镁质用后耐材生产转炉镁球的方法与流程

926 编辑：中冶有色技术网来源：宝武集团环境资源科技有限公司

2023-09-14 10:57:57

本发明属于固体废弃物再利用领域，具体涉及镁质用后耐材生产转炉镁球的方法。

背景技术：

：用后耐材一般来自于工业高温设备在维修和拆除时所产生的废弃耐材，若经过拣选、分类和特殊的工艺处理后能够获得价值很高的再生原料。我国各行业每年消耗耐材约2500万吨，产生用后耐材约1000万吨，用后耐材占耐材总消耗量的40％。目前，对用后耐材的利用基本上是简单破碎后外售或作为低档耐材原料使用，很多有价值材料的利用率大大降低。现有技术中，特开2002－241181公开了采用用后耐材的粗骨料生产不定形耐火材料预制块的方法，将用后耐材破碎磁选后，将5-60mm的粗骨料30-55％加入到模具中，然后加入泥浆填充骨料之间的空隙，泥浆包括耐火细粉、硬化剂和分散剂；jp2003207802公开了钢厂用后耐材有效利用的方法，钢厂内配备破碎和筛分设备，将各种用后耐材破碎、分级，一部分用于生产再生耐材，返回到钢厂使用，一部分用于炼钢精炼的副原料，剩余部分用于建筑材料；jp2003212667公开了回收用后耐材的工艺，将用后耐材分成工作层和非工作层，破碎后的材料按预定要求分成各种材料和粒度，对于分级后的材料按照材料和粒度要求，有选择地生产新的耐火材料；jp2005179130公开了一种采用用后不定形耐材生产湿式喷射料的方法，采用10-75％用后铝镁不定形耐材，在钢包衬使用过程中已经形成了尖晶石，含有3-20％的mgo，对用后耐材进行破碎和粒度控制，再生料生产时添加一些氧化铝；jp2007204316公开了一种采用用后耐材生产不定形耐材的方法，采用用后透气砖生产具有良好抗剥落性和抗侵蚀性的不定形耐材，并破碎调整粒度；jp2008115065公开了一种处理用后氧化物基耐材的技术，以用过的氧化镁、镁铝尖晶石和氧化铝耐材为部分或全部原料，合成镁铝氧氮化物。上述专利文献中，有些技术较为笼统，没有涉及关键技术，有些技术缺乏实用性。用后耐材作为价格低廉的再生资源，如何在处理工艺上进行突破和革新，再利用为高技术含量、高附加值的产品是重要的发展方向。转炉镁球属于冶金辅料而非严格意义上的耐火材料，其使用要求不高且用量较大，使用镁质用后涂料生产转炉镁球可大大提高用后耐材的返生产利用率，有利于用后耐材“零废弃”目标的实现。技术实现要素：为解决现有技术中用后耐材利用率低的问题，本发明提供了一种镁质用后耐材的用途，用于生产溅渣护炉用的转炉镁球，提高镁质用后耐材的利用率，通过再生利用降低耐材成本，减少co2排放，实现节能减排和降低成本。优选地，所述镁质用后耐材为来源于中间包拆除后的镁质中间包涂料，且mgo和cao总含量不低于75％。本发明还提供了镁质用后耐材生产转炉镁球的方法，包括以下步骤：(1)拆除后的镁质用后耐材分拣得到的镁质中间包涂料依次进行除杂质、破粉碎加工、筛分和磁选除铁的处理，得到镁质中间包涂料的1-0mm再生骨料；(2)将50-70重量％的1-0mm再生骨料和30-50重量％的轻烧镁砂粉进行轮碾搅拌均匀、压球成型和自然干燥，得到转炉镁球。优选地，步骤(1)中，还包括不低于1-0mm粒度的筛上物重复破粉碎加工和筛分的处理。优选地，步骤(1)中，所述1-0mm再生骨料的mgo含量不低于62％，fe2o3含量不高于3％。优选地，步骤(2)中，所述1-0mm再生骨料和轻烧镁砂粉的质量比为1:1。优选地，步骤(2)中，所述转炉镁球的显气孔率为17％，体积密度不低于2.0g/cm3，mgo含量不低于62％，水份含量不大于2％。本发明还提供了转炉镁球，其通过任一所述镁质用后耐材生产转炉镁球的方法制备得到。优选地，所述转炉镁球的显气孔率为17％，体积密度不低于2.0g/cm3，mgo含量不低于62％，水份含量不大于2％。本发明还提供任一所述转炉镁球在溅渣护炉中的应用。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：①本发明中采用中间包拆除后的镁质中间包涂料，其mgo和cao总含量不低于75％，易分选、易加工等特点，使用合理工艺加工的再生骨料完全可以用于转炉镁球的生产，且掺入量可以达到50％。