废弃耐火材料的回收利用

废弃耐火材料的回收利用

摘要：随着我国工业化规模逐步扩大，特别是冶金、建材、化工等高温行业的

大规模兴起，企业对耐材资源的需求逐年加大。同时产生的废弃耐材也越来越多。如何回收利用好废弃耐材，把废弃耐材变废为宝，对于当今企业降本增效、节能

减排尤为重要。随着环保政策的贯彻实施和耐火材料市场经济机制的健全，降本

增效、节约资源和改善环境的意识越来越强。近几年，世界冶金企业对用后耐材

的再利用技术逐步开始重视。目前，工业发达国家政府对废弃用后耐材企业加收

排放税，迫使相关企业对用后耐材的再利用进行研究。鉴于此，文章对废弃耐火

材料的回收利用进行了研究，以供参考。

关键词：废弃耐火材料；问题分析；回收利用

1 耐火材料概述

耐火材料，根据国际标准是指在高温环境下其化学与物理性质稳定并能正常

使用的非金属（并不排除含有一定比例的金属）材料与产品。美国对耐火材料标

准定义：根据其化学、物理性质可制成用于温度超过1000℉环境下的结构与器件

的非金属材料。按照日本的标准，耐火材料规定为能在1500℃以上温度下使用的

定形耐火材料以及最高使用温度为800℃以上的不定形耐火材料、耐火泥浆与耐

火隔热砖。中国则沿用国际标准，耐火材料的定义为物理与化学性质适宜于在高

温下使用的非金属材料，但不排除某些产品可含有一定量的金属材料。耐火材料

包括天然矿石以及按照一定的工业要求制造，具有一定的高温力学性能、良好的

体积稳定性，并且是各种耐高温设备必需的材料

2 废弃耐火材料回收利用情况

当前，在我国的耐火材料中，年产废弃物达到了700万t，数量是非常庞大的。这些废气材料的存在，既占用了耕地空间，也对环境造成了严重的污染，不利于

当前节能环保理念的实现。近年来，随着企业发展的需要，大多数公司已经开始

注重废气耐材的回收利用。例如，在攀钢集团冶金辅料分公司当中，通过将废气

耐材进行回收，变废为宝，将废弃耐材制成各种材料，如炉墙砌筑用的镁砖、出

铁口用的滑板、高炉炉盖砌筑用的高铝砖等等，用于攀钢各分厂生产需求区当中，使得企业的生产成本大大降低。

3 我国在废弃耐材再利用方面存在的问题

3.1缺乏认识

当前，在一些企业当中，都是采用的简单的作坊式生产，产品比较单一，对

企业的发展产生了影响。一些企业只重视对于原材料的购买，却对于丢弃掉的废

弃耐材缺乏重视，并且还存在一些误解例如使用废料会对产品的质量产生影响，

所以在当前的耐火材料中，对于废弃材料的利用还需要进一步提升认识。

3.2缺乏相关研究和技术

在我国当前的发展中，由于废弃耐火材料的利用起步相对比较晚，虽然在近

年来攀钢、宝钢等一些企业在相关的利用方面取得了一定的进展，但是在研究的

深度与广度方面依然存在着一些不足，在整体的利用率方面还比较低。比如，只

是简单的将产品制成滑板、镁砖、铝镁碳砖等产品，但是在制作工艺的质量控制

方面仍然需要进一步的提高。

3.3缺乏合理分类

在一些企业中，对于废弃耐火材料是专门建造了一块场地，将各种材料堆放

在一起，但是由于一些产量的烧伤程度不同、性质也不同，所以这样的话就会影

响到后期的加工效率，也会使得废弃耐火材料的利用率达不到高要求。

4 耐火材料的回收方法

废弃耐火材料的回收，根据其应用部位和使用后损坏状态不同，而采取不同

的回收工艺。大体上可按以下方法进行回收应用：废弃耐火材料→分类堆放→分

拣→除去渣层→破碎（颚破、锤破、对辊破碎）→筛选→规格料→掺入新产品中。从理论上分，可分为以下４种方法：

4.1直接使用法

拆除后不加工而直接利用的方法就叫做直接利用法。对于永久层以及一些非

主要部位，即使液态金属容器使用完一个炉役，它们损坏很少，有一些耐材基本

上没有什么变化。可以把它们直接用到其他非主要部位或安全要求更低的区域。

此方法可实施的耐材品种少，但能做到物尽其用，避免浪费。

4.2初级使用法

把用后耐火材料经过简单地拣选和粉碎加工成不同颗粒料就使用的方法叫做

初级使用法，此法显著降低了产品的质量，但能有效解决环保问题，能有效避免

环境污染。

4.3中级使用法

在初级使用技术的基础上，进一步进行破碎复合颗粒、物理化学加工和处理，使用后耐火材料更接近原始原料水平。例如用后滑板经过拣选、粉碎、除铁等处

理后，作为滑板原料，生产出的滑板与新的滑板一样。

4.4高级使用法

利用新材料合成原理，可以在拣选和粉碎加工后，采用以下高级使用法：（１）加入一些材料，利用化学和高温物理原理合成新材料；（２）以此为原料

提取纯物质，例如从用后镁铬砖或高铬砖中经过提纯和反应而制得金属铬，可能

会有很大的价值；（３）把它们加工成微粉甚至纳米粉。目前使用较多的是前两

种方法。

5 废弃耐火材料的分类利用

5.1废镁碳砖

将废弃镁碳砖进行回收之后，可以将其直接利用，将其配加到如钢包渣线自

由面使用的镁碳砖混合料中，配比为30%～50%。利用之前与利用之后所回收的

废镁碳砖所有的性能都比标准的指标要大。所以，对镁碳砖进行回收利用是完全

可以实行的。

5.2废铝镁碳砖

在对同材质的铝镁碳砖进行生产的过程中，可以对废铝镁碳砖适量的进行配加，并且可以将铝镁碳砖破碎，使其变成细粉，可以生产处相同材质的耐火泥，

从而可以用在铝镁碳砖的砌筑方面。

5.3废铝碳化硅砖

废铝碳化硅砖在破碎之后，生产相同材质的耐火泥，将其用来砌筑铝碳化硅砖。一部分被破碎的颗粒料可以被用来生产铝碳化硅不定形耐火材料，比如在高

炉炉前当中所使用到的渣沟捣打料、渣沟浇注料以及渣铁沟沟盖等。

5.4废镁砖、镁铬砖

将渣沟浇注料与废镁砖进行破碎之后，在镁铬砖原料以及镁砖原料当中进行

适当的添加，也可以在镁质挡渣堰板原料当中进行适当的添加，并且看，可以在

加工之后，生产耐火泥。