專利名稱：用后廢棄高鋯磚的再利用方法
技術領域：
本發明涉及資源綜合利用エ業固體廢物的處理技術，所得到的產品是高級熔鑄耐火材料。
背景技術：
用后廢棄高鋯耐火磚按其生產エ藝分為燒結高鋯磚與熔鑄高鋯磚，由于高鋯耐火磚具有優異的耐火性能，因此，拆窯下來高鋯耐火磚，其外觀幾乎沒被侵蝕，其主體仍是由氧化鋯(ZrO2)化學成分構成。由于其已經經過高溫使用，因此拆窯時其會分裂成大小不等的塊。由于氧化鋯(ZrO2)是稀缺資源，因此，從玻璃窯拆下來的高鋯磚還具有非常大的價值，繼續發揮其中的化學成分的價值，對其進行二次開發利用，具有節省資源、保護環境的意義。本發明公開了ー種利用用后廢棄的燒結高鋯磚及熔鑄高鋯磚制造熔鑄高鋯磚的方法，通過機械粉碎及分選、兩種顆粒料及還原劑的配料混和、與浙青結合劑的混煉、壓制成球、煅燒、電弧爐高溫熔融冶煉、澆鑄成型保溫退火等過程，最終得到熔鑄高鋯磚。該熔鑄聞錯磚是一種可用于聞檔玻璃窯爐等聞溫窯爐關鍵部位的聞級耐火材料。

發明內容
本發明的目的在于對エ業固體廢物進行處理，得到ー種新的熔鑄耐火磚，即高溫使用后的廢棄高鋯磚的資源循環再利用。為實現上述目的，本發明可采取下述技術方法 第一步廢棄高錯耐火磚的預處理
將回收的玻璃窯爐用過的廢燒結高鋯耐火磚與廢熔鑄高鋯磚分別處理，采用機械打磨的方法去除其表面附著的雜質；然后采用顎式破碎機、對輥式破碎機將回收的廢高鋯耐火磚破碎，揀選出雜質，得到的顆粒料的粒度為3mm以下,分別堆放。第二步配料
將廢燒結高鋯磚顆粒料、廢燒結高鋯磚顆粒料與石油焦粉進行配料混合，按重量比廢燒結高鋯磚顆粒料與廢熔鑄高鋯磚顆粒料合計占90%-95%，石油焦粉占10%-5%進行配料；第三步混煉
將第二步配合好的料與浙青結合劑放入帶加熱裝置的混合機中混煉，浙青結合劑加入的比例為配合料總重量的10%-5%。第四歩壓制成球
將混煉好的料用壓球機壓制成球，球的粒度為20-30mm左右。由于廢磚顆粒料已經揀選出雜質，那么只剩下少量雜質附著在顆粒表面，雜質成分主要有兩種，一種是氧化硅(Si02)，另外ー種是破碎設備磨削下來的鐵等金屬或其氧化物，都是外源性雜質。通過與浙青混煉并壓制成球，浙青包裹廢磚顆粒料與石油焦粉，使它們充分接觸，以利于石油焦及浙青中的碳與雜質發生反應。
第五步煅燒
將壓制的球裝入匣缽中，送入隧道窯中煅燒，隧道窯的最高溫度為1600°C。煅燒后得到多孔狀的塊，然后將這種塊破碎成塊徑30-50mm的顆粒料。第六步高溫熔融冶煉
將第五步得到的顆粒料加入到電弧爐中，進行高溫熔融冶煉。冶煉過程分三個步驟，冶煉初期采用低電壓、大電流熔化工藝，二次電壓為120V-220V、二次電流為8000A-30000A，冶煉周期為40分鐘，使爐內形成較大的熔池；冶煉中期采用高電壓、低電流熔化，二次電壓為300V-400V、二次電流為4000A-12000A，冶煉周期為30-40分鐘，在爐內形成氧化氣氛，便于脫出熔液中的碳；熔化后期仍采用低電壓、大電流熔化，二次電壓為120V-220V、二次電流為10000A-30000A，冶煉周期為30分鐘，均化熔液的溫度，便于熔液澆鑄。第七步熔液澆鑄成型
熔化周期結束時，將熔液澆鑄到耐火材料制成的模型中，采用保溫材料對鑄型保溫退火，保溫時間15-20天，然后對產品進行切磨加工，最后得到熔鑄高鋯耐火磚。
具體實施例方式 實施例一1、將回收的用后的廢燒結高鋯磚及廢熔鑄高鋯磚人工分類、分別堆放，采用機械打磨的方法去除其表面附著的雜質；通過顎式破碎機、對輥破碎機破碎，揀選出雜質，得到的顆粒料的粒度為2-3mm以下。2、按重量比，廢燒結高鋯磚顆粒料占40%，廢熔鑄高鋯磚顆粒料占50%，石油焦粉占10%進行配料。

