再生鎂碳顆粒制造優(yōu)質鎂碳磚技術及產品
一、 前言
近幾年，隨著國內冶金行業(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，國內許多鎂碳磚生產企業(yè)其生產銷售的鎂碳磚已虧本，企業(yè)生存發(fā)展十分困難。
為了扭轉鎂碳磚生產企業(yè)的困境，上海歆辰耐火材料技術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)質鎂碳磚的生產和使用技術。經過幾年不懈的努力和反復試用，目前，上海歆辰耐火材料技術中心已成功利用再生鎂碳顆粒和專門配制的樹脂生產鎂碳磚，其再生鎂碳顆粒加入量已達80%，生產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的鎂碳磚，而生產成本降低明顯，企業(yè)獲利能力大幅增加，許多利用本技術和產品的生產廠從此走上了健康發(fā)展的道路。
二、 內容介紹
1.技術介紹：
本技術利用冶金行業(yè)轉爐、電爐、鋼包等裝備使用后廢棄的鎂碳磚生產再生鎂碳顆粒，同時配以專門研制和生產的對再生鎂碳顆粒具有更好相容性的樹脂結合劑和復合添加劑，在不改變原有鎂碳磚生產工藝、生產方法、烘烤等條件下制造優(yōu)質鎂碳磚，制造出的優(yōu)質鎂碳磚其理化性能和使用效果完全等同于目前國內鎂碳磚生產企業(yè)使用全新原材料生產的鎂碳磚。
本技術的關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合劑和復合添加劑，只有使用處理良好的再生鎂碳顆粒才能生產出合格的優(yōu)質鎂碳磚。
2.原材料介紹：
2．1．再生鎂碳顆粒：
選用冶金行業(yè)轉爐、電爐、鋼包等裝備使用后的廢棄鎂碳磚，經過人工挑選、破碎、浮選、制粒、燒成等生產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，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過長期高溫使用的，其鎂砂的結晶程度和大小以及礦物組成經長期高溫燒成更趨完美，可以避免許多使用全新材料制造的鎂碳磚在使用中產生的不利反應。
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合格的再生鎂碳顆粒，這種反復利用的生產技術可以保證再生鎂碳顆粒長期穩(wěn)定供應。
上海歆辰耐火材料技術中心目前委托自己的生產基地——陽谷信民耐火材料有限公司生產銷售再生鎂碳顆粒。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MT14A以上的優(yōu)質鎂碳磚（實際再生鎂碳磚的物性能優(yōu)于MT14A的國家標準水平）。
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爐、電爐非關鍵部位、鋼包熔池廢棄鎂碳磚，其一般使用96%以上電熔鎂砂或97%以上燒結高純鎂砂，C%＜14%；二級再生鎂碳顆粒適用于生產MT14A以下的優(yōu)質鎂碳磚。
2．2．專用樹脂結合劑:
由于再生鎂碳顆粒是由廢棄鎂碳磚經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合劑，同時調整其粘度、固含量、固定碳等指標，用其配合再生鎂碳顆?？梢陨a出質量更優(yōu)的鎂碳磚。
上海歆辰耐火材料技術中心目前委托自己的生產基地—淄博開發(fā)區(qū)永利耐火材料有限公司生產銷售再生鎂碳顆粒生產鎂碳磚專用樹脂結合劑，其理化性能見表3。
表3：再生鎂碳顆粒專用樹脂結合劑理化指標
指 標 再 生 鎂 碳 顆 粒 專 用 樹 脂 結 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，都保證原料和結合劑不要加熱而進行常溫混料和生產鎂碳磚，這給冬季生產鎂碳磚和鋁鎂碳磚帶來很大方便，保證了鎂碳磚的質量。
3.生產鎂碳磚介紹:
3．1．不同含量再生鎂碳顆粒生產鎂碳磚性能對比：
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，使用再生鎂碳顆粒可以制造出與使用全新原材料同樣優(yōu)質的鎂碳磚，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合劑生產鎂碳磚性能對比：
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，只是酚醛樹脂結合劑價格的80%，對降低鎂碳磚的成本有意義。
4.應用實例：
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%，根據原材料的差價可以算出再生產一噸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，生產一噸MT14A鎂碳磚，直接原材料成本降低約400元。按照目前國內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、 服務內容和承諾
上海歆辰耐火材料技術中心是由一些長期工作在耐火材料生產、科研和應用領域的工程技術人員組成，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)經營的艱難，我們愿意用一流的技術和一流的產品為廣大耐火材料企業(yè)服務。
歡迎廣大耐火材料企業(yè)到我中心考察指導，如貴企業(yè)有意降低企業(yè)的生產成本，提高企業(yè)的經濟效益，我們將提供最大的支持。
歡迎廣大耐火材料企業(yè)選購我中心生產的再生鎂碳顆粒、再生鎂碳顆粒專用樹脂和復合添加劑。若您選用了我中心的產品，我們將提供如下免費服務：
（1）提供使用再生鎂碳顆粒制造優(yōu)質鎂碳磚技術資料；
（2）提供現場生產技術指導。
企業(yè)的發(fā)展離不開技術創(chuàng)新，只有不斷的技術創(chuàng)新，才能為企業(yè)提供源源不斷的經濟效益。愿我們的技術和產品能為您的企業(yè)發(fā)展增添動力。
上海歆辰耐火材料技術中心
2006年7月
陳路兵：13701684189
詳情
專家 回復：2006-10-11 11:03
我們有2-5噸的中頻爐,以前用92%的燒結鎂砂做爐襯,現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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