钢包废弃水口、透气座砖在刚玉质耐火浇注料中的再利用

文章编辑：耐火材料发表时间：2023-03-17 浏览次数：91次

浇注料在钢铁、陶瓷、水泥和玻璃等高温产业的生产过程中，需要耗费大量的耐火材料，因此产生了大量废弃耐火材料;此外，耐火材料制品本身的生产过程中也会产生大量废品和耐火材料废料。

这些巨量的废弃耐火材料，除了极少数可以返回生产线再利用外，其他大量的都被当做垃圾掩埋或降级使用。另外，废弃的耐火材料也对环境产生污染，这主要表现在：①粉尘;②结晶二氧化硅的矽肺病;③氧化锆原料的放射性;④Cr6+的致癌性;⑤耐火纤维和石棉的致癌性;⑥沥青和树脂挥发分的污染;⑦废弃耐火材料占据的土地。

我国每年产生的数百万吨用后耐火材料若能作为二次资源得到充分的利用，不但为我国节约大量的资源，而且每年提高的社会效益将超过百亿元。

图1示出了回收座砖料加入量对浇注料试样常温性能的影响。可以看出，随着回收钢包水口座砖、透气座砖加入量的增加，刚玉质浇注料的加水量逐渐增加、显气孔率升高、体积密度降低。这主要是因为回收钢包水口座砖、透气座砖破碎后，颗粒多为假颗粒，吸水率比新料要高，因此需要更多的水分才能达到润湿和满足成形的要求。随着回收钢包水口座砖、透气座砖加入量的增加，试样的常温强度呈下降趋势。这是由于在110℃保温24h烘干后刚玉质浇注料的强度主要与水泥的水化产物有关，铝酸盐水泥水化产生CAH10、C2AH8、C3AH6晶体和AH3(氧化铝凝胶体)，形成凝聚-结晶网而产生结合强度。而在此温度下随着加水量的增加，气孔率升高，强度也相应降低。经过1100℃保温3h处理后，水化矿物相中失去部分或者全部结晶水并部分晶型转变，晶型转变会释放出大量游离水并失去，导致试样结构疏松，气孔率增大，浇注料强度降低。而1500℃保温3h处理后，基质中形成大量交错排列的CA2、CA6的晶体网状结构，强化基质与颗粒料的结合，强度提高

经1500℃保温3h处理后，各配方抗渣样的纵切面如图2所示。可以看出：随着回收钢包水口、透气座砖料加入量的增大，刚玉浇注料抗渣性逐渐降低。加水量的增加导致刚玉质浇注料体积密度降低，气孔率升高，中间包渣更容易向试样中渗透，其抗渣性也相应降低。当回收钢包水口、透气座砖料的加入量≥45%(w)时，试样的抗渣性已明显降低，无法满足使用要求，为解决抗渣性问题，进行了以下加入氧化铬的实验。

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