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廢舊耐料回收綜合再利用,正確的操作方法

發布時間:2021-07-28 11:23:37   瀏覽量:73次   作者:admin

廢舊耐料回收在綜合利用前,先要進行回收,經過適當分選和加工后才具有再利用價值,回收得好還具有原耐火材料所有的特性。

耐火材料使用在熱工爐窯上,當達到一定使用壽命時,就要拆除。在拆除過程中,廢舊耐料回收不可避免地黏附雜質、灰塵和摻雜物,因此,在拆除窯爐的過程中,應該細心拆除,最好逐層拆除。在拆除過程中,不要把周圍的泥土、雜物混到或粘到廢耐火材料里,因為耐火材料是高溫相,若混入夾層、黏附物、灰塵、摻雜物等,就會導致廢耐火材料再生產品高溫性能下降,這樣就影響到廢耐火材料的用途。目前,我國有不少鋼鐵企業用戶在拆除窯爐時,把窯爐內所有廢耐火材料混雜堆放在一起,這導致廢耐火材料很難再生出高附加值的產品。


廢舊材料.jpg


其回收的具體方法如下:

1、去除泥土雜物

對于分類過的用后耐火材料,若表面粘有灰塵、泥土等雜物,就必須用人工的方法去除。由工人把摻雜物揀出,并且水洗,洗去表面的泥土和灰塵。通過水洗和揀選,可以把用后耐火材料里的摻雜物、黏附的沙泥土和灰塵等影響廢耐火材料性能的有害物質去除,為廢舊耐料回收的應用打下良好的基礎。

2、除去渣層和滲透層

一般情況下廢耐火材料表面粘有一層爐渣等窯內的侵蝕介質,往往窯內的侵蝕介質還擴散滲入耐火材料爐襯內部,并與耐火材料發生反應形成變質層,渣層和變質層都影響用后耐火材料的性能,影響到再生產品的高溫性能和使用壽命。因此,必須先除去這些有害成分才能進行破碎加工。去除的方法有人工敲擊法和機械切割法,人工敲擊法是用錘頭敲擊渣層,把揸層和滲透層敲下來,與耐火材料分離的處理方法。機械切割法是把帶有渣和滲透層的耐火材料放在切割機上,切除有害渣層的處理方法。不同的廢耐火材料表面黏附的渣層和滲透層的厚度不同、黏結強度不同,黏結強度低時可以采用人工敲擊法處理,黏結強度高時,就應該采用機械切割的方法去除有害渣層。

3、破粉碎加工

當用后耐火材料去除各種雜物后.還需要進行破粉碎加工,因為要再生利用,必須把用后廢舊耐料回收加工成不同粒徑的顆?;蚣毞?,按照耐火材料粒度大小和材質用沖擊能、壓縮能或剪切能將耐火材料破碎成不同粒度,然后進行回收,加工過程是在各種破粉碎設備中進行的。一般廢耐火材料首先經過顎式破碎機進行粗碎處理,然后經過圓錐破碎機或對輥破碎機等進行中碎處理,如果需要,對需磨細加工的用后耐火材料,用球磨機、柱磨機、雷蒙機等粉磨設備進行磨細處理。

4、廢耐火材料的除鐵、渣

廢耐火材料內含有金屬夾片鐵和鐵屑。在破粉碎加工過程中,由于機械的磨損和沖擊,也會使廢耐火材料的含鐵量增加,耐火材料中金屬鐵的存在,影響了再生耐火材料的性能。當有金屬鐵摻入耐火材料產品中時,在高溫下金屬鐵會發生氧化反應生成氧化鐵。鐵離子會隨窯爐內氣氛的變化而改變化合價,并導致體積變化,嚴重影響了再生產品的體積穩定性、抗熱震性和使用壽命。另外,氧化鐵的存在,將會與耐火材料發生低共融反應,促進了液相的生成和液化溫度的下降,導致再生產品調溫性能和其他使用性能下降。因此,必須把金屬鐵從廢耐火材料中除去。

利用鐵具有磁性的原理,對廢耐火材料進行磁選處理,磁選處理是在破粉碎加工過程中進行的,這樣有利于把夾雜在耐火材料縫隙里的金屬鐵和破粉碎過程中的機械鐵暴露和分離出來并易于去除,磁力選鐵的方式有許多種。圖1是耐火材料中含鐵量和磁力的關系.在粒徑5~10mm鋼包耐火材料中加入規定的粒度5~10mm的鐵粒,如用磁力大于12T的磁選方式,總含鐵量可降低到2%以下。實際應用過程中,應根據各廠的操作條件和耐火材料種類來選擇磁選方式以及使用的磁力。

