再生鎂碳顆粒制造優(yōu)質(zhì)鎂碳磚技術(shù)及產(chǎn)品
一、 前言
近幾年，隨著國內(nèi)冶金行業(yè)的迅猛發(fā)展，冶金行業(yè)的耐火材料用量日益增大，耐火材料行業(yè)競爭也日益激烈，加之能源、運輸成本的不斷增加以及耐火原材料的不斷漲價，耐火材料的平均利潤水平大幅下降，耐火材料的生產(chǎn)廠家的生存發(fā)展空間不斷受到擠壓，企業(yè)發(fā)展日趨困難。
鎂碳磚作為轉(zhuǎn)爐、電爐、鋼包等冶金裝備不可替代的耐火材料，其生存狀況也不甚樂觀，其主要原料鎂砂、石墨近幾年價格上漲很多，鎂碳磚制造成本不斷增加，而作為鎂碳磚的用戶鋼鐵行業(yè)，近幾年也遇到原材料價格大幅上漲、產(chǎn)能嚴重過剩、過度競爭等問題，其耐火材料采購價格一降再降，國內(nèi)許多鎂碳磚生產(chǎn)企業(yè)其生產(chǎn)銷售的鎂碳磚已虧本，企業(yè)生存發(fā)展十分困難。
為了扭轉(zhuǎn)鎂碳磚生產(chǎn)企業(yè)的困境，上海歆辰耐火材料技術(shù)中心幾年前就集中力量研究利用使用后的廢棄鎂碳磚再生鎂碳顆粒制造優(yōu)質(zhì)鎂碳磚的生產(chǎn)和使用技術(shù)。經(jīng)過幾年不懈的努力和反復(fù)試用，目前，上海歆辰耐火材料技術(shù)中心已成功利用再生鎂碳顆粒和專門配制的樹脂生產(chǎn)鎂碳磚，其再生鎂碳顆粒加入量已達80%，生產(chǎn)出的鎂碳磚其理化性能和使用效果均達到甚至超過利用全新原材料生產(chǎn)的鎂碳磚，而生產(chǎn)成本降低明顯，企業(yè)獲利能力大幅增加，許多利用本技術(shù)和產(chǎn)品的生產(chǎn)廠從此走上了健康發(fā)展的道路。
二、 內(nèi)容介紹
1.技術(shù)介紹：
本技術(shù)利用冶金行業(yè)轉(zhuǎn)爐、電爐、鋼包等裝備使用后廢棄的鎂碳磚生產(chǎn)再生鎂碳顆粒，同時配以專門研制和生產(chǎn)的對再生鎂碳顆粒具有更好相容性的樹脂結(jié)合劑和復(fù)合添加劑，在不改變原有鎂碳磚生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)方法、烘烤等條件下制造優(yōu)質(zhì)鎂碳磚，制造出的優(yōu)質(zhì)鎂碳磚其理化性能和使用效果完全等同于目前國內(nèi)鎂碳磚生產(chǎn)企業(yè)使用全新原材料生產(chǎn)的鎂碳磚。
本技術(shù)的關(guān)鍵是選用處理良好的再生鎂碳顆粒、與再生鎂碳顆粒有更好相容性的樹脂結(jié)合劑和復(fù)合添加劑，只有使用處理良好的再生鎂碳顆粒才能生產(chǎn)出合格的優(yōu)質(zhì)鎂碳磚。
2.原材料介紹：
2．1．再生鎂碳顆粒：
選用冶金行業(yè)轉(zhuǎn)爐、電爐、鋼包等裝備使用后的廢棄鎂碳磚，經(jīng)過人工挑選、破碎、浮選、制粒、燒成等生產(chǎn)工藝制造再生鎂碳顆粒。該再生鎂碳顆粒完全去除了廢棄鎂碳磚中的雜質(zhì)，顆粒完整，沒有假顆粒存在。同時，最大程度地保留了原鎂碳磚中優(yōu)質(zhì)成分，如鎂砂、石墨等。使用再生鎂碳顆?？梢蕴娲V砂和石墨。另外，由于廢棄的鎂碳磚是經(jīng)過長期高溫使用的，其鎂砂的結(jié)晶程度和大小以及礦物組成經(jīng)長期高溫?zé)筛呁昝?，可以避免許多使用全新材料制造的鎂碳磚在使用中產(chǎn)生的不利反應(yīng)。
再生鎂碳顆粒制造的另一個特點是：可以利用廢棄的由再生鎂碳顆粒制造的鎂碳磚再生產(chǎn)合格的再生鎂碳顆粒，這種反復(fù)利用的生產(chǎn)技術(shù)可以保證再生鎂碳顆粒長期穩(wěn)定供應(yīng)。
上海歆辰耐火材料技術(shù)中心目前委托自己的生產(chǎn)基地——陽谷信民耐火材料有限公司生產(chǎn)銷售再生鎂碳顆粒。目前共有二個級別、三種粒度的再生鎂碳顆粒，其原料來源、理化性能、適用范圍見表1、表2。
表1：一級再生鎂碳顆粒理化性能
項 目
粒 級 C,% MgO,% SiO2,% Al2O3,% 體密，g/cm3
5～1mm ≤6 ≥90 ≤2 ≤3 ≥3.20
1～0mm ≤14 ≥80 ≤2 ≤6 /
細 粉 ≤30 ≥55 ≤4 ≤10 /
注：⑴細粉-150目篩的通過率為70%。
