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鋁鎂炭磚主要用于鋼包襯磚，鋼包不僅是貯運(yùn)鋼液的高溫容器，還是具有特定功能的鋼液精煉設(shè)備。由于鋼液溫度提高，鋼液在鋼包內(nèi)停留時(shí)間延長，加上精煉過程中的攪拌和爐渣的侵蝕作用，使鋼包的使用條件惡化，壽命下降，而作為鋼包襯磚的鋁鎂炭磚達(dá)到使用壽命時(shí),便被拆除下來，成為“廢磚”。鎂碳磚
隨著政府對(duì)環(huán)保的曰益重視和大力宣傳，目前許多企業(yè)已對(duì)含碳耐火材料的回收利用重視起來。已有科學(xué)工作者對(duì)鋁鎂炭磚的回收利用進(jìn)行了研究，但在中國尚處于試驗(yàn)階段。本研究在試驗(yàn)室研制了再生鋁鎂炭磚，并與未加廢磚的鋁鎂炭磚(以下簡稱新磚)的性能進(jìn)行了對(duì)比.還與有關(guān)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)理化指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比，借此來探討用后鋁鎂炭磚再生利用的可行性。
原料及工藝
1.1原料
試驗(yàn)所用鋁鎂炭殘磚取自上海寶山鋼鐵公司，并將其渣層除去。其余原料包括高鋁礬土熟料、電熔鎂砂細(xì)粉、石墨(≤0.074mm)。
1.2試驗(yàn)工藝
本試驗(yàn)結(jié)合含碳耐火制品及國內(nèi)外再生制品的生產(chǎn)工藝，擬定了再生鋁鎂炭磚的生產(chǎn)工藝流程。
再生鋁鎂炭磚與新磚性能對(duì)比
再生鋁鎂炭磚與新磚的配方如表2所示，這主要是根據(jù)原料的化學(xué)組成來制定的。對(duì)于新磚配方中的顆粒級(jí)配的設(shè)計(jì)，是根據(jù)用后鋁鎂炭殘磚經(jīng)破碎后的顆粒在混料及擠壓成型時(shí)有再破碎的情況(其各個(gè)粒級(jí)再破碎的情況由前期試驗(yàn)結(jié)果可知}，及再生鋁鎂炭磚的顆粒級(jí)配來制定的。
01常溫性能對(duì)比
磚的體積密度和顯氣孔率、常溫耐壓強(qiáng)度和常溫抗折強(qiáng)度的測定分別按CB/T2997-1982、CB3997.2-1998和CB3001-82進(jìn)行。表3為再生鋁鎂炭磚與新磚的常溫性能。通過比較可以看到.再生鋁鎂炭磚的常溫耐壓強(qiáng)度、體積密度和顯氣孔率等性能指標(biāo)都好于新磚。
02高溫性能對(duì)比
試驗(yàn)過程中，新磚的抗渣樣經(jīng)1600℃3h抗渣試驗(yàn)后，出現(xiàn)了炸裂現(xiàn)象，這可能由于在燒結(jié)過程中，生成了大量的鎂鋁尖晶石，體積膨脹過大而致使試樣破碎。而再生試樣中的一部分鎂鋁尖晶石由原料(由前期鋁鎂炭磚用后物相分析和X射線衍射分析試驗(yàn)可知，在鋁鎂炭磚中有一定量的MA尖晶石生成)直接帶入，以致鎂鋁尖晶石生成的反應(yīng)相對(duì)少些，所以體積膨脹不大，再生磚保持完好。再生試樣內(nèi)的渣樣在1600℃3h燒結(jié)后粘附在試樣表面.但對(duì)試樣基本上沒有侵蝕。
03抗氧化性對(duì)比
兩種磚的抗氧化性按OB/T13244-1991的規(guī)定進(jìn)行了測定,
再生磚的抗氧化性要比新磚的抗氧化性好。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能有以下二個(gè)方面:一方面.可能因?yàn)樵偕嚇拥臍饪茁时刃略嚇拥男?，減少了氧氣與試樣內(nèi)部碳源接觸的機(jī)會(huì);另一方面，結(jié)合熱力學(xué)計(jì)算和能譜分析可知，再生試樣和新試樣中均生成了鎂鋁尖晶石，而新試樣中鎂鋁尖晶石產(chǎn)生量過多，體積膨脹過大，導(dǎo)致試樣結(jié)構(gòu)疏松，氣體易進(jìn)入試樣內(nèi)與碳接觸。
04再生試樣與相關(guān)產(chǎn)品的性能對(duì)比
研制的再生鋁鎂炭磚與相關(guān)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)理化指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比，具體情況見表5。從表5中可以看出，研制的再生鋁鎂炭磚在性能上比普通鋁鎂炭磚好。與鋁鎂炭磚相比，氣孔率稍高，但體積密度和常溫耐壓強(qiáng)度均比制品好，所以研制的再生磚具有較好的性能。從試驗(yàn)結(jié)果來看，基本上滿足實(shí)際使用所需達(dá)到的性能指標(biāo)。
結(jié)論
研制的再生鋁鎂炭磚體積密度為2.90g·cm-3，顯氣孔率和常溫耐壓強(qiáng)度分別為8%和71.2MPa,抗氧化和抗渣性能均好于未加廢磚的新磚,而且與鋁鎂炭制品相比，只是顯氣孔率稍高，其他性能均接近或超過鋁鎂炭磚。從試驗(yàn)結(jié)果來看，用后鋁鎂炭殘磚采用合適的生產(chǎn)工藝，完全可以做成定形制品加以再生利用，而且有著良好的工業(yè)應(yīng)用前景。