耐火材料回收后的余热利用

钢铁业废弃耐火材料的应用分析发布时间：2021-12-29T07:26:48.494Z 来源：《中国科技人才》2021年第25期作者：屈荣[导读] 我国的钢铁企业的发展过程中，耐火材料的需求量越来越大，大量的废弃材料的产生得不到充分的利用，造成资源浪费。

本文就钢铁业废弃耐火材料的应用过程中出现的问题及对策进行分析讨论，并列举出几种耐火材料实际回收应用的方法。

甘肃酒钢集团科力耐火材料股份有限公司甘肃嘉峪关 735100摘要：我国的钢铁企业的发展过程中，耐火材料的需求量越来越大，大量的废弃材料的产生得不到充分的利用，造成资源浪费。

本文就钢铁业废弃耐火材料的应用过程中出现的问题及对策进行分析讨论，并列举出几种耐火材料实际回收应用的方法。

关键词：钢铁业；废弃耐火材料；回收利用前言：如今，我国的耐火材料年产废物已经高达几百万吨，如此庞大数量的废弃材料若不加以整治就会给企业、社会及环境带来问题，所以，越来越多的企业已经意识到回收利用废弃耐火材料的重要性，钢铁业将废弃的耐火材料回收应用，不仅可以节省成本，还对社会与经济的发展有着重要意义。

1废弃耐火材料回收利用的问题及对策1.1回收利用意识不够，缺乏合理分类对比于前些年的钢铁业的产品生产单一，企业的发展会受到一定限制，近些年的钢铁产业已经向前迈进了很大的一步，但就钢铁业废弃材料的应用来说，其中依然存在着很多问题。

有些企业没有足够的回收再利用意识，甚至认为废弃的材料都是被淘汰的产物，如果回收利用就会影响产品质量。

废弃的耐火材料数量庞大，不加以利用，反而选择就地掩埋或直接将材料弃之不管，造成了资源的极大浪费。

如此庞大的废弃材料随意丢弃，不仅浪费资源，还会对周边的自然环境产生影响。

有些企业甚至将很多种废弃材料聚集在一起，集中排放，先不说这些材料接触后会不会产生有危害的物质，单就后期分类回收来说，无疑为后续的资源分类工作带来了极大的不便，进而导致了回收难度大，成本高。

耐火材料回收再利用方案耐火材料的回收再利用是一个重要的问题，它不仅可以帮助企业节约成本，而且还有助于环保。

以下是一些再利用耐火材料的方案：1. 破碎和筛分：首先，可以对废旧的耐火材料进行破碎和筛分。

这个过程可以将大的耐火材料破碎成小块，便于后续的处理。

同时，通过筛分，可以按照颗粒的大小进行分类，满足不同再利用方式的需求。

2. 生产新的耐火材料：废旧的耐火材料可以通过一些工艺加工后，再次生产成为新的耐火材料。

这需要使用一些特定的设备和工艺，例如高温熔炼、烧结等。

3. 混凝土的添加剂：破碎后的耐火材料也可以作为混凝土的添加剂使用。

这不仅可以提高混凝土的性能，还可以减少废旧耐火材料的堆积。

4. 建筑材料：一些耐火材料也可以被用于制造建筑材料，例如砖、瓦等。

这不仅可以减少废旧耐火材料的堆积，还可以为建筑行业提供新的材料来源。

5. 能源回收：在某些情况下，废旧的耐火材料也可以通过焚烧等方式转化为能源。

这种方式需要考虑到环境保护和能源效率等因素，确保不会对环境造成二次污染。

在实施这些方案时，需要注意以下几点：确保安全：处理废旧耐火材料时，需要采取必要的安全措施，防止发生意外事故。

环保优先：无论采用哪种方式再利用耐火材料，都应优先考虑到环境保护，避免对环境造成二次污染。

经济性评估：再利用耐火材料需要进行经济性评估，确保回收再利用的效益大于新购材料的成本。

资源最大化利用：尽可能地提高废旧耐火材料的利用率，减少浪费。

总之，耐火材料的回收再利用是一个复杂的问题，需要考虑多个方面的因素。

只有通过合理的方案和措施，才能实现废旧耐火材料的最大化利用，为企业节约成本，同时保护环境。

谈余能资源的回收利用途径企业的能源利用率平均在30%～40%，还有大量余能尚未充分利用。

由于在所消耗的能源中燃料占重要的比重，所以，在余能之中，有一小部分是以气体的压力形式存在，还有一小部分是带压力的冷却水的剩余压头形式而存在，热能是以重要的一种形式占据重要地位的。