3、將上步配合好的料放入帶加熱裝置的混合機中，加熱溫度80°C，然后加入浙青結合劑，加入的比例為總重量的6%，混煉30分鐘。4、將混煉好的料用壓球機壓制成球，球的粒度為20-30_左右。5、將壓制的球裝入匣缽中，送入隧道窯中煅燒，隧道窯的最高溫度為1600°C。煅燒后得到多孔狀的塊，然后將這種塊破碎成塊徑30-50mm的顆粒料。6、將第5步得到的顆粒料加入到電弧爐中，進行高溫熔融冶煉。冶煉過程分三個步驟，冶煉初期采用低電壓、大電流熔化工藝，二次電壓為130V、二次電流為18000A，冶煉周期為40分鐘，使爐內形成較大的熔池；冶煉中期采用高電壓、低電流熔化，二次電壓為320V、二次電流為8000A，冶煉周期為40分鐘，在爐內形成氧化氣氛，便于脫出熔液中的碳；熔化后期仍采用低電壓、大電流熔化，二次電壓為150V、二次電流為15000A，冶煉周期為30分鐘，均化熔液的溫度，便于熔液澆鑄。7、將熔化好的熔液澆鑄到預先組合好的模型中，模型采用石墨板制成。8、澆鑄之前，將模型埋入保溫介質中保溫退火，保溫介質選用氧化鋁空心球及氧化鋁粉，四周保溫層厚度> 350 mm。澆鑄后的模型自然停留15-20天，使磚材實現保溫退火。9、待保溫退火的產品降到60°C以下，可將產品取出，進行表面清理，經檢驗合格后，按用戶要求切磨加工以及組裝等。實施例ニ
本實施例與實施例ー過程基本一致，其主要區別是廢磚顆粒料、石油焦粉、浙青的混合比例不同，熔融冶煉參數有區別，エ藝控制略作調整1、將回收的用后的廢燒結高鋯磚及廢熔鑄高鋯磚人工分類、分別堆放，采用機械打磨的方法去除其表面附著的雜質；通過顎式破碎機、對輥破碎機破碎，揀選出雜質，得到的顆粒料的粒度為2-3mm以下。2、按重量比，廢燒結高鋯磚顆粒料占20%，廢熔鑄高鋯磚顆粒料占73%，石油焦粉占7%進行配料。3、將上步配合好的料放入帶加熱裝置的混合機中，加熱溫度80°C，然后加入浙青結合劑，加入的比例為配合料總重量的8%，混煉30分鐘。4、將混煉好的料用壓球機壓制成球，球的粒度為30-20_左右。5、將壓制的球裝入匣缽中，送入隧道窯中煅燒，隧道窯的最高溫度為1600°C。煅燒后得到多孔狀的塊，然后將這種塊破碎成塊徑30-50mm的顆粒料。6、將第5步得到的顆粒料加入到電弧爐中，進行高溫熔融冶煉。冶煉過程分三個步驟，冶煉初期采用低電壓、大電流熔化工藝，二次電壓為160V、二次電流為13000A，冶煉周期為40分鐘，使爐內形成較大的熔池；冶煉中期采用高電壓、低電流熔化，二次電壓為300V、二次電流為7000A，冶煉周期為30-40分鐘。在爐內形成氧化氣氛，便于脫出熔液中的碳；熔化后期仍采用低電壓、大電流熔化，二次電壓為140V、二次電流為15000A，冶煉周期為30分鐘，均化熔液的溫度，便于熔液澆鑄。

7、將熔化好的熔液澆鑄到預先組合好的模型中，模型采用石墨板制成。8、澆鑄之前，將模型埋入保溫介質中保溫退火，保溫介質選用エ業氧化鋁粉及氧化鋁空心球，四周保溫層厚度> 350 mm。澆鑄后的模型自然停留15-20天，使磚材實現保溫退火。9、待保溫退火的產品降到60°C以下，可將產品取出，進行表面清理，經檢驗合格后，按用戶要求切磨加工以及組裝等。