畢業(yè)論文---廢舊耐火材料的循環(huán)再生利用(含外文翻譯)

1、<p>　　廢舊耐火材料的循環(huán)再生利用</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　大部分廢舊耐火材料未被進一步應用，只有一小部分用于制造新的耐火制品的原料。廢舊耐火材料被拋棄，這不僅僅是自然資源的浪費，而且也給環(huán)境造成危害。廢舊耐火材料給環(huán)境造成的危害包括：粉塵、結(jié)晶石英粉塵引起的炭疽硅的致癌性；耐火纖維和石棉的致癌性；瀝青和焦油熱分解

2、的揮發(fā)物的污染。眾所周知，廢舊耐火材料可以通過再加工制成昂貴的原料，就是說作為工業(yè)性二次資源加以利用。不僅要考慮到礦物資源、能源的節(jié)約以及如何減少環(huán)境污染。而且還要考慮耐火材料及鋼鐵生產(chǎn)消耗的降低，并且隨著人類環(huán)保意識的增強，以及對高溫行業(yè)用后的廢舊耐火材料資源浪費的重視，廢舊耐火材料的再生利用已成為高溫工業(yè)一項迫切需要解決的問題。</p><p>　　世界各國都已經(jīng)充分認識到了用后耐火材料是廉價的再生資源，能顯

3、著提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益，而且用后耐火材料的再生利用也是對環(huán)保的貢獻。因此，在不久的將來，以用后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，用后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。</p><p>　　筆者對不同來源的廢舊耐火材料進行分析，并通過國內(nèi)外大量文獻的對比，結(jié)合我國實際情況對廢棄耐火材料的循環(huán)再生利用方向進行了探討。</p><p>　　關(guān)鍵詞：

4、廢舊耐火材料，循環(huán)再生利用，環(huán)境保護與節(jié)約，發(fā)展與趨勢。</p><p>　　The recycling waste refractory materials</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Most waste refractory materials are not further applicat

5、ions, only a small part of refractory products used in the manufacture of new materials. Waste refractory abandoned, this is not a waste of natural resources, but also to cause harm to the environment. Refractory to wast

6、e pollution caused by the dust, including: the dust of quartz crystal silicon carcinogenicity anthrax, Refractory fiber and the carcinogenicity of asbestos, The tar pitch and thermal pollution of volatile. As is known to

7、 all</p><p>　　All countries in the world has been fully realized after use refractory is cheap renewable resources, can significantly improve the economic benefit and social benefit, and after using recycled

8、 refractory materials for environmental protection. Therefore, in the near future, with refractory raw materials for production after the high value-added products of high quality and rapid development will regenerate af

9、ter use of refractory material utilization ratio, and there will be increased rapidly t</p><p>　　The author to different sources of waste refractory materials at home and abroad are analyzed, and through a c

10、omparison of literature, combining the actual situation in our country of refractory recycling utilization direction were discussed </p><p>　　KEY WORDS: waste refractory materials, recycling utilization, en

11、vironmental protection and saving, development and trends</p><p><b>　　目　錄</b></p><p>　　前 言——廢舊耐火材料對社會生活的危害…………………………1</p><p>　　第1章——廢舊耐火材料在鋼鐵工業(yè)中的循環(huán)利用和發(fā)展趨勢……3</p>

12、<p>　　§1.1——國外廢舊耐火材料在鋼鐵工業(yè)中的狀況與前景…………3</p><p>　　§1.2——國內(nèi)廢舊耐火材料在鋼鐵工業(yè)中的狀況與前景…………4</p><p>　　第2章——廢舊耐火材料在玻璃工業(yè)中的再生利用與發(fā)展趨勢……10</p><p>　　第3章——廢舊耐火材料在水泥工業(yè)中的再生利用與發(fā)展趨勢……11</

13、p><p>　　第4章——電解鋁工業(yè)中的廢舊耐火材料的再生利用與發(fā)展趨勢……13</p><p>　　結(jié) 論——廢舊耐火材料的循環(huán)再生利用的重要意義………………14</p><p>　　謝 詞……………………………………………………………………15</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………………16</p

14、><p>　　附 錄……………………………………………………………………18</p><p><b>　　前　言</b></p><p>　　鋼鐵、玻璃、水泥等高溫產(chǎn)業(yè)及各類冶金和非冶金工業(yè)窯爐都毫不例外地要消耗大量的耐火材料，這勢必會產(chǎn)生大量廢棄耐火材料；另外，耐火材料生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)耐火材料制品的過程中也會產(chǎn)生大量廢品和耐火材料廢料。據(jù)統(tǒng)計，僅

15、我國年廢棄耐火材料就在30萬噸以上。這些被作為垃圾的廢棄耐火材料不但數(shù)量巨大，而且極難處理，除了極少數(shù)可以返回生產(chǎn)線再利用外，大部分廢棄耐火材料的典型處理方式就是掩埋或降級使用。這樣，不但企業(yè)需要買地堆積或掩埋這些日益增多的廢料，增加了生產(chǎn)成本，也造成了可用資源的極大浪費和環(huán)境的嚴重污染。具體來講，廢棄耐火材料的危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面：</p><p>　　(1)占用大量土地。面對數(shù)量巨大的廢棄耐火材料，目前