由此可见，对余热资源的回收利用途径的探讨是非常必要的。

1．余热资源及其质量余热资源属于二次能源。

从广义来说，凡是具有一定温度的排气、排液和高温待冷却的物料所包含的热能均属于余热。

它包括燃料燃烧产物经利用后的排气显热、高温成品的顯热、高温废渣的显热、冷却水带走的显热。

在不同的工序有着不同的种类和形态。

余热的温度水平及数量也有很大差别。

衡量余热资源不仅要看它的数量，还要看它的质量。

企业的余热资源中，就形态来说，有固体、气体、液体三种。

1．1排气余热气体余热中，多数为炉窑排出的废气带的热。

这种余热资源数量大，分布广，占余热资源总量的一半左右。

温度范围差别也很大，有230～500℃的中温废气，也有大量700℃以上的高温气体，例如，转炉炉气高达1600℃以上，焦炉的荒煤气出口温度有750℃。

1．2高温产品和炉渣的余热工业上许多生产要经过高温加热过程。

如金属的冶炼、熔化和加工；煤的气化和炼焦；石油炼制；水泥、耐火材料、陶瓷的烧成等。

因此，它们的成品或半成品及炉渣废料都有很高的温度，一般温度在500℃以上，例如红焦鍰、刚轧制成的热钢材等，属于固体显热。

这些产品一般都要冷却到常温后才能使用，所以在冷却过程中还有大量的余热可以利用。

在能量平衡分析中，成品得到的热属于有效热，，它的热再次加以回收利用，所以又叫“重热回收”。

高炉渣、转炉渣在排出时为1400～1600℃的融熔液态，在放热过程中将很快凝固成固体，所以一般仍将它归入高温固体显热的范围。

黑色冶金炉渣的余热占冶炼用燃料消耗总量的2%～6%，有色冶金炉渣占10%～14%。

它们的另一特点是多数为间歇式排出，给余热回收带来困难。

钢铁厂废弃耐火材料的回收利用摘要：对于炼钢工业中使用过的耐火材料，其典型的处理方式是采用填埋法，由于环保要求不断提高，故在全世界范围内正在努力开发可以选择的环境适宜的经济可行的回收利用方法，通过研究产生的用过的耐火材料的种类与数量、废弃耐火材料的状况及其回收利用技术来减少掩埋用过耐火材料的数量。

此文讲述了国内耐火材料的利用现状、回收后的用途、回收的处理流程、用后耐火材料在钢厂的回收应用，以及回收废弃耐火材料的经济效益与风险。

关键词:钢铁厂用过的耐火材料回收利用技1 前言炼钢工业每年产生用过的耐火材料的数量很难确定,因为大多数公司不单独报道从其它废弃物中废弃的耐火材料量。

然而可准确地确定耐火材料的产量,据报道在1996 年超过了百万吨。

钢铁生产厂家消耗最大量的耐火材料,炼钢炉炉衬、精炼炉炉衬、传送炉炉衬和热处理炉炉衬每年消耗耐火材料产量的60 %以上。

当耐火材料达到其最后的使用寿命时,就被新耐火材料取代,进行典型的掩埋，然而中国加入WTO组织后, 其管理水平也应向国际接轨。

与此同时, 尽量减少环境污染, 减少材料浪费, 节约资源, 将是中国发展所面临的一个重大问题, 因而废弃耐火材料的回收利用也应予以重视。

2 国内用后耐火材料回收再利用现状目前，国内对用后耐火材料的回收再利用大多还处于试验阶段，做的最好的应属上海宝钢。

宝钢每年大约有5.5 万吨用后耐火材料，按照材质分类堆放，加工成一定粒度的颗粒料或粉料再利用，并取得了较好的使用效果。

宝钢还利用废弃镁碳砖生产出了可替代电熔镁砂和石墨的再生复合镁碳颗粒原料，并加工成再生镁碳砖产品，制备的镁碳砖产品指标超过了同类产品的国家行业标准。

江苏淮钢对用后耐火材料的回收利用工作也取得了很好的发展。

淮钢与耐火材料生产厂进行合作，对铝镁碳和永久层浇注料等用后耐火材料进行了再生的前期研究，用 80% 的废砖研制出再生LMT砖。

同时，还利用用后黏土砖，加入硫酸铝溶液做胶结剂配制耐火混凝土，用作包盖浇注料，取得了很好的使用效果。

第37卷第5期2017$10 %冶金与材料Metallurgy and materialsVol.37 No.5O cto ber2017废旧耐火材料循环利用陈欢(浙江铭德新材科技有限公司，浙江湖州313000)摘要:废旧耐火材料目前的处理方式造成了极大的浪费，如何利用好废旧耐火材料是目前社会急需解决的问 题，本文通过冶金行业作为案例，分析如果让耐火材料进行循环利用。

关键词!废旧;耐火材料;循环利用众所周知，资源型材料是消耗型的，作为耐火 材料生产厂家，每年都要消耗大量的原材料，耐火 材料原料，基本上是天然的和人工合成的耐高温 矿物原料。