⑵原料化學(xué)分析中的SiO2和Al2O3較多，但實際上他們沒有這么高，而是把再生料里的金屬硅和鋁部分測試到SiO2和Al2O3進去了，我們配制的鎂碳磚可以添加更少的金屬添加物，這樣有利于降低成本。
一級再生鎂碳顆粒的原料是轉(zhuǎn)爐、電爐、鋼包渣線廢棄鎂碳磚，其一般使用97%以上電熔鎂砂，C≥14%；一級再生鎂碳顆粒適用于生產(chǎn)MT14A以上的優(yōu)質(zhì)鎂碳磚（實際再生鎂碳磚的物性能優(yōu)于MT14A的國家標(biāo)準(zhǔn)水平）。
表2：二級再生鎂碳顆粒理化性能
項 目
粒 級 C,% MgO,% SiO2,% Al2O3,% 體密，g/cm3
5～1mm ≤6 ≥88 ≤2 ≤3 ≥3.15
1～0mm ≤14 ≥80 ≤4 ≤5 /
細 粉 ≤30 ≥50 ≤10 ≤6 /
注：⑴細粉-150目篩的通過率為70%。
⑵原料化學(xué)分析中的SiO2和Al2O3較多，但實際上他們沒有這么高，而是把再生料里的金屬硅、碳化硅和鋁部分測試到SiO2和Al2O3進去了。我們配制的鎂碳磚可以添加更少的金屬添加物，這樣有利于降低成本。
二級再生鎂碳顆粒的原料是轉(zhuǎn)爐、電爐非關(guān)鍵部位、鋼包熔池廢棄鎂碳磚，其一般使用96%以上電熔鎂砂或97%以上燒結(jié)高純鎂砂，C%＜14%；二級再生鎂碳顆粒適用于生產(chǎn)MT14A以下的優(yōu)質(zhì)鎂碳磚。
2．2．專用樹脂結(jié)合劑:
由于再生鎂碳顆粒是由廢棄鎂碳磚經(jīng)過幾道工序制造出來的，其表面特性和其本身的礦物組成和全新原材料不盡相同。為了能夠生產(chǎn)出合格的鎂碳磚，我們又研制開發(fā)出與再生鎂碳顆粒浸潤性更好的樹脂結(jié)合劑，同時調(diào)整其粘度、固含量、固定碳等指標(biāo)，用其配合再生鎂碳顆?？梢陨a(chǎn)出質(zhì)量更優(yōu)的鎂碳磚。
上海歆辰耐火材料技術(shù)中心目前委托自己的生產(chǎn)基地—淄博開發(fā)區(qū)永利耐火材料有限公司生產(chǎn)銷售再生鎂碳顆粒生產(chǎn)鎂碳磚專用樹脂結(jié)合劑，其理化性能見表3。
表3：再生鎂碳顆粒專用樹脂結(jié)合劑理化指標(biāo)
指 標(biāo) 再 生 鎂 碳 顆 粒 專 用 樹 脂 結(jié) 合 劑
固含量(％) ≥78
粘度(Pa.S) 5～12
殘?zhí)苛?％) ≥47
固化速度(S) ≤120～180
該結(jié)合劑的另一個顯著特點是，不管天氣多冷，氣溫多低，都保證原料和結(jié)合劑不要加熱而進行常溫混料和生產(chǎn)鎂碳磚，這給冬季生產(chǎn)鎂碳磚和鋁鎂碳磚帶來很大方便，保證了鎂碳磚的質(zhì)量。
3.生產(chǎn)鎂碳磚介紹:
3．1．不同含量再生鎂碳顆粒生產(chǎn)鎂碳磚性能對比：
選用一級再生鎂碳顆粒以MT14A為例說明：
表4：再生鎂碳顆粒生產(chǎn)MT14A性能
磚 種
項 目 全新原材料 80%再生鎂碳顆粒 60%再生鎂碳顆粒 50%再生鎂碳顆粒
MgO，% 80 76 78 80
C, % 14 14 14 14
顯氣孔率,% ≤3 ≤3 ≤3 ≤3
體積密度,g/cm3 2.96～3.02 2.98～3.05 3.00～3.05 3.02～3.06
常溫耐壓強度,MPa ≥40 ≥45 ≥45 ≥45
高溫抗折強度,MPa ≥12 ≥12 ≥12 ≥12
從表4中可以看出，使用再生鎂碳顆?？梢灾圃斐雠c使用全新原材料同樣優(yōu)質(zhì)的鎂碳磚，再生鎂碳顆粒的最大加入量可以達到80%。
3．2．使用再生鎂碳顆粒配合不同類型的樹脂結(jié)合劑生產(chǎn)鎂碳磚性能對比：
選用一級再生鎂碳顆粒，加入量為80%，同時選用熱固性樹脂A、熱塑性樹脂B和再生鎂碳顆粒專用樹脂C，以MT14A為例說明：
表5：再生鎂碳顆粒使用不同樹脂生產(chǎn)MT14A性能
項 目 熱固性樹脂A 熱塑性樹脂B 專用樹脂C 改性樹脂D
抗折強度,MPa 14 12 14 8
耐壓強度,MPa 45 40 48 40
體積密度,g/cm3 3.00 3.00 3.03 3.03
顯氣孔率,% 2.8 3.0 2.5 4
高溫抗折強度,MPa 14 13 14 15
混煉時間,min 40 40 30 30
