[發(fā)明專利]用后廢棄高鋯磚的再利用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210587913.9
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103030412A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王國海;李起勝;徐寶魁;劉官清
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州振中電熔鋯業(yè)有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/484;C04B35/622;C03B5/43
• 代理公司: 北京市合德專利事務(wù)所 11244
• 代理人: 王文會;劉榜美

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及資源綜合利用工業(yè)固體廢物的處理技術(shù)，所得到的產(chǎn)品是高級熔鑄耐火材料。

背景技術(shù)

用后廢棄高鋯耐火磚按其生產(chǎn)工藝分為燒結(jié)高鋯磚與熔鑄高鋯磚，由于高鋯耐火磚具有優(yōu)異的耐火性能，因此，拆窯下來高鋯耐火磚，其外觀幾乎沒被侵蝕，其主體仍是由氧化鋯（ZrO₂）化學(xué)成分構(gòu)成。由于其已經(jīng)經(jīng)過高溫使用，因此拆窯時其會分裂成大小不等的塊。由于氧化鋯（ZrO₂）是稀缺資源，因此，從玻璃窯拆下來的高鋯磚還具有非常大的價值，繼續(xù)發(fā)揮其中的化學(xué)成分的價值，對其進行二次開發(fā)利用，具有節(jié)省資源、保護環(huán)境的意義。

本發(fā)明公開了一種利用用后廢棄的燒結(jié)高鋯磚及熔鑄高鋯磚制造熔鑄高鋯磚的方法，通過機械粉碎及分選、兩種顆粒料及還原劑的配料混和、與瀝青結(jié)合劑的混煉、壓制成球、煅燒、電弧爐高溫熔融冶煉、澆鑄成型保溫退火等過程，最終得到熔鑄高鋯磚。該熔鑄高鋯磚是一種可用于高檔玻璃窯爐等高溫窯爐關(guān)鍵部位的高級耐火材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于對工業(yè)固體廢物進行處理，得到一種新的熔鑄耐火磚，即高溫使用后的廢棄高鋯磚的資源循環(huán)再利用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方法：

第一步：廢棄高鋯耐火磚的預(yù)處理

將回收的玻璃窯爐用過的廢燒結(jié)高鋯耐火磚與廢熔鑄高鋯磚分別處理，采用機械打磨的方法去除其表面附著的雜質(zhì)；然后采用顎式破碎機、對輥式破碎機將回收的廢高鋯耐火磚破碎，揀選出雜質(zhì)，得到的顆粒料的粒度為3mm以下，分別堆放。

第二步：配料

將廢燒結(jié)高鋯磚顆粒料、廢燒結(jié)高鋯磚顆粒料與石油焦粉進行配料混合，按重量比：廢燒結(jié)高鋯磚顆粒料與廢熔鑄高鋯磚顆粒料合計占90%-95%，石油焦粉占10%-5%進行配料；

第三步：混煉

將第二步配合好的料與瀝青結(jié)合劑放入帶加熱裝置的混合機中混煉，瀝青結(jié)合劑加入的比例為配合料總重量的10%-5%。

第四步：壓制成球

將混煉好的料用壓球機壓制成球，球的粒度為20-30mm左右。由于廢磚顆粒料已經(jīng)揀選出雜質(zhì)，那么只剩下少量雜質(zhì)附著在顆粒表面，雜質(zhì)成分主要有兩種，一種是氧化硅（SiO2），另外一種是破碎設(shè)備磨削下來的鐵等金屬或其氧化物，都是外源性雜質(zhì)。通過與瀝青混煉并壓制成球，瀝青包裹廢磚顆粒料與石油焦粉，使它們充分接觸，以利于石油焦及瀝青中的碳與雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

第五步：煅燒

將壓制的球裝入匣缽中，送入隧道窯中煅燒，隧道窯的最高溫度為1600℃。煅燒后得到多孔狀的塊，然后將這種塊破碎成塊徑30-50mm的顆粒料。

第六步：高溫熔融冶煉

將第五步得到的顆粒料加入到電弧爐中，進行高溫熔融冶煉。冶煉過程分三個步驟，冶煉初期采用低電壓、大電流熔化工藝，二次電壓為120V-220V、二次電流為8000A-30000A，冶煉周期為40分鐘，使?fàn)t內(nèi)形成較大的熔池；冶煉中期采用高電壓、低電流熔化，二次電壓為300V-400V、二次電流為4000A-12000A，冶煉周期為30-40分鐘，在爐內(nèi)形成氧化氣氛，便于脫出熔液中的碳；熔化后期仍采用低電壓、大電流熔化，二次電壓為120V-220V、二次電流為10000A-30000A，冶煉周期為30分鐘，均化熔液的溫度，便于熔液澆鑄。

第七步：熔液澆鑄成型

熔化周期結(jié)束時，將熔液澆鑄到耐火材料制成的模型中，采用保溫材料對鑄型保溫退火，保溫時間15-20天，然后對產(chǎn)品進行切磨加工，最后得到熔鑄高鋯耐火磚。

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具體實施方式：

實施例一：

1、將回收的用后的廢燒結(jié)高鋯磚及廢熔鑄高鋯磚人工分類、分別堆放，采用機械打磨的方法去除其表面附著的雜質(zhì)；通過顎式破碎機、對輥破碎機破碎，揀選出雜質(zhì)，得到的顆粒料的粒度為2-3mm以下。

2、按重量比，廢燒結(jié)高鋯磚顆粒料占40%，廢熔鑄高鋯磚顆粒料占50%，石油焦粉占10%進行配料。

3、將上步配合好的料放入帶加熱裝置的混合機中，加熱溫度80℃，然后加入瀝青結(jié)合劑，加入的比例為總重量的6%，混煉30分鐘。

4、將混煉好的料用壓球機壓制成球，球的粒度為20-30mm左右。

5、將壓制的球裝入匣缽中，送入隧道窯中煅燒，隧道窯的最高溫度為1600℃。煅燒后得到多孔狀的塊，然后將這種塊破碎成塊徑30-50mm的顆粒料。