耐火材料的生产就是通过耐火骨料和 粉料结合成整体，并加入在生产、使用条件下既能 保持一'定强度，又不损害其性能的各种结合剂、矿 化剂等做出不同性能的产品，耐火材料广泛用于 冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业 领域，在冶金工业中用量最大，占总产量的50M~ 60%。

在环保形势严峻，资源型材料的开采、提取 受国家环境保护政策的影响，价格越来越高，例如 碱性耐火材料中最重要的镁砂资源，一年来，飞涨 300M不止，97、98级以上高纯镁砂基本处于有价 无市。

应用最广泛的高铝矾土，由于无序开采、加 工技术水平不高，资源综合利用水平较低，浪费较 为严重，上述矿产资源特别是高品位耐火原料资 源已越来越少，节约资源、综合利用资源已是当务 之急。

在耐火材料使用大户冶金行业中，用后的废 耐材日积月累堆积如山，而这些废旧耐火材料的 处理方式，大多数是被当成工业垃圾填埋，仅有少 量被粗糙利用，这不仅浪费了资源，也污染了。

综上所述，对用后的废旧耐火材料有效利用，是一件供需两方都有利的事。

1 废旧滑板的回收利用在钢铁冶炼中，滑板作为耗材，使用量大，熔 损量小，容易回收，对这部分材料只要运作得当，就可以得到很好效益，汇总如下：18滑板材质:？2〇3 -C-Z.2,分析一下物料的受损状态：(1)中间包用滑板与熔渣不发生相互作用；(2)中间包内钢水温度比钢包内钢水温度低40 -80A；(3) 中间包用滑动水口装置的耐火材料预先加热 到800A左右，铸钢时，使用一次的温度是从700 ~ 800A至铸钢温度（1 520 ~ 1 560A)，而钢包滑动 水口装置的耐火材料在铸钢开始前仅为100°C左 右，每次使用时，一个周期的温差是从100 ~ 400A至 1 600 ~ 1 670C。

高级工程师，从事耐火材料研发与生产工作。

耐火材料循环利用，就是把使用过废弃的耐火材料重新利用起来，现在普遍称为用后耐火材料利用。

按照循环经济的减量化、再利用、再循环的原则操作，具体做法大体是：废弃耐火材料—分类堆放—分拣—除去渣层。

再根据耐火材料的损坏程度，采用不同的处理方法：一是直接使用。

对于热工设备的永久层及一些非主要部位，因其损坏很少，有的耐火材料基本没有什么变化，可以直接用于其他热工设备的非主要部位或要求更低的区域。

二是经过简单加工，即除去渣层后再破碎，筛分成不同粒度料，再掺入各种产品的配料中。

三是将筛分的料再进一步进行物理化学方法加工处理，使其更接近原始的原料水平，如用后滑板，经拣选、粉碎、除铁等处理后，重新作滑板原料，生产的滑板与新滑板一样品质。

四是利用合成材料原理，再加入一些材料，采用化学和高温物理方法合成新材料；或者从残存耐火材料中提取纯物质，如从用后镁铬砖或高铬砖中，经提纯反应提取金属铬；或把残存耐火材料加工成微粉，甚至纳米粉。

按以上原则进行反复操作，再对热工设备采取喷补等办法，对耐火材料反复利用，使残存耐火材料数量逐渐减少到零，达到用后耐火材料零排放。

1耐火材料循环利用的意义耐火材料是钢铁、有色金属、建材、化工等高温工500万t 污染环境。

根据2010年全国钢产量推算，我国每年用后残存耐火材料在552万t 以上[2]。

如果利用残存耐火材料作原料，基本上是1t 原料就可以生产1t 耐火材料，而且不用煅烧，节约了燃料，降低环境污染，显著提高了资源的利用率。

我国虽然有比较丰富的耐火原料资源，但人均占有率很低。

加之我国经济的快速发展，开采量不断增加，而且私采乱挖现象严重，造成资源浪费，一些耐火原料日渐枯竭。

据估算，菱镁矿储量世界第一的辽宁省，按现有开采方式和开采速度，再过20年，辽宁大部分菱镁矿区的优质矿石资源将枯竭。

将用后残存耐火材料循环利用，不但减少天然耐火矿物的开采，保护好人类赖以生存的环境，为子孙后代造福，而且耐火材料循环利用能够降低耐火材料生产成本。

钢铁企业废弃耐火材料的再利用措施探究摘要：钢铁冶金行业中耐火材料是其中非常重要的辅助材料，应用的范围也是非常广。

目前国内消耗的耐火材料每年大概约有1000万吨左右，其中废弃的耐火材料占比达到近一半，假如能够把废弃的材料循环使用，就可以使耐火材料的成本大幅度的降低，从而使得整个钢铁行业的产品成本降低，势必会带来较高的经济效益。