最后應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種用后廢棄高鋯磚的再利用方法，其特征在于 步驟一、以回收的廢棄燒結高鋯磚及熔鑄高鋯磚為原料，分別處理，清除廢高鋯耐火磚表面附著的雜質，將其破碎并分選出雜質； 步驟二、將廢燒結高鋯磚顆粒料、廢燒結高鋯磚顆粒料與石油焦粉進行配料混合，按重量比廢燒結高鋯磚顆粒料與廢熔鑄高鋯磚顆粒料合計占90%-95%，石油焦粉占5%-10%進行配料； 步驟三、將步驟二配合好的料與浙青結合劑一起放入帶加熱裝置的混合機中混煉，浙青結合劑加入的比例為配合料總重量的5%-10% ； 步驟四、將混煉好的料用壓球機壓制成粒度為20-30_左右的球； 步驟五、將壓制的球裝入匣缽中，送入隧道窯中煅燒，隧道窯的最高溫度為1600°C，煅燒后得到多孔狀的塊，然后將這種塊破碎成塊徑30-50mm的顆粒料； 步驟六、將步驟五得到的顆粒料加入到電弧爐中，進行高溫熔融冶煉，冶煉過程分三個步驟，冶煉初期采用低電壓、大電流熔化工藝，二次電壓為120V-220V、二次電流為8000A-30000A，冶煉周期為30-40分鐘，使爐內形成較大的熔池；冶煉中期采用高電壓、低電流熔化，二次電壓為300V-400V、二次電流為4000A-12000A，冶煉周期為30-40分鐘，在爐內形成氧化氣氛，便于脫出熔液中的碳；熔化后期仍采用低電壓、大電流熔化，二次電壓為120V-220V、二次電流為10000A-30000A，冶煉周期為30-40分鐘，均化熔液的溫度，便于熔液澆鑄； 步驟七、將熔液澆鑄到耐火材料制成的模型中，采用保溫材料對鑄型保溫退火，保溫時間15-20天，然后對產品進行切磨加工，最后得到熔鑄高鋯耐火磚，所述熔鑄高鋯耐火磚可用于特種玻璃窯爐侵蝕最嚴重的部位。
2.根據權利要求1所述的一種用后廢棄高鋯磚的再利用方法，其特征在于按重量比，按照廢燒結高鋯磚顆粒料占20%，廢熔鑄高鋯磚顆粒料占73%，石油焦粉占7%進行配料。
3.根據權利要求1所述的一種用后廢棄高鋯磚的再利用方法，其特征在于步驟一中，采用機械打磨的方法清除廢高鋯耐火磚表面附著的雜質；然后采用顎式破碎機、對輥式破碎機將回收的廢高鋯耐火磚破碎，得到粒度小于3mm的顆粒料。
4.根據權利要求1所述的一種用后廢棄高鋯磚的再利用方法，其特征在于步驟三中，將配合好的料放入帶加熱裝置的混合機中，加熱溫度80°C，然后加入浙青結合劑，加入的比例為總重量的6-8%，混煉30分鐘。
5.根據權利要求1所述的一種用后廢棄高鋯磚的再利用方法，其特征在于步驟四中，將混煉好的料用壓球機壓制成粒度為20-30mm左右的球。
6.根據權利要求1所述的一種用后廢棄高鋯磚的再利用方法，其特征在于步驟五中，將壓制的球裝入匣缽中，送入隧道窯中煅燒，隧道窯的最高溫度為1600°C，煅燒后得到多孔狀的塊，然后將這種塊破碎成塊徑30-50mm的顆粒料。
7.根據權利要求1所述的一種用后廢棄高鋯磚的再利用方法，其特征在于步驟六中，冶煉初期，二次電壓為130V、二次電流為18000A，冶煉周期為40分鐘；冶煉中期，二次電壓為320V、二次電流為8000A，冶煉周期為40分鐘；熔化后期，二次電壓為150V、二次電流為15000A，冶煉周期為30分鐘。
8.根據權利要求1所述的一種用后廢棄高鋯磚的再利用方法，其特征在于步驟七中，所述模型采用石墨板制成，澆鑄之前，將模型埋入保溫介質中保溫退火，保溫介質選用氧化鋁空心球及氧化鋁粉，四周保溫層厚度> 350 mm，澆鑄后的模型自然停留15-20天，使磚材實現保溫退火，待保溫退火的產品降到60°C以下，將產品取出，進行表面清理，經檢驗合格后，按 用戶要求進行切磨加工及組裝。
全文摘要
本發明公開了一種用后廢棄高鋯磚的再利用方法，包括雜質去除、混料、混煉、壓球、煅燒、高溫熔融冶煉、澆鑄、退火等工序，使高溫使用后的廢棄高鋯磚中的氧化鋯(ZrO2)成分得到二次利用。
文檔編號C04B35/622GK103030412SQ20121058791
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年12月31日
發明者王國海, 李起勝, 徐寶魁, 劉官清 申請人:鄭州振中電熔鋯業有限公司