16、尚無很好的解決方法，廢棄耐火材料大多堆積于廠區(qū)內(nèi)外、城市郊區(qū)公路、河流附近，占用了大量的空地存放，浪費耕地，成為城市的一大公害。</p><p>　　(2)污染生態(tài)環(huán)境。大量的廢棄耐火材料如果不能得到回收利用，將成為新的垃圾源，對城郊造成二次污染。廢棄耐火材料中的一些物質(zhì)在空氣中暴露后會產(chǎn)生一些有害的物質(zhì)并污染生態(tài)環(huán)境；這些廢棄耐火材料有的填塘填湖，造成蓄水排澇能力下降，引發(fā)新的環(huán)境公害。</p>

17、<p>　　(3)危害人類健康。有些廢棄耐火材料中存在著有損人類健康的元素，例如Cr(致癌物)和耐火陶瓷纖維(可導致肺癌、皮膚病)等；有些在處理過程中會產(chǎn)生SiO2(會導致矽肺病)；拆卸使用過的含碳制品可能產(chǎn)生較大的灰塵，這都不利于人的健康。</p><p>　　(4)造成資源浪費。除了處理這些廢棄耐火材料需要耗費巨大的人力物力外，廢棄耐火材料如果得不到回收利用，許多可回收利用成分將白白丟棄，造成了大量

18、寶貴原材料的浪費。</p><p>　　隨著高溫工業(yè)的發(fā)展，廢棄耐火材料的危害愈來愈嚴重，因此，每兩年召開一次的聯(lián)合國際耐火材料學術(shù)會議自1989年首次召開以來，每次都把“耐火材料的回收利用及新進展”作為會議的主要議題之一。在2005年耐火材料行業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研討會上，李楠教授亦指出：要確立我國耐火材料強國的地位以及技術(shù)上的領(lǐng)先水平，必須在今后的耐火材料科研工作中實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標，即實現(xiàn)資源與能源的最有

19、效利用，抓好耐火材料的回收利用，減少與防止對環(huán)境的污染?？梢?，對廢棄耐火材料進行再生利用是一項迫切需要解決的課題。這里通過國內(nèi)外大量文獻的對比分析，結(jié)合我國實際對廢棄耐火材料再生利用的方向等進行了探討。</p><p>　　第1章 廢舊耐火材料在鋼鐵工業(yè)中的循環(huán)利用和發(fā)展趨勢</p><p>　　1.1 國外廢舊耐火材料在鋼鐵工業(yè)中的狀況與前景</p><p>　

20、　國外許多國家，尤其是發(fā)達國家，對廢棄耐火材料的再生利用非常重視并且發(fā)展很快，耐火材料的再利用率一般都比較高，有的公司與大學以及研究機構(gòu)合作對廢棄耐火材料的再利用進行了深入研究。有的地方還建立了專門回收和再加工用后耐火材料的公司，用后耐火材料正在向全部被利用的方向發(fā)展，有的企業(yè)也在向耐火材料零排放的方向發(fā)展。</p><p>　　如美國政府和公司聯(lián)合制定了發(fā)展計劃，來延長耐火材料的使用壽命和回收利用廢棄耐火材料。

21、政府的支持，生產(chǎn)企業(yè)、用戶和研究機構(gòu)之間的合作，加強了對用后耐火材料再利用的研究。</p><p>　　美國的鋼廠每年產(chǎn)生約100萬噸廢棄耐火材料，以前幾乎全部被填埋，僅少量回收。隨著1998年美國能源部、工業(yè)技術(shù)部和鋼鐵生產(chǎn)者延長耐火材料的使用壽命和回收利用廢棄耐火材料計劃的制定，用后耐火材料的利用率顯著升高，回收耐火材料的應用范圍是脫硫劑、爐渣改質(zhì)劑(造渣劑)、濺渣護爐添加劑、鋁酸鈣水泥的原料、耐火混凝土骨料

22、、鋪路料、陶瓷原料、玻璃工業(yè)用原料、屋頂建筑用粒狀材料、磨料和土壤改質(zhì)劑，或制造成原材質(zhì)耐火產(chǎn)品等。美國密西里州還開發(fā)了將二次使用過的白云石耐火材料作為土壤調(diào)節(jié)劑，廢高鋁料用作耐火澆注料骨料等新技術(shù)，并通過采用這些技術(shù)，大幅度減少了掩埋廢棄耐火材料的數(shù)量。</p><p>　　同時日本、法國、意大利、伊朗等國家在耐火材料的再生利用方面都有不錯的進展。</p><p>　　日本廢棄耐火材料再

23、生利用率也比較高，已達91.4%。鹿島鋼鐵廠每月約產(chǎn)生900噸廢舊耐火材料，其中60%被成功回收利用?；厥盏哪突鸩牧峡捎米麂摪碗姞t的助爐劑、滑板的修補料、澆注料和搗打料，其中使用澆注料復原法和圓環(huán)鑲嵌法可使修復后的滑板的使用壽命和新滑板一樣；出鐵溝澆注料已有50%得到回收，主要用作出鐵溝不定形耐火材料的骨料；用后鎂鉻磚可作偏心底出鋼口的填料，其開澆率大于98%。另一家鋼廠在MgO-C磚中加入超過30%的廢MgO-C磚，在A12O3-尖

24、晶石澆注料中添加超過20%的回收A12O3-尖晶石骨料，其抗侵蝕性和原產(chǎn)品非常接近；連鑄水口也可回收，利用一種特殊的水泥結(jié)合劑將2個廢水口重新制造一個新水口，它的強度甚至比原來的產(chǎn)品更高。意大利某公司開發(fā)出一種回收利用各式爐子、中間包、鑄錠模以及鋼包內(nèi)襯耐火材料的方法，將所回收的耐火材料直接噴吹入爐膛以保護爐壁。德國成功地將轉(zhuǎn)爐用后MgO-C磚內(nèi)襯用于生產(chǎn)鋼包和轉(zhuǎn)爐永久襯。韓國浦項鋼鐵公司統(tǒng)一把用后耐火材料進行回收，經(jīng)挑選和破碎后用作耐

