水泥企業廢舊耐火磚回收利用的途徑

2011-11-02 02:35:17李列武

水泥技術 2011年1期

□□李列武

水泥企業廢舊耐火磚回收利用的途徑

Recycle and Reuse Approaches of Waste Refractory Bricks for Cement Plants

□□李列武

回轉窯系統檢修時產生的大量廢舊耐火磚，一般是作為工業垃圾處理。我們將之回收，經細碎、篩選后，作為骨料和粉料，按比例配比、攪拌均化，使用耐火水泥（高鋁水泥）作為膠結材料，制作耐火澆注料。符合耐火澆注料的制作原理，成本低，同時在耐火材料使用方面使企業走上了循環經濟發展道路。

廢舊耐火磚；回收；耐火澆注料

1 前言

我公司現有兩條2000t/d和一條5000t/d新型干法水泥生產線，作為熱工設備的回轉窯系統，年使用耐火材料的數量很大，僅耐火澆注料年使用量就在350t左右，按各品種澆注料平均單價3500元計算，此項年投入需122.5萬元，生產成本壓力較大。

公司為降低制造成本，提高經濟效益，于2008年利用回轉窯檢修拆除的廢舊耐火磚研制耐火澆注料。從耐火澆注料的生產原理看，利用廢舊耐火磚制作耐火澆注料是完全可行的，耐火材料生產廠家也多有回收利用的案例，關鍵問題是確定合理的物料配比、顆粒級配等技術參數，以達到適用于不同部位的合理的理化參數。

2 物料配比、顆粒級配等技術參數的試驗

為了確定合理的物料、顆粒級配參數，2008年2月15日至2月25日在公司質檢中心混凝土研究室對自制耐火集料方案進行了試驗，試驗過程和結果見表1。

表1 自制耐火集料試驗結果

2.1 試驗方案

2.1.1 基準配比

用振動棒振動施工時，水料比0.10左右。

2.1.2 制定因素位級表

以影響集料主要指標強度和耐磨性定位級。

因素A——粉料配比

第一位級15；第二位級10；第三位級20。

因素B——耐火水泥配比

第一位級12；第二位級15；第三位級8。

因素C——水灰比

第一位級0.45；第二位級0.5；第三位級0.4。

現將以上綜合成因素位級表（表2）。

表2 因素位級表

2.2 試樣制備

將35塊耐火磚敲碎至粒度＜25mm的樣品備用。

一級破碎：控制粒度5～15mm,破碎后樣品一式兩份，一份編號為1號骨料，另一半進行二級破碎。

二級破碎：控制粒度3～5mm,破碎后樣品一式兩份，一份編號為2號骨料，另一半進行三級破碎。

表3 樣品配比，%

表4 抗壓試驗結果與分析，MPa

三級破碎：控制粒度≤3mm,破碎后樣品為粉料。

2.3 樣品配比（表3）

2.4試塊的制作與養護

分別按如上編號稱重配料，經充分拌勻后裝于100mm×100mm×100mm的混凝土試模中，在混凝土振實臺振動1min，再在養護箱中養護3d后做抗壓試驗。

2.5 抗壓試驗結果與分析

從表4試驗結果來看，N4、N5、N6、N7四組的耐壓強度均超過粘土制和高鋁質致密耐火澆注料標準YB/T 5083—1997中最高不小于40MPa的要求。由于受混凝土研究室現有試驗條件的限制，結果只有相對可比性，其他主要指標如耐火度、荷重軟化溫度、耐磨性等指標經委托檢測,均達到了高鋁質耐火澆注料指標要求。

從3d耐壓強度與配比的對應關系來看，粉料與骨料的比例大小以及水泥摻入量是影響耐壓強度的主要因素。水料比主要參照澆注料實際使用時和在振實臺振動時的情況相比較，結合破型后斷面的氣孔狀況，水料比0.10是比較適宜的。綜合考慮，N7配比是最優選擇。

自制耐火集料的施工、養護和烘烤按《水泥回轉窯用耐火材料使用規程》執行。

3 實際應用效果及推廣情況

3.1 實際應用效果

通過試驗，我們掌握了一些用耐火磚自制耐火集料的數據。為了進一步確定適宜的技術參數，我們先小批量制作了12t，于2008年4月在5000t/d生產線的窯頭罩側墻和2000t/d生產線篦冷機墻體小面積使用，使用周期均在6個月以上。通過現場使用、消耗變化情況觀察，該自制澆注料完全能夠在使用溫度不超過1000℃和氣流不直接沖刷的部位使用。