Огнеупорный лом или лом огнеупоров

Огнеупорный лом – представляет собой материалы, полученный в результате разборки конструкций, где проводилась термическая обработка или прочие производственный работы при высоких температурах. Согласно статистике, большую часть отходов огнеупоров (порядка 60%) образует производство стали, тогда как доля вторичных, термически стойких материалов при получении чугуна составляет только 16%. Еще 22% приходится на лом огнеупоров коксохимического производства.

Классификация

Сортировка вторичных огнеупорных материалов ведется по размеру, способу использования и типу. Гранулометрический состав таких отходов охватывает широкий диапазон от пылевидных частиц до кусков, размером более 500 мм. Детальная классификация огнеупоров по общим признакам устанавливается нормативами ГОСТ 28874-2004 и разбивает этот вид материалов на 16 категорий, основные из которых:

1. Алюмосиликатные.
2. Магнезиальные.
3. Углеродсодержащие.
4. Кремнеземистые.
5. Цирконистые.
6. Оксидные.
7. Бескислородные.

Существует два способа последующего применения огнеупорных отходов. Первый класс составляет непосредственно лом, тогда как вторая категория – это изделия, пригодный для дальнейшего использования без переработки.

Алюмосиликатные отходы

Подобный вид лома образуется при демонтаже двух типов ковшей: сталеразливочных и промежуточных. Алюмосиликатные огнеупорные материалы подразделяют на три группы, в зависимости от содержания оксида алюминия:

• полукислые, где концентрация глинозема находится в пределах 14 – 28 %;

Лом высокоглиноземистого муллитового кирпича МЛС-62

• шамотные, от 28 до 45% Al₂O₃;

Кирпич шамотный – самый популярный вид огнеупорного лома

• муллитовые, объединяют 3 подгруппы в интервале 45 – 95%;

• корундовые, содержат более 95% оксида алюминия.

Для футеровки, указанных выше типов ковшей, используются штучные изделия или монолитные наполнители. Одним из видов штучных материалов выступают шамотные кирпичи. Для разборки ковша, они перемещаются в футеровочное отделение и располагаются на специальном стенде. Предварительно, конструкция очищаются от металла, шлака и скрапа. После разлома ковша, лом шамотного кирпича и прочие отходы загружаются в контейнеры и далее сортируются на площадке второгнеупоров. Там, отделается кирпич, пригодный для дальнейшего использования. Оставшийся лом шамотный отправляется на переработку.

Видео – про шамотный кирпич:

Магнезиальный лом

Другая группа устойчивых к высоким температурам материалов производится на базе окиси магния. Магнезиальный лом огнеупоров можно разделить на три группы, исходя из химического состава:

• магнезитовые, с преобладанием окиси магния;

• доломитовые, содержащие CaO;

• хромитовые, где используется оксид хрома.

Поскольку технология производства огнеупорных изделий на основе периклаза подразумевает спекание порошка из этого материала под давлением, то готовые конструкции могут приобретать разнообразные формы: стандартные кирпичи, плиты, трубы. Допускается изготовление продукции сложной формы. Напротив, ГОСТ 4689-94 не изобилует разнообразием конструкций магнезиальных огнеупоров, ограничив их прямым кирпичом и клиньями: ребровым, торцовым, радиальным.

Магнезитовая огнеупорная плита

Основной источник магнезиальных отходов – это своды: подины, откосы и стены печей различного типа:

• мартеновские;

• электросталеплавильные;

• ферросплавные;

Ферросплавная печь

• прочие высокотемпературные.

Использованные конструкции ломаются на специальных стендах футеровочного отделения, аналогично предыдущему случаю. Альтернативно, вторичные магнезиальные огнеупоры образуются при проведении ремонтных работ на шиберных затворах, а также печах электрических и для обжига извести.

Лом магнезиальных кирпичей

Отдельной категорией магнезиальных огнеупоров выступают периклазовые материалы, характеризующиеся, в чистом виде, высоким содержанием оксида магния (более 85%). Допускается понижение магниевых окислов периклазовых огнеупоров при добавлении оксидов других элементов: алюминия, кремния или хрома.

Периклазовый кирпич

Лом периклазовых или высокомагнезиальных огнеупоров преимущественно сконцентрирован на отработанной теплоизоляции сталеплавильных печей. Альтернативно, отходы периклазовых огнеупоров можно встретить среди использованных тиглей, для плавления урана, его сплавов, а также железа и ряда цветных металлов.