25、火材料原料、濺渣護爐料等冶金輔料和鋪路料等，雖然沒有提升附加值，但是絕大部分得到了回收利用。伊朗利用廢</p><p>　　文獻[7-8]對滑動水口廢棄A12O3-C質(zhì)耐火材料進行了再利用研究，將其粉碎后(<5mm)添加到A12O3-SiC質(zhì)澆注料中，在預處理鐵水包上進行了試驗，雖然蝕損速度比原澆注料稍有增大，但耐用性與原來渣線用耐火材料相同，且不會增加耐火材料成本。文獻[9]對AOD爐用后鎂鉻磚進行處理，

26、制得了再循環(huán)利用原料，用其生產(chǎn)的鎂鉻磚性能與沒使用再循環(huán)原料的原鎂鉻磚接近。</p><p>　　1.2 國內(nèi)廢舊耐火材料在鋼鐵工業(yè)中的狀況與前景</p><p>　　近幾年，隨著環(huán)保政策的貫徹實施，耐火材料市場競爭的加劇，用后耐火材料的再利用逐步受到重視。有些企業(yè)已在不同程度上利用用后耐火材料。據(jù)了解，有的鋼廠把用后鎂碳磚再貼補到轉(zhuǎn)爐和電爐襯上，以降低耐火材料的消耗；有的將用后鎂碳磚加工

27、成顆粒作為電爐填充料；特別是有的耐火廠生產(chǎn)鎂碳磚和鋁碳磚時，加少量用后的鎂碳磚和連鑄鋁碳材料以降低成本。這種粗糙的利用，不但降低了產(chǎn)品的性能和使用效果，沒有發(fā)揮那部分用后耐火材料應有的作用，并且仍有更大部分的用后耐火材料被廢棄。但是，玻璃窯用AZS磚多數(shù)被耐火廠回收，有的做成各種散裝耐火材料，有的作為滑板的原料，經(jīng)濟效益和社會效益都比較顯著?？傊瑖鴥?nèi)對用后耐火材料的再利用率很低，即使利用的部分，也是以降低產(chǎn)品質(zhì)量為代價的。因此，社會效

28、益也很低。</p><p>　　國內(nèi)對廢棄耐火材料的再生利用大多都處于試驗階段，再生利用率較低。作為我國鋼鐵界的龍頭上海寶鋼在廢棄耐火材料再生利用方面走在前列，該公司每年約產(chǎn)生廢棄耐火材料100萬噸，其中相當一部分得到再生利用，如用后滑板作為中間包沖擊板使用，有些爐襯磚在拆除后用作新爐子的永久襯磚使用，將用后硅質(zhì)耐火材料用作玻璃生產(chǎn)的原料等。該公司的田守信[1，10]利用廢棄耐火材料研制了再生鎂碳磚、再生鎂碳質(zhì)澆

29、注料、再生鎂鉻磚和再生ASC質(zhì)耐火材料等再生耐火材料。經(jīng)檢測，這些產(chǎn)品的性能能夠接近甚至超過原產(chǎn)品的水平。其中利用80%以上的用后鎂碳磚料生產(chǎn)出來的再生鎂碳磚，其性能接近于鎂碳磚黑色冶金行業(yè)標準的A級水平(結(jié)果見表1-1)，顯著優(yōu)于日本再生鎂碳磚的水平。表1-2給出了寶鋼用后耐火材料再生利用分類表。</p><p>　　表1-1寶鋼再生鎂碳磚的性能</p><p>　　表1-2 寶鋼用后耐

30、火材料再生利用分類表</p><p>　　濟鋼將廢棄耐火材料破碎后用于鐵溝搗打料來部分代替其中的高鋁礬土，取得了較為理想的效果，提高了鐵溝料的使用性能，增加了通鐵量，降低了鐵溝料的成本，實現(xiàn)了煉鋼用含碳耐火材料的回收利用，每年回收鋁碳質(zhì)耐火材料約734t。安鋼將鋼包用后鋁鎂澆注料(每年3000t)加工成顆粒料，按20%的比例添入制成新澆注料進行實際使用，全年平均使用壽命為97.3爐，比原來的還高出3爐。</

31、p><p>　　臺灣某鋼廠的廢棄耐火材料(每年約4萬t)經(jīng)揀選、分類、加工或其他特別處理后可以成為有價值的耐火材料原料，部分可成為冶金輔料如造渣劑、助熔劑等，回收利用率已達40%。鄭海忠等[13]對廢棄耐火材料再生利用的工藝流程進行了探討，了文獻[14]給出的廢棄耐火材料處理的一般流程圖1-1以及文獻[15]給出的Valoref公司的廢棄耐火材料回收加工處理流程圖1-2，如下所示：</p><p&

32、gt;<b>　　(1)</b></p><p><b>　　使用過的耐火材料</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　選料</b></p><p><b>　　↓</b></p>&

33、lt;p><b>　　粗破碎</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　選料</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　篩分</b></p>&l

34、t;p><b>　　↓</b></p><p><b>　　二次破碎</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　水處理、浮選處理</b></p><p><b>　　↓</b></p>

