钢铁企业耐火材料的再利用

　　钢铁企业各个主要生产单元均有废耐火材料产生，主要是工业炉窑的日常修理和炉窑中修、大修拆除的耐材。耐火材料每年有70%的消耗是用于钢铁工业。随着全球钢铁工业的发展，特别是中国钢铁产量每年20%的速度迅速增长，耐火材料的消耗也在不断增加。因此，如何实现耐火材料的循环再利用，就成为钢铁工业实现循环经济的一个重要方面。在2004年的第二届世界耐火材料大会上，耐火材料的循环再利用是其中一个重要的议题。
　　
　　在如何有效利用废弃耐火材料方面，日本钢铁业做了大量工作，近年来在各钢铁厂积极推进耐火材料再利用的研究。以新日铁大分厂为例，2001年每月使用耐火材料4100吨，其中有1003吨，即占24%，会成为废弃耐火材料，该厂将其中的750吨用来作铺路材料，其余部分则作为再利用的资源。他们在耐火材料再利用方面的技术要点是：（1）分别解体回收。一个窑炉中使用的耐火材料，因部位不同而所用种类不同。各种使用过的耐火材料混在一起，会使耐火材料品质管理上不易操作，所以在进行再利用前，必须进行分类回收。回收时按氧化镁系、氧化铝系、含碳系、不含碳系等分别回收。另外，对混入的异种材料或铁片，还须通过磁选等方法，将其分开。回收工作须把使用过的耐火材料先破碎到200mm～400mm，在随后的破碎工序中用冲击、压缩或剪断再进一步破碎成20mm以下更易处理的尺寸。对于含铁片的废耐火材料，采用电磁分离方法，用12000高斯以上的磁强度，使粒径5～10mm的耐火材料中含铁量降低到2%以下。经过粉碎及除铁后的粉粒作为再利用原料使用时，须按粒度分开管理。分级一般使用金属网做的筛子，网目尺寸根据需要准备，大尺寸网目在上面，小尺寸网目在下面，进行连续筛分。在破碎、粉碎及分级过程中要注意不使粉尘扩散，要密封各装置，在除尘机内回收。收集到的粉尘还可添加在景观砖瓦生产的原料中。（2）按适当比例添入新耐火材料的生产原料。作为添入原料使用，其粒径是5～20mm或者是1～5mm，随着添加的比例增加，添加水量也要增加，使得气孔率增加，会使其产品耐用性降低。考虑到这种倾向，必须注意再利用材料的添加比例和使用的部位。湿法喷补时粒径是1～5mm，干法喷补时粒径是1mm以下。再利用材料难以完全除去铁和杂质，如添加20%以上的再利用材料，会因其中所含杂质的有害影响而使耐用性降低。废耐火材料中的少量SiO2、CaO等渣子成分，会和新原料中的Al2O3、MgO、SiC反应，生成低熔点化合物。因此，必须控制再利用材料的添入量。可以采用梯级使用的方案，即高级耐火材料使用后，先作为中级耐火材料再利用，再作为低级耐火材料利用。
　　
　　我国的宝钢，也在耐火材料再利用方面积极进行探索。他们将80%以上的用后镁碳砖作为原料，再生产出具有同等质量的镁碳砖；将用后铁水包耐火材料及相关含碳制品，全部重新生产为造渣剂等冶金辅料；将用后镁铬砖再生产为喷补料。