用废旧耐火砖生产再生镁碳砖的方法。

背景技术

近年来，随着我国钢铁产量的迅猛增长，国内耐火材料的消耗量也大大增加，其中废旧的耐火材料所占比例达到耐火材料总消耗量的45%，而当前废旧耐火材料的处理方式仍旧是大多数被当作工业垃圾掩埋，仅有少量被粗糙利用。废旧耐火材料被当作垃圾处理掉，这不仅增加了处理费用，对环境造成了一定的污染，又浪费了宝贵的资源，十分可惜。目前，国内的废弃耐火材料再利用率不高，其利用方式过于简单、单一化，没有与先进的技术相结合。

中国专利文献上公开了“一种资源化利用废弃镁钙质耐火材料的方法”，其公告号为CN 105481351A，该发明通过切割、粉碎、筛分、配料、制粒、烧结等工艺环节对废弃镁钙质耐火材料的挂渣层、变质层采取了回收利用，可以大量处理废弃镁钙砖，实现镁钙质耐火材料的资源化利用。但是，该发明对废弃镁钙质耐火材料的回收利用率并不高，此外，并未对再生产品的基本性能指标做检测，其性能不能得到保证。因此，如何强化节约资源与环保意识，以技术创新为动力，提高废旧耐火材料的再生利用率，开发高性能再生产品是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为了克服目前国内废弃耐火材料处理方式不合理，造成资源浪费，再生利用率不高的问题，提供了一种再生利用率高、再生产品性能好的利用废旧耐火砖生产再生镁碳砖的方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用废旧耐火砖生产再生镁碳砖的方法，包括以下步骤：

（1）将废旧耐火砖分为镁碳质、铝镁碳质、铝碳质和铝碳化硅碳质四种类别；

（2）拣选步骤（1）中已分类的废旧耐火砖，以再生料总质量为基准，按照以下成分含量配比进行配料：MgO≥86%，SiO₂≤3.5%，Al₂O₃≤4.5％，余量为杂质，得到再生料；

（3）将再生料进行破碎，获得再生颗粒料，并对再生颗粒料进行磁选除铁；

（4）将磁选除铁后的再生颗粒料进行颗粒分级；

（5）将分级后的再生颗粒料进行加热干燥；

（6）先根据以下重量份的配比进行称料：再生颗粒料65份，热固性树脂15份、石墨8份、氧化化铝再生微粉12份、刚玉粉料10份、结合剂5份，再进行加料混练，加料顺序为：先加入再生颗粒料，再加入占热固性树脂总量2/3的热固性树脂，接着依次加入石墨、氧化化铝再生微粉、剩余的热固性树脂，最后加入刚玉粉料和结合剂，于60~80℃条件下混料20~30min；

（7）将步骤（6）所得的混合物进行高压成型，在1400℃~1600℃的高温隧道窑内进行烧成，保温6~8h，冷却后得到再生镁碳砖。

步骤（1）中，在分类的同时去除废旧耐火砖表面的粘渣层杂质。本发明在再生料中加入适量的氧化铝可以作为促烧剂，使得制品烧结过程中更加致密化，同时还能够通过填充制品中气孔，提高再生镁碳砖的体积密度，使得再生镁碳砖的性能得到相应的提升。石墨具有耐高温、导热、导电、润滑、可塑和抗腐蚀等性能，可以增强再生镁碳砖的性能。使用高温隧道窑烧制，利用逆流原理工作，其具有预热带、烧成带、冷却带三部分的温度，能够保持一定的温度范围，容易掌握再生镁碳砖的烧成规律，因此制得的再生镁碳砖的质量较好，破损率低。作为优选，步骤（2）中所述杂质的量不超过6%，适量的杂质可以提高再生镁碳砖的抗侵蚀性。

作为优选，以再生颗粒料总质量为基准，步骤（4）中颗粒分级后所得的再生颗粒料的粒级及质量百分含量分别为：5~3mm的颗粒占25%~35%、3~1mm的颗粒占45%~55%和0.5~0.1mm的颗粒占10%~25%。

坯料的颗粒组成对坯体的致密度有很大的影响，在大颗粒的组成中加入一定数目尺寸较小的颗粒，填充于大颗粒的间隙，可以使得坯体的气孔率下降，体积密度增大，使胚体变成具有一定尺寸、形状和结构强度的制品，使得材料的体积密度、耐压强度以及高温性能均得以提高，显著提升再生镁碳砖的理化性能。

作为优选，步骤（5）中加热干燥的工艺条件为：升温速率5~10℃/min，升温至350℃后保温5~8h，控制升温速率使得再生镁碳砖的烧制过程中受热均匀，不易开裂，增大使用强度。

作为优选，所述热固性树脂选自聚丁二烯树脂、有机硅树脂和呋喃树脂中的一种。

热固性树脂配料的碳化率高、粘结性好，成型的坯体强度高，可以增强再生镁碳砖的性能。