35、;<p><b>　　干燥</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　儲存</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　篩分</b></p>

36、<p>　　圖1-1　廢棄耐火材料處理的一般流程圖</p><p><b>　　（2）</b></p><p><b>　　收料分級</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　料堆第一次分級</b></p

37、><p><b>　　↓</b></p><p>　　再 細 分 級</p><p><b>　　↓ ↓</b></p><p>　　可回收料 非 </p><p>　　↓ </p><p>　　破碎與處理

38、 回 </p><p>　　↓ </p><p>　　工廠應用 收 </p><p>　　↓ </p><p>　　二次使用過的磚 料 </p><p><b>　　↓ ↓</b></p&g

39、t;<p>　　控 制 稱 重 </p><p><b>　　↓</b></p><p>　　穩(wěn) 定 化 處 理 </p><p>　　↓ ↓</p><p>　　第一種與第二種料（工業(yè)） 顆粒料（市政工程）</p><p>　　↓

40、 ↓ </p><p>　　控制稱重 控制稱重</p><p>　　↓ ↓</p><p>　　再用的舊磚與制品（玻璃廠） 非回收物（技術(shù)性堆放中心）</p><p>　　圖1-2　Valoref公司的廢棄耐火材料回收加工處理流程圖</p><p>　　可見，圖1-

41、1所列是對某一種耐火材料的回收處理的一般流程圖，而圖1-2所列則可大規(guī)模地處理廢棄耐火材料。在實際生產(chǎn)中還需視具體情況采取相應的方案，如處理流程中不同工序的取舍，取決于原料條件及對成品料純度和粒度的要求。如果廢料中存在有害廢料，處理過程中必須將其富集，以減少所處理材料的數(shù)量，降低處理費用。此外，處理前必須始終保持廢棄耐火材料在拆卸及運輸過程中的干凈。</p><p>　　第2章 廢舊耐火材料在玻璃工業(yè)中的再生利

42、用與發(fā)展趨勢</p><p>　　玻璃工業(yè)是廢棄耐火材料產(chǎn)生較多的產(chǎn)業(yè)之一。為更好地回收利用玻璃產(chǎn)業(yè)的廢棄耐火材料，近年來開始了廣泛的研究與開發(fā)。如玻璃窯中電熔AZS磚一般使用一窯期后即被廢棄，而實際上池壁上部的磚侵蝕較嚴重，但下部仍有可利用價值，如四川玻璃公司將熔化部池壁進行整體切割，再次利用在池壁有效部位，取得了成功；也可將廢棄的AZS磚表面附著的玻璃除去，用淬冷的方法使磚產(chǎn)生裂紋，經(jīng)破碎、粉磨、篩選后得到不

43、同粒級的骨料和細粉，用以生產(chǎn)廉價的高性能澆注料。</p><p>　　歐洲玻璃工業(yè)在砌筑使用壽命為5～8年的窯爐上每年要使用10多萬噸耐火材料，這些窯爐在拆除后會產(chǎn)生數(shù)千噸的廢棄耐火材料，其中大部分送到技術(shù)性堆放中心或?qū)Ｓ卸逊艌錾?。維蘇威玻璃集團(VGG)公司為減少環(huán)境污染，多年來一直在窯役結(jié)束就對沒有被污染的硅磚進行回收。硅磚是從玻璃窯的熔化池頂部或蓄熱室拆下來的，碳酸鈉、硫和其他廢氣組分會侵入硅磚內(nèi)而改變其物

44、理性能，因此，在開始加工之前，必須先去掉污染最嚴重的部分(與煙氣的接觸面部分)。另外，為幫助用戶降低送至垃圾填埋場的廢棄耐火材料數(shù)量，VGG公司正與玻璃公司及窯爐拆除公司開展合作，確定了廢棄物中污染物的接收標準，研制了用回收料制造的新產(chǎn)品。目前，該公司窯役結(jié)束后拆下的硅磚，有30%～35%可重新利用，制成另外兩種硅磚，即工作池或蓄熱室頂使用的硅磚和輕質(zhì)隔熱硅磚。此外，該公司正在對玻璃工業(yè)中其他一些可對硅磚進行二次應用的部位進行研究。法國

45、Valoref公司專門從事耐火材料的回收利用已超過12年，尤其善于回收利用玻璃工業(yè)的廢棄耐火材料，于1998年7月在法國的博萊訥投產(chǎn)了第一家廢棄耐火材料綜合回收利用工廠，能夠處理來自于玻璃工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、焚燒爐與化</p><p>　　第3章 廢舊耐火材料在水泥工業(yè)中的再生利用與發(fā)展趨勢</p><p>　　水泥工業(yè)廢棄耐火材料的量相對于水泥生產(chǎn)過程產(chǎn)生的其他廢棄物的量而言是微量的，幾乎

46、可被完全回收。根據(jù)水泥工業(yè)自身的特點，采用相應的技術(shù)對廢物進行處理不僅不會造成新的污染，還能用廢棄物替代部分原材料，降低生產(chǎn)成本，起到變廢為寶的功效。如對于水泥回轉(zhuǎn)窯在生產(chǎn)中大量產(chǎn)生的廢棄鎂鉻磚，可在還原氣氛下將其中的六價鉻還原成三價鉻，再將還原后的鎂鉻磚經(jīng)揀選除雜加工成再生原料，加入適當添加劑后用于生產(chǎn)適合回轉(zhuǎn)窯低溫部位使用的鎂鉻磚。表2-1和表2-2是幾種磚的熱導率和水泥生產(chǎn)耗費比較表：</p><p>&l

