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我國耐火材料的再生利用率還不高,即使再利用,也基本上是簡單的摻入。實踐表明只有與先進(jìn)的再生技術(shù)結(jié)合起來,才能產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益試驗研究結(jié)果表明:以高比例的廢耐火材料可以制成優(yōu)質(zhì)的耐火磚、澆注料、搗打料、修補(bǔ)料、濺渣護(hù)爐料、出鋼口填料、引流砂和造渣劑等非常有價值的產(chǎn)品,并且,這些產(chǎn)品的性能能夠接近或達(dá)到原產(chǎn)品的水平,有些還可以超過原產(chǎn)品的水平世界各國充分認(rèn)識到了廢耐火材料是廉價的再生資源,能顯著提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,而且廢耐火材料的再生利用也是對環(huán)保的貢獻(xiàn)。因此,在不久的將來以廢耐火材料為原料生產(chǎn)的高附加值的優(yōu)質(zhì)再生產(chǎn)品會迅速發(fā)展,廢耐火材料的再利用率會迅速提高,并有向零排放發(fā)展的趨勢。
主要下游行業(yè)產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益雙降。優(yōu)質(zhì)蓄熱磚如上文所述,2015年主要下游行業(yè)除10種有色金屬產(chǎn)量同比增長5.8%(增速下降1.4個百分點)外,粗鋼、水泥和平板玻璃產(chǎn)量分別下降2.3%、4.8%和8.6%。特別是鋼鐵和水泥分別是近30年來和近25年來首次出現(xiàn)負(fù)增長。此外,下游行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益大幅下滑。2015年,蓄熱磚批發(fā)鋼鐵行業(yè)出現(xiàn)全行業(yè)虧損,重點統(tǒng)計鋼鐵企業(yè)銷售收入2.89萬億元,同比下降19.05%,實現(xiàn)利稅-13億元,實現(xiàn)利潤-645億元,企業(yè)虧損面達(dá)到50.5%,同比上升33.67個百分點;有色金屬工業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入5.73萬億元,同比增長0.2%,實現(xiàn)利潤1799億元,同比下降13.2%,但有色金屬加工業(yè)實現(xiàn)利潤1080.4億元,同比增長2.5%;水泥制造業(yè)和平板玻璃主營業(yè)務(wù)收入分別為8897億元和596億元,同比分別降低9.4%和14.3%;實現(xiàn)利潤分別為330億元和12億元,同比分別降低58%和12.4%。
莫來石質(zhì)骨料莫來石是一系列由鋁硅酸鹽組成的礦物統(tǒng)稱,天然的莫來石晶體為細(xì)的針狀且呈放射簇狀。它具有優(yōu)良的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、高強(qiáng)度的機(jī)械性能、優(yōu)質(zhì)蓄熱磚高溫耐腐蝕性和抗蠕變性,高耐火度等特性,因此在陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等方面都有著廣泛應(yīng)用蓄熱磚批發(fā)張巍等將用莫來石質(zhì)骨料制備的澆注料試樣在110℃烘干后,分別在10001500℃的梯度溫度下進(jìn)行熱處理,發(fā)現(xiàn)抗折強(qiáng)度隨溫度逐漸升高而先減小后增大,耐壓強(qiáng)度則先增大后減小。秦振敏通過對配方設(shè)計不斷改良后發(fā)現(xiàn),利用莫來石一剛玉體系燒結(jié)材料,其高溫力學(xué)性能比純剛玉材料或純莫來石優(yōu)異。而在研究自流性能與顆粒組成關(guān)系時發(fā)現(xiàn),當(dāng)使用細(xì)粉(<0.074量量)的含量為22%39%時的流動值較好,當(dāng)膨脹劑以復(fù)合形式加入,且加入量為5%8%時,澆注料燒后線收縮率最好。
