再生镁碳砖的电熔镁砂颗粒还原方法及其设备技术

本发明专利技术提供一种再生镁碳砖的电熔镁砂颗粒还原方法及其设备，还原方法包括以下步骤：S1、对废弃镁碳砖进行初选和精选，将拣选好的废弃镁碳砖装框进行消化处理，再进行干燥处理；S2、将经过处理后的废弃镁碳砖破碎成15～0mm的镁碳砖颗粒料；S3、通过温控系统和给氧系统对放入回转窑筒体内的镁碳砖颗粒料进行氧化脱碳处理；S4、经过氧化脱碳处理后的镁碳砖颗粒料排出后，通过冷却处理，待冷却后的温度小于40℃，再经过筛选，得到不同规格的镁砂成品料。还原设备中不锈钢筒体的内径d为0.2～0.5m。本发明专利技术采用的烧成温度控制在800～1100℃，低于现有的1250～1350℃，降低了能耗的使用；同时不锈钢筒体内径小。同时不锈钢筒体内径小。同时不锈钢筒体内径小。

【技术实现步骤摘要】
再生镁碳砖的电熔镁砂颗粒还原方法及其设备


[0001]本专利技术属于冶炼废弃物再利用
，具体涉及一种再生镁碳砖的电熔镁砂颗粒还原方法及其设备。

技术介绍

[0002]随着再生镁碳砖的再利用技术成熟和快速发展，现行的破碎加工整形工艺处理的镁碳砖再生原料仍存在一定的假颗粒现象，影响后期的加入量和产品使用性能。国内有些企业采用废弃镁碳砖的重烧技术，一方面因没有专门的脱碳设备，采用现有的回转窑重烧能耗偏高，另一方面烧后的镁碳砖中仍然存在一定的残碳，且颗粒与细分有一定的烧结成团问题，也不便于后期的使用，至今废弃镁碳砖的颗粒烧成还原技术一直未达到工业化应用。如何能充分有效做到镁碳砖中的电熔镁砂还原，仍是目前需解决的关键技术。
[0003]申请号为202111493860X的中国专利技术专利公开了一种废镁碳砖再利用的方法，它包括以下步骤：将废镁碳砖的迎钢面剔除；废镁碳砖破碎成规格为0
‑
5毫米的碎粒，且除去其中的铁；将碎粒用水浸泡24
‑
48小时；加入醇类化合物混碾15
‑
30分钟后困料1小时以上；将经过困料处理后的废镁碳砖在氧气氛围和温度1250
‑
1350℃中氧化50
‑
90分钟。但是采用该方法一方面，其温度控制在1250
‑
1350℃，会消耗大量的能量，目前燃气成本很高，燃烧的热量损失也很大，不利于环保要求；另一方面，是将废镁碳砖破碎成规格为0
‑
5mm的碎粒，其粒径范围较小。而且，该方法采用的回转窑设备很大，设备要满足连续生产，需要有非常足量的废弃镁碳砖才行。最后，5～0mm粒度的废弃镁碳砖在2米内径或更大的回转窑中是不能够充分发挥并烧成氧化的，再次浪费了很大热能，为了确保废弃镁碳砖的镁砂还原，只能一味提高烧成温度，再次浪费较大热能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是要提供一种再生镁碳砖的电熔镁砂颗粒还原方法及其设备，以解决现有方法存在温度过高导致燃烧热量损失很大、废镁碳砖破碎成规格范围较小成本增高、以及回转窑设备过大导致不能满足连续生产等的问题，从而降低燃烧热量损失、提高氧化还原效果。
[0005]为实现上述目的，本专利技术公开一种再生镁碳砖的电熔镁砂颗粒还原方法，包括以下步骤：
[0006]S1、对废弃镁碳砖进行初选和精选，将拣选好的废弃镁碳砖装框进行消化处理，再进行干燥处理；
[0007]S2、将经过处理后的废弃镁碳砖破碎成15～0mm的镁碳砖颗粒料；
[0008]S3、通过温控系统和给氧系统对放入回转窑筒体内的镁碳砖颗粒料进行氧化脱碳处理；
[0009]S4、经过氧化脱碳处理后的镁碳砖颗粒料排出后，通过冷却处理，待冷却后的温度小于40℃，再经过筛选，得到不同规格的镁砂成品料。
[0010]进一步地，所述S1包括以下步骤：
[0011]S11、所述初选包括去除除镁碳砖以外的其他杂物；
[0012]S12、所述精选包括将经过初选的废弃镁碳砖的钢渣、铁、变质层以及附着火泥浮灰等杂质进行人工敲打去除；
[0013]S13、将经过所述精选的废弃镁碳砖装框进行消化处理；
[0014]S14、将经过所述消化处理的废弃镁碳砖晾干后，在200～250℃的温度下热干燥6～10小时。
[0015]进一步地，所述S3包括以下步骤：
[0016]S31、通过所述温控系统将回转窑筒体内部的加热温度控制在800～1100℃；
[0017]S32、将所述镁碳砖颗粒料从回转窑的进料口投入，使所述镁碳砖颗粒料在作横向翻滚的同时缓慢下行；
[0018]S33、同时保证每加工1t镁碳砖颗粒料，给氧系统供给150～300m3的氧气，所述氧气从回转窑的出料口缓慢加入，使所述氧气在上升过程中遇到镁碳砖颗粒料后发生氧化脱碳。
[0019]进一步地，所述S3中，回转窑的自转速度为15～30r/min。
[0020]进一步地，所述S4中，筛选采用的设备是震动筛，经过震动筛筛选的镁砂成品料的规格包括5～3mm、3～1mm、1～0.5mm和小于0.5mm四个级分。