47、t;b>　　表2-1磚的熱導率</b></p><p>　　注：數(shù)據(jù)是在回轉(zhuǎn)窯直徑5m，內(nèi)襯厚度250mm，窯內(nèi)氣氛溫度1200℃的條件下計算所得。</p><p>　　表2-2水泥熟料的生產(chǎn)費用(指數(shù))</p><p>　　注：數(shù)值越小，表明費用越低。</p><p>　　試驗證明，再循環(huán)利用鎂鉻磚具有優(yōu)良的抗堿性和熱導率

48、低等特性。需要注意的是，用過的鎂鉻磚粘附有鐵和浸透成分，如果不把它們處理掉，就不能用以生產(chǎn)再循環(huán)利用鎂鉻磚?？刹扇?個工序進行處理:</p><p>　　（1）用初選法除去或減少附著物；</p><p>　　（2）用磁選法除去鐵和氧化鐵浸透部分；</p><p>　　（3）在用過的鎂鉻磚粉碎物中添加添加劑，通過燒成來減少六價鉻。</p><p&g

49、t;　　第4章 電解鋁工業(yè)中的廢舊耐火材料的再生利用與發(fā)展趨勢</p><p>　　在鋁電解過程中，陰極炭素內(nèi)襯及其他筑爐材料不可避免地會受到鈉、電解質(zhì)和鋁的侵蝕，吸收大量氟鹽，同時侵蝕過程中產(chǎn)生的應力作用會使槽變形和內(nèi)襯破損。鋁電解槽大修時，要全部清除電解槽內(nèi)炭素內(nèi)襯及其他筑爐材料，即形成大修廢渣。據(jù)統(tǒng)計，平均每生產(chǎn)1kg鋁就會產(chǎn)生0.01～0.04kg廢渣。這些大修廢渣受雨雪沖刷和浸泡，其中的可溶性氟會浸出

50、進入水中，滲入地下，有可能污染土壤和地下水。</p><p>　　根據(jù)《危險廢物鑒別標準———浸出毒性鑒別》(GB5085.3-1996)中規(guī)定，浸出液中氟化物的質(zhì)量濃度超過50mg·L即為危險廢物。按此標準，電解槽大修廢渣中氟化物一般均超過標準，屬于危險廢棄物。另外，廢渣長期露天堆放，渣表面風化，形成粉塵，可產(chǎn)生二次揚塵而污染大氣。因此，國外亦開始了處理和再生利用電解鋁廢渣的研究工作，目前再循環(huán)利用率

51、約40%左右。西歐鋁工業(yè)廢棄耐火材料每年約3萬噸，其中50%可以作為正常的耐火材料原料，可直接用于耐火材料產(chǎn)業(yè)。其中，從污染的材料中分離出清潔部分的報廢拆除耐火材料可以在耐火材料行業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)中作為一部分原料用于生產(chǎn)低檔次耐火材料，但一次和二次煉鋁業(yè)的用后耐火材料污染得相當嚴重，不能直接用于耐火材料產(chǎn)業(yè)。關(guān)于這些污染材料的應用方法的研究開發(fā)工作正在進行之中，特別是在二次精煉領(lǐng)域，為了減少耐火材料單耗和增大鋁的生產(chǎn)能力以及減少鋁熔解工序的

52、熱能單耗，各國都加大了研究開發(fā)力度。</p><p>　　我國鋁廠對耐火材料回收利用率不高，除部分大修槽廢渣耐火材料得到回收利用外，其余的處理途徑基本為填溝傾倒，或露天堆放，還沒有妥善的處置措施。對耐材廢棄物的再利用迫切需要改善和提高。</p><p><b>　　結(jié)　論</b></p><p>　　(1)廢棄耐火材料的再生利用勢在必行數(shù)量巨大

53、的廢棄耐火材料造成了可用資源的極大浪費和環(huán)境的嚴重污染，也會對人類的健康造成很大的危害。因此，要高度重視廢棄耐火材料的再生利用工作，積極限制廢棄耐火材料的大量產(chǎn)生，努力推動廢棄耐火材料回收利用技術(shù)的開發(fā)研究。同時，各級政府還要加大對廢棄耐火材料再生利用的政策法規(guī)及財政上的扶持力度；有關(guān)部門及相關(guān)人員應增強環(huán)保意識，限制廢棄耐火材料的排放場所，防止企業(yè)為降低成本而就近隨意填埋廢棄耐火材料，以推進廢棄耐火材料的綜合利用工作。</p&g

54、t;<p>　　(2)廢棄耐火材料期待集中處理。以美國、日本為代表的發(fā)達國家在廢棄耐火材料的再生利用方面走在世界的前列，而我國對廢棄耐火材料再生利用的研究尚處于試驗階段，小規(guī)模的應用才剛剛開始，且僅僅局限于鋼鐵工業(yè)，而對水泥、玻璃、電解鋁等行業(yè)廢棄耐火材料再生利用的研究幾乎還是空白，急需開展這些方面的研究和開發(fā)。同時，廢棄耐火材料的來源太多，成分太復雜，再生利用工藝太繁瑣，導致處理成本過高。因此，要加大在降低成本等方面的技