圖2所示為一種結構色選裝置。該裝置是通過空氣壓力選出黑白反差強烈的物體.特別是去除白色Al2O3使廢耐火材料中所含的黑色鐵粒和爐渣有效分開。


廢耐火材料中的鐵含量和磁極化強度的關系.jpg

圖1 廢耐火材料中的鐵含量和磁極化強度的關系


色選裝置示意.jpg

圖2 色選裝置示意

5、均化技術

耐火材料的均化處理已經是成熟的技術,把它應用到廢舊耐料回收上也是非常合適的。用后耐火材料來源復雜,即使是同一用戶甚至同一窯爐,不同部位所用的耐火材料也不一樣,要把它完全分門別類地分揀出來也是相當困難的。這種不均勻性會造成用后耐火材料的質量波動性很大.可能出現不同批次、不同位置的用后耐火材料的質量不同,這就給使用或再生優質產品帶來很大的困難。為此,除了加強分類、揀選外,還應該增加均化處理。均化處理方法是:把所處理的難分辨的廢耐火材料放在均化堆場,進行機械或人工摻合使其均勻分布,這樣能夠保證該用后耐火材料為原料生產再生產品的質量穩定性。

6、分離技術

利用破粉碎加工得到的廢耐火材料直接作為原材料使用,不能制備出高質量的再生產品,其主要原因是廢耐火材料由很多不同材料組成,并且還含有一定量的有害成分。只有把這些有害成分去除并把不同的原料成分分離.才能提高原料的內在質量,并制備出高質量的再生產品。因此,對于破粉碎的用后耐火材料應該進一步加工處理,分離出不同的耐火材料成分。對于耐火材料分離技術介紹如下。

(1)重選法

利用耐火材料復合成分的密度不同,在不同液體介質里上浮、下沉的速度不同而區分開來。這對于密度差較大的復合廢耐火材料是合適的,如鎂碳磚等含碳耐火材料。由于石墨和鎂砂的密度差別很大,可以通過重選而把它們初步分離。

(2)碾磨方法

碾磨過程是把破粉碎后的廢舊耐料回收進一步碾磨再加工。這樣做有兩方面的用途:一是破壞假顆粒的團聚體,使之變成真顆粒物料;二是粉末化,使之成為微粉,甚至變成納米粉,這樣用途和附加值就會大幅度提升。

(3)燒失法

燒失法主要應用于含碳耐火材料的處理。廢含碳耐火材料中含有碳,直接作為原料使用會增加澆注料的加水量,使產品性能下降,難以制備出較高質量的再生產品。如利用石墨在1000℃以上容易燒失的原理,把鎂碳磚料中的碳高溫氧化掉,這樣可使電熔鎂砂復原,并可以作為新的電熔鎂砂原料使用。這種方法提取的電熔鎂砂與菱鎂礦直接在電熔生成的電熔鎂砂相比.具有成本低和就地加工的優點。但該方法會把鎂碳磚中有利用價值石墨燒掉,使有價值的添加物經過氧化變成了氧化物,從而影響電熔鎂砂原料的性能。

(4)浸漬法

耐火材料經過破粉碎得到的顆粒表面有很多氣孔,而且顆粒密度也很低,這嚴重影響了再生產品的致密度.增加澆注料的加水量。采用浸漬法可以消除這種不利因素,即把用后含碳顆粒經過氧化處理后,用磷酸、金屬鹽溶液、硅溶膠、金屬有機物等進行真空浸漬,使浸漬劑進入顆粒氣孔里,然后固化或高溫處理,使顆粒內氣孔減少,顆粒強度提高。用它作為噴補料的原料,制成的再生噴補料,與不含廢物的噴補料的抗侵蝕性、氣孔率和附著性等性能都相當。對于不含碳的顆粒料,經過浸漬處理后,會使表面層氣孔變小,經干燥后作為澆注料的原料使用,會提高再生產品的密度,降低其顯氣孔率。

(5)化學去除雜質法

化學反應去除雜質法是通過化學反應將廢舊耐料回收中的某些雜質轉化成可溶解的化合物,用水洗滌而去除的一種方法。即廢耐火材料中的金屬鐵對再生制品質量影響很大。對于一般耐火材料可以通過磁選除去,但對于再生優質原料,要求鐵的含量最低,并且細顆粒的鐵通常分布在細粉中,這就很難以用磁選的方法去除。這種情況下,先用稀鹽酸沖洗,使鐵與鹽酸反應生成氯化鐵,氯化鐵溶解于水中,用水洗滌可以除去金屬鐵。

(6)化學轉化法

將廢舊耐料回收中含有的某些有害成分,經過某些化學反應使之變成無害物質的處理方法。如在水泥窯、RH、AOD等設備上使用后的鎂鉻磚,特別是靠近工作面部位Cr6+含量最高,Cr6+是嚴重危害人體健康的有害元素,Cr—遇到雨水等就會溶解.污染周轉環境.因而必須處理才能排放。將廢鉻磚經高溫埋石墨粉或通過CO、H2等還原氣體處理,可把Cr6+還原成Cr3+,這時廢鎂鉻磚就可以按照正常處理工藝制備出合格的耐火材料。


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