基于此，本文对钢铁企业废弃耐火材料再利用的有效措施进行探究分析，为促使国内钢铁产业的可持续健康发展提供参考性意见。

关键词：钢铁企业；废弃耐火材料；再利用；措施部分废弃耐火材料中含有一些对身体健康有害的元素，如，可能会致癌的耐火陶瓷纤维或含有致癌物的六价铬。

在实际处理过程中所产生的二氧化硅会被人们吸入体内产生硅肺。

在实际使用拆卸含有碳制品的过程中所产生的大量灰尘都会对人体健康带来直接影响。

与此同时，在耐火材料实际使用期间所带来的污染问题也比较严重。

如，金属和炉渣往耐火材料表面或内部进行渗透的过程中，蒸汽或盐类沉积在耐火材料气孔结构中，会产生一些化学反应。

除此之外，废弃耐火材料也会因周围环境中的水份、粉尘等加剧污染。

无论哪种来源的污染都会对废弃耐火材料的物理性能产生较大影响，进而提升了其处理成本，从而造成污染问题，其也同样是废弃耐火材料回收再利用的的最大障碍因素。

一、国内外钢铁废弃耐火材料的处理现状国内耐火材料利用率较低仅仅20%，其中冶金行业的能达到40%左右。

当前大多数企业对于废旧材料采取的处理方式基本都是掩埋，即便是回收再利用，也只是进行基本的掺入和加工，没有使用科学的技术手段与之结合，所以也就没有显著的社会和经济收益。

但是，目前有试验显示：使用高比例的废旧耐火材料能够制作高品质的造渣机、引流砂、溅渣护炉料、出钢口填料、修补料、浇注料、捣打料以及耐火砖等价值较高的产品，并且其性能可以接近甚至高于原产品的标准。

所以，在目前这个耐火原材料的价格不停上涨，制成品的价格又因客户的成本需求而持续降低的背景下，利用技术手段，进一步加强废旧耐火材料的再利用有着非常积极的意义。

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。

2019.3瓦世界0　引言在钢铁、陶瓷、水泥和玻璃等高温产业的生产过程中，需要耗费大量的耐火材料，因此产生了大量废弃耐火材料；此外，耐火材料制品本身的生产过程中也会产生大量废品和耐火材料废料。

这些巨量的废弃耐火材料，除了极少数可以返回生产线再利用外，其他大量的都被当做垃圾掩埋或降级使用。

这种方式，需要买地堆积或掩埋这些日益增多的废料，不但给企业增加了生产成本，同时也造成了资源的极大浪费和严重的环境污染。

因此对废弃耐火材料回收利用的研究具有重要经济效益和社会意义。

1　废弃耐火材料回收利用现状我国的耐火材料年消耗量达1600万吨，用后的废旧耐火材料达700万吨，废旧耐火材料占耐火材料总消耗量的40%。

这是一个非常庞大的数字。

目前，对耐火材料废料的再利用研究主要是将其作为辅助原料降级使用，以很小的比例掺入到耐火制品、水泥、陶瓷或玻璃产品中，并且是以降低产品质量为代价的。

更多的废弃材料是被丢弃或掩埋的，这既占用了有限的耕地空间，还污染了环境，而且对节能降耗为宗旨的企业来说也不经济。

近年来迫于成本压力和环保部门的要求，越来越多的企业投入到废弃耐材资源回收利用方面的研究和应用中。

例如攀钢集团冶金辅料公司积极开展废弃耐材回收再利用业务，统一回收各分厂废弃的高炉炉盖砌筑用的高铝砖、炉墙砌筑用镁砖、出铁口用滑板、铁合金冶炼炉体废弃浇注料等[1]，并将收集到的废弃耐火材料分类破碎筛分制成镁质浇注料、护炉料、镁铬质耐火砖等制品，再用于攀钢各分厂生产需求区，节省了大量生产原材料，2　加强对耐火材料回收利用的认识了一定成绩，距，其主要在以下几方面存在问题：2.1　回收利用意识不够当前，产，产品相对比较单一，环保意识不够，不用废弃的耐火材料，近年来攀钢、得了一定的进展，然存在着严重不足，低。

比如，碳砖等产品，面仍然需要进一步的提高。

2.3　缺乏合理分类弃耐火材料，比如废镁碳砖、程度不同、性质不同的耐火砖、浇注料等，于堆放，但是堆放过程不分类，混堆在一起，难，导致废弃耐火材料回收成本大、废弃耐火材料的回收利用杨先平，崔海波（山东中材工程有限公司，山东淄博255086）摘要：随着我国工业的不断发展，耐火材料资源的需求不断加大，也产生了大量的废弃耐火材料，高，导致了资源的浪费和环境的污染。