55、術(shù)研究，建議采取法國Valoref公司的形式，建一家專門從事廢棄耐火材料回收利用的公司，或企業(yè)成立專門的研發(fā)部門，對各行業(yè)產(chǎn)生的廢棄耐火材料進行回收后集中處理，以減少廢棄耐火材料的處理成本。</p><p>　　(3)分類是廢棄耐火材料再生利用的關(guān)鍵。耐火材料的品種太多，廢棄耐火材料的種類也就太多，而不同種類的廢棄耐火材料又需要用不同的處理工藝，所以，分類挑揀、分類堆放、分類處理是廢棄耐火材料再生利用的關(guān)鍵。上海

56、寶鋼在對廢棄耐火材料再生利用的分類處理方面做得非常好，走在全國同行業(yè)的前列，可為全國鋼鐵企業(yè)甚至其他行業(yè)廢棄耐火材料的再生利用提供指導和借鑒。 </p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　本文在完成期間，一直受到洛陽理工學院材料科學與工程系材料工程技術(shù)專業(yè)岳衛(wèi)東等老師的親切關(guān)心和悉心教導。老師淵博的知識、深厚的理論基礎(chǔ)、豐富的實踐經(jīng)驗使我受益匪淺

57、。老師實事求是、科學嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，謙和、寬容的待人之道，孜孜不倦、鍥而不舍追求科學真理的精神必將對我今后的學習、工作和生活產(chǎn)生深遠影響，在此對我的導師表示最誠摯的敬意和最衷心的感謝!</p><p>　　同時在我實習階段也得到北京利爾高溫材料有限公司領(lǐng)導和同事的大力支持，在此表示真誠的感謝！</p><p>　　感謝我的家人，他們的關(guān)心、支持和鼓勵是我一生的幸福和動力!</p>

58、;<p>　　感謝母校洛陽理工學院!</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]　田守信，用后耐火材料的再生利用，耐火材料，2002</p><p>　　[2]　王成，廢棄耐火材料的再生利用，江蘇冶金，2003</p><p>　　[3]　李光輝，編譯，日本耐火材料的回收利用，

59、耐火材料，2001</p><p>　　[4]　蘭若，廢舊耐火材料的回收及再生利用，鋼鐵，1999</p><p>　　[5]　姜華，寶鋼用后耐火材料的技術(shù)研究與綜合利用，寶鋼技術(shù)，2005</p><p>　　[6]　張麗譯，用回收廢棄鎂鉻磚生產(chǎn)耐火澆注料的新途徑，國外耐火材料，2006</p><p>　　[7]　廖建國譯.用過的滑動水口

60、再循環(huán)用于生產(chǎn)Al2O3-SiC磚，國外耐火材料，2003</p><p>　　[8]　金利萍譯，已用過滑板的再利用技術(shù)，國外耐火材料，2004</p><p>　　[9]　廖建國譯，使用高級原料的磚再循環(huán)利用方法，國外耐火材料，2003</p><p>　　[10]　田守信，用后耐火材料的再生利用，2005年國際耐火材料技術(shù)、市場研討會論文集，北京，2005<

61、;/p><p>　　[11]　馬明鍇，煉鋼用鋁碳質(zhì)耐火材料的回收利用，耐火材料，2006</p><p>　　[12]　邢守渭，耐火材料要適應高溫產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步，2005年國際耐火材料技術(shù)、市場研討會論文集，北京，2005</p><p>　　[13]　鄭海忠，梁永和，吳蕓蕓等。含碳耐火制品的再生利用，武漢科技大學學報(自然科學版)，2001</p>&l

62、t;p>　　[14]　李慶廣，鎂碳的侵蝕機理及改進質(zhì)量的途徑，耐火材料，1982</p><p>　　[15]　劉新星，海熱提，陳帆，我國與世界電解鋁工業(yè)清潔生產(chǎn)水平的差距，環(huán)境保護，2005</p><p>　　[16]　廖建國譯，水泥回轉(zhuǎn)窯用再循環(huán)利用鎂鉻磚，國外耐火材料，2003</p><p>　　[17]　戴寶剛，劉世權(quán)，張昭忠，廢電熔AZS磚的再利

63、用，耐火材料，1999</p><p>　　[18]　王集，譯，用后耐火材料的處理，國外耐火材料，2003</p><p>　　[19]　Gerd kley .Thermo chemical Treatment-Technologies recovery and utilizations of materials. The Chinese Journal of Process Engine

64、er2ing， 2006</p><p>　　[20]　肖建華，譯，歐洲耐火材料的環(huán)境管理.國外耐火材料，2004</p><p>　　[21]　李樹恩，李向紅，滕萍，等，甘肅電解鋁廠大修槽廢渣排放現(xiàn)狀的調(diào)查研究，甘肅冶金，2001</p><p><b>　　附　錄 </b></p><p>　　中國寶山鋼鐵公司廢舊耐

65、火材料現(xiàn)狀</p><p>　　寶鋼公司非常重視廢舊耐火材料的二次利用與修復。結(jié)合降低消耗、增加利潤、環(huán)境保護及企業(yè)的現(xiàn)代化等方面來探討這一問題。下面列出所實施研究工作的成果。選用氧氣轉(zhuǎn)爐及鋼包內(nèi)襯用后的廢MgO—C磚時，必須清理掉其外來夾雜物、爐渣和殘留金屬，因為這些東西嚴重地影響所修復耐火材料的質(zhì)量。在進行粉碎、干燥及篩分為各種顆粒之前。對各種廢舊的MgO—C磚必須進行揀選和分別地再加工 。經(jīng)過這樣的處理之后