②利用镁质中间包涂料加工生产转炉镁球时，转炉镁球的成型性能较好，干燥后强度高，碎球少。转炉镁球用于溅渣护炉时，在其他护炉料使用相当的情况下mgo含量高于使用轻烧镁球的炉次约1％，溅渣护炉效果较好。附图说明图1是中间包用后耐材(a)和镁质用后涂料(b)的照片。图2是实施例1中1-0mm再生骨料的加工处理工艺流程图。图3是转炉镁球(a)和转炉镁球成品(b)的照片。图4是实施例中转炉镁球用于溅渣护炉时转炉内衬的照片。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步说明。以下实施例中采用的镁质用后耐材可以是来源于中间包拆除后的镁质中间包涂料，且mgo和cao总含量不低于75％。本发明提供了镁质用后耐材生产转炉镁球的方法，包括以下步骤：(1)拆除后的镁质用后耐材分拣得到的镁质中间包涂料依次进行除杂质、破粉碎加工、筛分和磁选除铁的处理，得到镁质中间包涂料的1-0mm再生骨料，不低于1-0mm粒度的筛上物重复破粉碎加工和筛分的处理；(2)将50-70重量％的1-0mm再生骨料和30-50重量％的轻烧镁砂粉进行轮碾搅拌均匀、压球成型和自然干燥，得到转炉镁球。实施例1如图2所示，由拆除后的镁质用后耐材分拣得到的镁质中间包涂料依次进行除杂质、破粉碎加工、筛分和磁选除铁的处理，得到镁质中间包涂料的1-0mm再生骨料，具体步骤为：①镁质用后耐材分拣：出于降温防尘的要求，镁质用后涂料在现场拆除时是淋水的，因此回收后需露天晒干。镁质用后涂料在使用过程中会逐渐烧结，冷却时大部分呈片状脱落，杂质含量较少，易于分拣出来。镁质涂料中的镁砂能吸收钢水和渣中的feo，在表面形成褐色的固溶体变质层，由于feo是有害杂质，在加工破碎后必须进行强磁处理，如图1所示，为镁质用后涂料分选前后的情况。②破粉碎加工、筛分和磁选除铁的处理：先用鄂式破碎机进行粗破，再进双辊破碎机进行细破，破碎好的再生骨料用振动筛筛分成1-0mm的粒度规格，经过磁选机除铁后得到镁质中间包涂料的1-0mm再生骨料，装袋，作为生产转炉镁球的原料。经测试，上述1-0mm再生骨料的氧化镁含量也不低于62％，氧化铁含量小于3％(部分固溶的铁较难吸除)，表1为实施例1制备的1-0mm再生骨料的理化指标与实测值，该再生骨料可以作为转炉镁球的原料使用。表1：再生骨料的理化指标与实测值实施例2由实施例1制备的1-0mm再生骨料和轻烧镁砂粉进行轮碾搅拌均匀、压球成型和自然干燥，得到转炉镁球，具体步骤为：转炉镁球的生产工艺与普通不定形浇注料的生产工艺不同，先将1-0mm再生骨料和轻烧镁砂粉按照配比加入到使用带有碾轮的搅拌机内搅拌10分钟，再用压球机压球成型，刚成型后的转炉镁球于露天自然干燥得到成品，如图3所示。经测试，当1-0mm再生骨料的加入量为50％时，其成型性能和材料强度达到最优，其实测指标如表2所示，能够满足钢厂的技术条件现场使用，表2：转炉镁球理化指标落下强度*：从2米高处一次自由落至水泥地坪，大于20mm粒度的数量应不小于总重量的85％。实施例3将实施例2制备的转炉镁球和传统的轻烧镁球在某炼钢厂300吨转炉内一共分别试用了11次，总量为27吨，通过检测炉渣中mgo含量来确定溅渣护炉的效果。如图4所示，渣中氧化镁含量越高，则护炉效果越好，转炉内衬溅渣均匀，渣的粘附性较强，且渣中氧化镁含量比普通转炉镁球高，护炉效果较好，表3和表4为转炉镁球和轻烧镁球的相关试验数据和使用情况。表3：试验转炉的溅渣护炉料成份表4：转炉镁球和轻烧镁球护炉对比类别加入量/kgmgo加入量/kg压球加入量/kg吹炼渣中平均mgo轻烧镁球26503070355010.0％转炉镁球2270kg3050365011.3％结果表明，转炉炉内平均加入约2.2吨的转炉镁球，转炉冶炼炉内反应无明显异常；在其他护炉料使用相当的情况下，炉内使用再生镁球炉次，渣中mgo含量高于使用轻烧镁球的炉次约1％。综上所示，本发明通过拆除得到的镁质用后涂料生产转炉镁球，镁质用后涂料的掺入量不低于50％，制造成本低于现用产品，产品性能符合钢厂的采购技术条件，使用寿命或使用效果达到现用产品水平。而且可以提高用后耐材的利用率，通过再生利用降低主业的耐材成本，减少co2的排放，有效实现节能减排。上述对实施例的描述是为了便于该