①廢耐火材料的種類和數(shù)量。優(yōu)質(zhì)蓄熱磚如鋼鐵工業(yè)中,由于耐火磚比不定形耐火材料更能簡單地使用,故應(yīng)考慮增加耐火磚的使用比率。 ②處理好回收利用過程中有關(guān)健康、污染、材料價值等的相互關(guān)系蓄熱磚批發(fā)③進(jìn)行相應(yīng)的再利用理論和回收技術(shù)研究以指導(dǎo)廢耐火材料的回收利用。如為了提高具有高價值的材料純度,應(yīng)提高渣層和浸潤層的分離技術(shù),加強(qiáng)用后耐火材料分級的監(jiān)督制度;開展分離技術(shù)、均化技術(shù)、純化技術(shù)研究,逐步向提高再生料部分或全部替代正品顆粒料的綜合利用轉(zhuǎn)變,限度地提高綜合利用水平及產(chǎn)品附加值。
碳鎂轉(zhuǎn)作為一種復(fù)合耐火材料,可有效利用鎂砂的抗渣侵蝕能力強(qiáng)和碳的高導(dǎo)熱及低膨脹性,蓄熱磚批發(fā)來補(bǔ)償鎂砂耐剝落性差的缺點,主要用于轉(zhuǎn)爐、交流電弧爐、直流電弧爐的內(nèi)襯,鋼包渣線等部位其降低鎂碳磚高溫侵蝕的方法有以下幾點:(1)可選用成分穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)材料,蓄熱磚批發(fā)提高材料的抗侵蝕能力、抗熱震性和抗結(jié)構(gòu)剝落性:選用高純且優(yōu)質(zhì)的電熔鎂砂,因其具有晶粒大、密度高、化學(xué)活性低、耐侵蝕性高等優(yōu)點,同時能抗高溫下與碳的自毀反應(yīng)從而抑制爐渣對Mg0顆粒的侵蝕,其次提高M(jìn)gO含量并且減少雜質(zhì),尤其限制Si02含量,并且鎂碳磚結(jié)構(gòu)組分的硅酸鹽相減少,這樣可以使高溫下的副反應(yīng)如Si0與石墨的反應(yīng)減少,避免碳的氧化,另外提高M(jìn)g0晶體結(jié)晶程度,能防止高溫下Mg0晶界轉(zhuǎn)變?yōu)橐合嘁鸬娜芙?,阻止?fàn)t渣對鎂碳磚的進(jìn)一步滲透,提高石墨純度同樣可以增加鎂碳磚含量大于95%的石墨,隨著石墨的純度增加,其他雜質(zhì)成分降低,所含的硅酸鹽相也就少,在堿性渣中SiO會與碳鎂轉(zhuǎn)中的碳發(fā)生脫碳反應(yīng)形成脫碳層,還能與氧化鎂、氧化亞鐵等形成低熔相加速鎂碳磚的溶解,最后向鎂碳磚中添加適量抗氧化劑,并選用優(yōu)質(zhì)的熱固型結(jié)合劑也可提高鎂碳磚的高溫性能。
不定形耐火材料自身的技術(shù)發(fā)展趨勢有以下幾方面。 1、材質(zhì)方面:近年來,不定形耐火材料的材質(zhì)正由中性、酸性氧化物材料向堿性氧化物材料和氧化物與非氧化物復(fù)合材料發(fā)展,優(yōu)質(zhì)蓄熱磚由低純度向高純度發(fā)展,所用的原料則由以天然耐火原料為主向人工合成耐火原料發(fā)展。 2、結(jié)合方式:近年來,不定形耐火材料的結(jié)合方式向著水合結(jié)合→化學(xué)結(jié)合→水合結(jié)合+凝聚結(jié)合→聚合結(jié)合→凝聚結(jié)合的方向發(fā)展。 3、作業(yè)性能:近年來不定形耐火材料的作業(yè)性能向著由難觸變到易觸變再到無觸變(易流動)的方向發(fā)展。從流變學(xué)的觀點來說,即從塑—彈性向粘—塑—彈性與粘—塑性的方向發(fā)展。蓄熱磚4、調(diào)合用水量:近年來不定形耐火材料調(diào)合用水量正由高水分向低水分及無水分方向發(fā)展。不定形耐火材料取得的最為矚目的新技術(shù)突破包括自結(jié)合不定形耐火材料、自燒結(jié)不定形耐火材料、自流型不定形耐火材料。