66、，廢舊的 MgO—C磚方可應用于作為修復 MgO—C磚的原料 。根據(jù)致密理論原理，MgO—C磚采用半干法成型 ，向其中加入3％復合結(jié)合劑及3％～ 4％用可熔酚醛樹脂制成的結(jié)合劑 。直徑及高度皆為 36ra m 的試樣在 260MPa壓力下進行成型，然后于200焙烘5 h制成的試樣的性能見表1。 </p><p>　　表 1 在寶鋼公司研究試驗設(shè)計部修復的MgO- C磚的性能</p><p&

67、gt;　　按照此種工藝修復的MgO—C磚用于砌筑300t鋼包內(nèi)襯的渣線，使用壽命達到82次，其中包括2 O次用作鋼包爐的爐外精煉作業(yè)。內(nèi)襯渣線的損。</p><p>　　毀率為 1．2 8 mm· 次一1，而初次使用的MgO—C磚的損毀率則為1．40mm·次一1 。這說明修復的MgO—C磚的使用性能已經(jīng)達到原始Mg O—C磚性能的水平。修復的MgO—C磚也用于40t及120t鋼包內(nèi)襯的渣線上

68、。達到的使用壽命分別為5O次和120次，就是說用廢舊磚料制造的磚與原始磚相比毫無遜色 。 </p><p>　　表2 利用廢舊MgO- C磚作原料制造鎂碳質(zhì)澆注料的性能</p><p>　　此 外 ．利用廢舊MgO—C磚作原料開發(fā)了MgO-C澆注料，其結(jié)果見表2。</p><p>　　從表2可見 。此種澆注料的混合水量相當?shù)?。該澆注料的性能?yōu)于由天然石墨和電熔鎂砂

69、制造的含石墨澆注料的性能，在完善鋼包整體內(nèi)襯和延長內(nèi)襯使用壽命方面它起到重要的作用。在寶鋼公司歷時10年期間利用廢舊鎂鉻磚作原料制造電爐用耐火材料。向電爐用噴涂料中加入2O％廢舊鎂鉻磚．改善了其使用壽命。最近期間還研究了鎂鉻磚的修復問題。進行實驗的結(jié)果見表 3 。就性能而言。在水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯的非活動部分及電爐中使用時，修復的產(chǎn)品應具有良好的使用壽命。 </p><p>　　表 3 修復的鎂鉻磚的性能<

70、/p><p>　　表 3 寶鋼公司研究試驗設(shè)計部修復AI203 - Mg O磚的性能</p><p>　　利用廢舊Al2O3一MgO—C磚作原料開發(fā)了鋼包用Al2O3一MgO—C磚及Al2O3一S iC—C澆注料，利用廢舊Al2O3一SiC—C澆注料作原料開發(fā)了高爐鐵水溝系統(tǒng)用澆注料。修復的制品的性能見表3。由表中可見，這些性能接近于原始制品的相應性能。當前在寶鋼公司的企業(yè)中采用修 復的A

71、l2O3一SiC－C磚作移動式混鐵爐(車)內(nèi)襯時，其使用壽命超過原始磚的壽命。廢舊耐火材料再生的研究工作將繼續(xù)進行。</p><p>　　廢舊耐火材料的二次利用可以保證降低耐材料生產(chǎn)用原料及冶金輔助原料的消耗量。在寶鋼公司的企業(yè)中廢舊耐火材料的利用率還低。在這方面正在進行生產(chǎn)研究和試驗設(shè)計開工作。研究結(jié)果表明。利用97％的廢舊耐火材可以制造優(yōu)質(zhì)的MgO—C磚。修復制品的質(zhì)量達原始磚質(zhì)量的水平。</p>

72、<p>　　廢舊耐火材料的二次利用及修復方法可以是多種多樣的。由用戶和耐火材料生產(chǎn)企業(yè)自行決定，或者建立專門的耐火材料的再加工企業(yè)。廢舊耐火材料是廉價的二次資源。廢舊耐火材料的二次利用可以顯著地提高企業(yè)的經(jīng)濟利潤。成功的鑰匙是開發(fā)和研究廢舊耐火材料二次利用和修復的工藝方法，同時這也是對環(huán)境保護的貢獻。因此，廢舊耐火材料的利用與修復得到迅速的發(fā)展。使廢舊耐火材料的拋棄率為零是發(fā)展的總體方向。</p><p

73、><b>　　外文資料翻譯</b></p><p>　　Reuse and Reproduction of Used Refractories</p><p>　　The paper analyzed the recycle condition and developing trend of used refractories in China and ot

74、her countries, including research achievement of recycles of used refractories such as MgO-C bricks, Al2O3-MgO-C bricks, Al2O3-SiC-C castable and MgO-Cr2O3 bricks. Recycled refractory exhibit the same or even b

75、etter properties compared with the original. In addition, prospects for recycle of used refractories are also discussed.</p><p>　　1 Introduction</p><p>　　About 9 millions tons of refractorie

76、s are consumed in China annually owing to the rapid development of the metallurgical industry,from which more than 4 million tons of used refract ories are inevitably generated.Most of used refractories are obsolescence,

77、 and only aminority is recycled as rawmaterials for refractory products. Discard of used refracto ries not only is lavish the natural resources but also is harmful to the environment Pollution of used refractories includ

78、e following as pects of:</p><p>　　2　Circum stances for used refractories in China</p><p>　　Baosteel pays great attention to reuse and reproduction of used refractories. Combine reuse and reprodu

79、ction of used refractories with cutting down cost and increasing benefit, protecting environment and advancing enter prise level. Accelerate research and development on used refractories. The research results are reporte