技术领域：

的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术人员显然可以容易的对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。当前第1页12

技术特征：

1.一种镁质用后耐材的用途，其特征在于：用于生产溅渣护炉用的转炉镁球。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述镁质用后耐材为来源于中间包拆除后的镁质中间包涂料，且mgo和cao总含量不低于75％。

3.一种镁质用后耐材生产转炉镁球的方法，其特征在于：

所述方法包括以下步骤：

(1)拆除后的镁质用后耐材分拣得到镁质中间包涂料，依次进行除杂质、破粉碎加工、筛分和磁选除铁的处理，得到镁质中间包涂料的1-0mm再生骨料；

(2)将50-70重量％的1-0mm再生骨料和30-50重量％的轻烧镁砂粉进行轮碾搅拌均匀、压球成型和自然干燥，得到转炉镁球。

4.根据权利要求3所述镁质用后耐材生产转炉镁球的方法，其特征在于：

步骤(1)中，还包括不低于1-0mm粒度的筛上物重复破粉碎加工和筛分的处理。

5.根据权利要求3所述镁质用后耐材生产转炉镁球的方法，其特征在于：

步骤(1)中，所述1-0mm再生骨料的mgo含量不低于62％，fe2o3含量不高于3％。

6.根据权利要求3所述镁质用后耐材生产转炉镁球的方法，其特征在于：

步骤(2)中，所述1-0mm再生骨料和轻烧镁砂粉的质量比为1:1。

7.根据权利要求3所述镁质用后耐材生产转炉镁球的方法，其特征在于：

步骤(2)中，所述转炉镁球的显气孔率为17％，体积密度不低于2.0g/cm3，mgo含量不低于62％，水份含量不大于2％。

8.一种转炉镁球，其特征在于：通过权利要求3至7任一项所述镁质用后耐材生产转炉镁球的方法制备得到。

9.根据权利要求8所述的转炉镁球，其特征在于：所述转炉镁球的显气孔率为17％，体积密度不低于2.0g/cm3，mgo含量不低于62％，水份含量不大于2％。

10.权利要求8或9所述转炉镁球在溅渣护炉中的应用。

技术总结

本发明公开了镁质用后耐材生产转炉镁球的方法，属于固体废弃物再利用领域，该方法包括：将拆除后的镁质用后耐材分拣得到镁质中间包涂料，再依次进行除杂质、破粉碎加工、筛分和磁选除铁的处理，得到镁质中间包涂料的1?0mm再生骨料；再将50?70重量％的1?0mm再生骨料和30?50重量％的轻烧镁砂粉进行轮碾搅拌均匀、压球成型和自然干燥，得到转炉镁球；其中，镁质用后耐材来源于中间包拆除后的镁质中间包涂料，其MgO和CaO总含量不低于75％。本发明中镁质用后耐材用于生产溅渣护炉用的转炉镁球，通过再生利用降低耐材成本、提高利用率，减少CO2排放，实现节能减排和降低成本，解决现有技术中用后耐材利用率低的问题。

技术研发人员：冯峰;姚金甫

受保护的技术使用者：宝武集团环境资源科技有限公司

技术研发日：2020.05.22

技术公布日：2020.08.25

声明：

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