[0021]本专利技术还提供一种为实现上述方法专门设计的再生镁碳砖的电熔镁砂颗粒还原设备，包括微型结构的回转窑，所述回转窑包括内层的耐热不锈钢筒体和外层的保温层，以及位于两者中间的加热层，所述不锈钢筒体的内径d为0.2～0.5m，所述回转窑的长度为2～5m。
[0022]进一步地，所述回转窑与地面的倾斜角为3～5
°
。
[0023]进一步地，所述加热层由电阻丝加热网构成，并通过温控系统将所述电阻丝加热网的温度控制在800～1100℃。
[0024]进一步地，所述保温层的材质为纤维棉，其厚度为10～20cm。
[0025]进一步地，所述回转窑的出料端设置有给氧系统，所述给氧系统包括氧气罐和连接至出料端的氧气管，所述氧气的补充量是每加工1t镁碳砖颗粒料供给150～300m3。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0027]1、本专利技术采用的还原方法中烧成温度控制在800～1100℃，低于现有的1250～1350℃，热能消耗更低，降低了能耗的使用；
[0028]2、本专利技术采用的还原方法中破碎成15～0mm的镁碳砖颗粒料，相比较现有技术中的0
‑
5mm的粒径范围，增大了其粒径范围，有效降低了破碎投入成本；
[0029]3、本专利技术采用的还原方法中通过在回转窑出料口进行适量的氧气补充，脱碳效果好，最终得到的镁砂成品料质量好；
[0030]4、本专利技术采用的微型结构的回转窑设备直径小，长度短，占地面积小，设备投入少，适合间断处理镁碳砖，能够满足废弃镁碳砖连续生产的需要。
[0031]5、本专利技术采用微型回转窑旋转给氧中温烧成设备，特别适合小批量低能耗生产，可充分将再生镁碳砖颗粒料中的碳烧掉，并且保证了颗粒之间的细分级差，所还原的电熔镁砂颗粒可直接等价用于镁碳砖产品中。
[0032]6、经初步估算，如果某耐火材料公司每年可回收再生镁碳砖5500吨，通过本专利技术技术方案还原的电熔镁砂颗粒可达到3000吨以上，其可直接代替电熔镁砂使用，预计成本节约3000*1500＝450万元；全国每年约有150万吨再生镁碳砖需要加工，本专利技术具有良好的产业化推广价值。
附图说明
[0033]图1为本专利技术的回转窑及给氧系统的结构示意图；
[0034]图2为本专利技术回转窑的横剖示意图。
[0035]图中：回转窑1、进料端11、出料端12、保温层13、加热层14、耐热不锈钢筒体15；氧气罐2、氧气管21。
具体实施方式
[0036]为了更好地解释本专利技术，以下结合具体实施例进一步阐明本专利技术的主要内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于以下实施例。
[0037]本实施例公开了一种再生镁碳砖的电熔镁砂颗粒还原方法，包括以下步骤：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种再生镁碳砖的电熔镁砂颗粒还原方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对废弃镁碳砖进行初选和精选，将拣选好的废弃镁碳砖装框进行消化处理，再进行干燥处理；S2、将经过处理后的废弃镁碳砖破碎成15～0mm的镁碳砖颗粒料；S3、通过温控系统和给氧系统对放入回转窑筒体内的镁碳砖颗粒料进行氧化脱碳处理；S4、经过氧化脱碳处理后的镁碳砖颗粒料排出后，通过冷却处理，待冷却后的温度小于40℃，再经过筛选，得到不同规格的镁砂成品料。2.根据权利要求1所述再生镁碳砖的电熔镁砂颗粒还原方法，其特征在于，所述S1包括以下步骤：S11、所述初选包括去除除镁碳砖以外的其他杂物；S12、所述精选包括将经过初选的废弃镁碳砖的钢渣、铁、变质层以及附着火泥浮灰等杂质进行人工敲打去除；S13、将经过所述精选的废弃镁碳砖装框进行消化处理；S14、将经过所述消化处理的废弃镁碳砖晾干后，在200～250℃的温度下热干燥6～10小时。3.根据权利要求1所述再生镁碳砖的电熔镁砂颗粒还原方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：S31、通过所述温控系统将回转窑筒体内部的加热温度控制在800～1100℃；S32、将所述镁碳砖颗粒料从回转窑的进料口投入，使所述镁碳砖颗粒料在作横向翻滚的同时缓慢下行；S33、同时保证每加工1t镁碳砖颗粒料，给氧系统供给150～300m3的氧气，所述氧气从回转窑的出料口缓慢加入，使所述氧气在上升过程中遇到镁碳砖颗粒料后发生氧化脱碳。4.根据权利要求1所述再生镁碳砖的电熔镁砂颗粒还原方...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦常杰，曹志明，雷中兴，郑吉红，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团耐火材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：