80、d as follows: </p><p>　　Used MgO-C bricks for BOF and LF lining are selected to remove sundries such as dirt, slag and iron scraps, which decrease seriously the quality of reproduced refractories. Properties

81、 of MgO-C brick reproduced are shown in table 1.</p><p>　　Tab.1　Properties of MgO-C brick reproduced at R&D Bao steel</p><p>　　The MgO-C brick reproduced was used slag line of 300t ladle an

82、d service life reaches 82 heats that contains 20 heats ladle furnace Maxi mum wear speed at slag line is 1128mm /heat, and original MgO-C brick is 1140mm /heat Therefore, the performance of the reproduced MgO-C brick rea

83、ches level of original MgO-C brick .</p><p>　　Tab2　Properties of magnesia-chrome bricks reproduced</p><p>　　Baosteel developed used magnesia-chrome brick for RH before 10 years, 20% used magnesi

84、a2 chrome brick was added into gunning mix for RH, and achieved favorable service result. Reproducing magne-sia- chrome brick is researched recently. Experimental result is shown in table 2. We have studied on AMC brick

85、and ASC castable with AMC brick used for ladle and ASC castable used for iron runner system.</p><p>　　3　Prospect</p><p>　　Used refractories can reduce the cost of raw material for refractories a

86、nd metallurgy auxiliary material. The reuse ratio on of used refractories is very low in Bao steel at present; but R&D has been carried out. Pattern of reuse and repoducing on used refractories is diversification, i.

87、 e. consumer uses directly, refractories plant reclaimes, building professional plant reclaiming used refractories and they unite. The key t o success is developing and researching high technology on reuse and re</p&g

88、t;<p>　　用后耐火材料的再生利用</p><p>　　綜述了國內(nèi)外對用后耐火材料的再利用情況和發(fā)展趨勢，報導了寶鋼對用后鎂碳磚、鋁鎂碳磚、鐵溝料和鎂鉻磚等的再利用研究成果。再生耐火材料的性能接近或達到新產(chǎn)品的水平，甚至有些能達到優(yōu)質(zhì)耐火材料的水平。扼要介紹了用后耐火材料再生利用的設(shè)想。</p><p><b>　　1 簡介</b></p&

89、gt;<p>　　大約九百萬噸的耐火材料消耗在中國每年快速發(fā)展的冶金行業(yè)，而不可避免的產(chǎn)生大約四百萬噸的廢舊耐火材料，而只有一少部分是作為耐火材料的原材料循環(huán)利用的。用后耐火材料的摒棄不僅是國家自然資源的巨大浪費,而且也是對環(huán)境的污染,不能用的耐火材料危害包括以下的幾種：1）垃圾；2）產(chǎn)生的二氧化硅粉塵引起塵肺病；3）產(chǎn)生放射性的氧化鋯原料；4）產(chǎn)生毒害性的鉻離子；5）耐火纖維制品、石棉致癌性物質(zhì)；6）從已分解的瀝青樹脂產(chǎn)

90、生揮發(fā)性和熱能的污染。用后的耐火材料能被加工成原材料，或者制成新的耐火資源，這樣不但能節(jié)約能源、礦產(chǎn)資源和降低環(huán)境污染，而且節(jié)約耐火材料和煉鋼的成本，這是鎂鈣系耐火材料循環(huán)使用的重要原因。</p><p>　　2 用后耐火材料在中國的現(xiàn)狀</p><p>　　寶鋼注重用后耐火材料的循環(huán)再生利用，他們使用用后的耐火材料，這樣可以降低成本、提高效益、保護環(huán)境和推進事業(yè)水平。因此必須加快研發(fā)

91、用后耐火材料的生產(chǎn)技術(shù)，研究的結(jié)果如下：</p><p>　　使用MgO-C磚時必須清除BOF和LF爐內(nèi)的夾雜物，如灰塵、夾渣、鋼鐵殘渣，因為這些物質(zhì)會大大降低鎂鈣系耐火材料的質(zhì)量。MgO-C磚的再生性能如表1。</p><p>　　表1 寶鋼研發(fā)的再生MgO-C磚的性能</p><p>　　使用再生的鎂碳磚的三百噸的鋼包渣線的壽命從二十爐延長到八十二爐，原來的乍

92、現(xiàn)的損耗速度的是1.40mm每熱量，二用再生的鎂碳磚的損耗速度是1.28mm每熱量，因此再生鎂碳磚的達到了原來的性能。</p><p>　　表2 再生鎂鉻磚的性能</p><p>　　寶鋼研制的用鎂鉻生產(chǎn)RH磚已經(jīng)超過十年，RH磚中混合摻入20%的鎂鉻磚，并且取得了良好的效果，再生鎂鉻磚的研究也是最近的研究方向，實驗結(jié)果顯示在表2，我們已經(jīng)研究了AMC磚和ASC可鑄澆注料，并且AMC磚用

93、在了鋼包，ASC磚用在了鋼包澆注系統(tǒng)。</p><p><b>　　前景</b></p><p>　　用后耐火材料的再利用可以降低原材料的成本和降低冶金工業(yè)耐火材料的輔助材料。目前寶鋼的用后耐火材料的再利用率還很低，但在研發(fā)如何提高利用率，用后耐火材料的循環(huán)利用是多樣化的，廠家可以直接用廢舊的耐火材料生產(chǎn)新的產(chǎn)品，建筑工程也可以用廢舊的耐火材料，而成功的關(guān)鍵是研發(fā)、研