坯料成型性 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu)+ 優(yōu)
從表5可以看出，使用再生鎂碳顆粒專用樹脂，其混煉時間、坯料的成型性等方面明顯優(yōu)于目前市場上銷售使用的樹脂，其生產(chǎn)出的鎂碳磚性能也更好。特別是專用樹脂更適合于冬天使用，冬天和夏天一樣混料和打磚，不用加熱，保證了鎂碳磚的性能和穩(wěn)定性。改性樹脂常溫結(jié)合強度雖然很低，但是，高溫性能很好，有很好的使用效果，它的成本較低，只是酚醛樹脂結(jié)合劑價格的80%，對降低鎂碳磚的成本有意義。
4.應(yīng)用實例：
4．1．某鋼廠100T精煉鋼包：
鋼包工況：盛鋼量：100T；LF精練，精煉比例：50%~60%；LF精煉時間：～45min；鋼包盛鋼時間：＞100min。
鎂碳磚：MT14A；再生鎂碳顆粒加入量：60%；原磚厚度：170mm；使用部位：鋼包渣線。
使用壽命：平均：60次。
4．2．某鋼廠120T精煉鋼包：
鋼包工況：盛鋼量：120T；LF精練，精煉比例：＞70%；LF精煉時間：～45min；鋼包盛鋼時間：＞110min。
鎂碳磚：MT14A；再生鎂碳顆粒加入量：80%；原磚厚度：170mm；使用部位：鋼包渣線。
使用壽命：平均：55次。
4．3． 某鋼廠160T鋼包：
渣線鎂碳磚用再生鎂碳磚顆粒60%，平均使用壽命110次。
5.效益分析：
以添加80%再生鎂碳顆粒制造MT14A為例說明：
① 一級再生鎂碳顆粒：加入量80%，含稅出廠量：1650元/T
② 97%電熔鎂砂：加入量15%，含稅成品粒度出廠價：2200 元/T
③ -198鱗片石墨：加入量：6%，含稅出廠價：3050元/T
根據(jù)以上基本配比，由于使用再生鎂碳顆粒減少97%鎂砂使用量73%，減少-198鱗片石墨：使用量：7%，根據(jù)原材料的差價可以算出再生產(chǎn)一噸MT14A鎂碳磚，直接原材料成本降低：
（2200-1650）×73%+（3050-1650）×7%≈500元
同樣的道理，添加60%一級再生鎂碳顆粒制造MT14A，生產(chǎn)一噸MT14A鎂碳磚，直接原材料成本降低約400元。按照目前國內(nèi)MT14A的市場售價情況，降低400元的材料費用意味著可增加鎂碳磚凈利潤10%以上；對于一個中等規(guī)模的鎂碳磚生產(chǎn)廠而言，若其年銷售鎂碳磚5000噸，則每年可增加凈利潤200萬元以上。
三、 服務(wù)內(nèi)容和承諾
上海歆辰耐火材料技術(shù)中心是由一些長期工作在耐火材料生產(chǎn)、科研和應(yīng)用領(lǐng)域的工程技術(shù)人員組成，由于長年工作在耐火材料企業(yè)第一線，大家深知耐火材料企業(yè)經(jīng)營的艱難，我們愿意用一流的技術(shù)和一流的產(chǎn)品為廣大耐火材料企業(yè)服務(wù)。
歡迎廣大耐火材料企業(yè)到我中心考察指導(dǎo)，如貴企業(yè)有意降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，我們將提供最大的支持。
歡迎廣大耐火材料企業(yè)選購我中心生產(chǎn)的再生鎂碳顆粒、再生鎂碳顆粒專用樹脂和復(fù)合添加劑。若您選用了我中心的產(chǎn)品，我們將提供如下免費服務(wù)：
（1）提供使用再生鎂碳顆粒制造優(yōu)質(zhì)鎂碳磚技術(shù)資料；
（2）提供現(xiàn)場生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)。
企業(yè)的發(fā)展離不開技術(shù)創(chuàng)新，只有不斷的技術(shù)創(chuàng)新，才能為企業(yè)提供源源不斷的經(jīng)濟效益。愿我們的技術(shù)和產(chǎn)品能為您的企業(yè)發(fā)展增添動力。
上海歆辰耐火材料技術(shù)中心
2006年7月
陳路兵：13701684189
詳情
專家 回復(fù)：2006-10-11 11:03
我們有2-5噸的中頻爐,以前用92%的燒結(jié)鎂砂做爐襯,現(xiàn)在用再生的鎂碳顆粒行嗎?使用溫度1790度,價格是多少?13317142962
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