Цирконистые отходы

Сырье для производства цирконистых огнеупоров

Основной огнеупорный элемент этих материалов – оксид цинка. Наряду с ним в составе цирконистых огнеупоров присутствуют другие окиси, позволяя классифицировать категорию на несколько подгрупп:

• Бадделеитовые. Содержат только оксид цинка с концентрацией более 85%. Поскольку этот элемент температурно нестабилен и подвержен модификации, сопровождающейся изменением объема до 8%, в их состав вводят стабилизирующую добавку C;

Бадделеитовый порошок

• Периклазооксидцирконийсиликатные. Включают дополнительно оксиды магния и кремния, с концентрациями до 25 и свыше 70%, соответственно;

• Цирконовые. Характеризуются присутствием двуокиси кремния (более четверти от общей массы);

Цирконовый кирпич производства Китай

• Бадделеитокорундовые. Основная связка оксиды цинка и алюминия. Имеют несколько модификаций, в зависимости от дополнения другими окислами: кремния, хрома.

Кирпич огнеупорный корундовый белый

Отличительная особенность цирконистой категории высокая огнеупорность. Эти материалы выдерживают температуры до 2600⁰ С, поэтому используются при непрерывной разливке стали. Например, среди лома цирконистых огнеупоров можно встретить стаканы для разлива стали. Термостойкость огнеупоров, изготовленных из бадделеита, напрямую зависит от содержания оксида цинка и падает с уменьшением его присутствия.

Одно из применений цирконистых огнеупоров

Зернистые материалы из оксида цинка идут на изготовление тиглей под плавку металлов и футеровку агрегатов, работающих при температурах более 1800⁰ С. Это еще один источник лома цирконистых огнеупоров. Также, среди отходов на базе оксида цинка, встречается высокоплотная керамика из этого материала. Она представлена отработанными футлярами термопар, изделиями для фильтрации сплавов и нагревательными элементами.

Отходы динаса

Разновидность кремнеземистых материалов, изготавливаемая на основе оксида кремния, представляет класс динасовых огнеупоров. Они производятся как штучные изделия или неформованный материал. К последнему варианту относятся мертели, – огнеупорная смесь порошков, где размеры зерен не превосходят 2 мм.

Кирпич динасовый

Неформованные динасовые отходы получаются при демонтаже разнообразных огнеупорных конструкций, поскольку используются в них для связывания элементов кладки. Штучные изделия из динаса необходимы для футеровки воздухонагревателей, оборудования под плавление цветных металлов и печей: коксовых, стекловаренных.

Еще один вариант динасовых огнеупоров – кварцевое стекло, интенсивно применяется в производстве нагревательного оборудования, например инфракрасных ламп. Блочные структуры из этого материала используют при создании стекловарных печей (см. лом стекла – стеклобой).

Кварцевое огнеупорное стекло

Также лом огнеупоров динаса можно встретить среди отслуживших лабораторных изделий, погружных стаканов или защитных труб в сталелитейном производстве.

Оксидные огнеупоры и их лом

Эта категория условно делится на две категории:

• оксидные;

• кислородсодержащие.

Первая группа содержит материалы, которые изготавливаются преимущественно на основе оксидов редкоземельных элементов. Тогда как второй, для производства соединений второй категории используются оксидосодержащие компоненты: сиалоны, окси- нитриды/карбиды и прочие. В обоих случаях концентрация базовой составляющей более 97%.

Оксидные огнеупоры

Лом оксидных огнеупоров можно встретить среди отработанных керамических деталей для измерительно-диагностической аппаратуры, используемой в металлургии. Это датчики высоких температур, контроля масс, а также содержания кислорода в стали. Другая группа отходов оксидных огнеупоров – лабораторные тигли плавильных печей, вкладыши разнообразного оборудования и теплоизоляционные материалы высокотемпературных установок, например оболочки термопар. Дополнительно, в качестве огнеупорного лома встречаются оксидные волокна, используемые под высокотемпературную теплоизоляцию.

Оставшиеся сферы применения этой категории сосредоточены на таких направлениях:

• радиолокация – обтекатели антенн;

• ракетостроение – конструкционные детали турбин, двигателей и корпусов;

• атомная энергетика – тепловыделяющие элементы реакторов.

Однако перечисленные изделия практически отсутствуют на рынке лома огнеупоров, в силу специфики их эксплуатации.

Видео – на что способен волокнистый огнеупор:

Альтернатива огнеупорам на основе оксидов

Практически большинство огнеупорных материалов создается на базе окислов различных элементов. Однако, оксидные огнеупоры обладают недостаточно высокой (по современным требованиям) температурой плавления. Наивысшая величина этого параметра зафиксирована у оксида магния и составляет 2825^о С. В качестве альтернативных материалов, все более применяются бескислородные соединения. Причиной этому служит высокая величина температуры плавления некоторых карбидов, нитридов и боридов, достигающая 4000^о С. Основная сфера применения этого вида высоко температурно-устойчивых материалов – металлокерамические композиции.

Печь для металлокерамических изделий

Лом огнеупоров, созданных на углеродной основе

Углеродсодержащие отходы, в основной массе, представляют собой отработанные графитовые электроды, образующиеся в процессе работы электропечей. Дополнительно, углеродистые огнеупоры используются при обкладке нижней конструкции печей: доменных, электротермических, а также агрегатов, где производится плавка цветных металлов.

Углеродистый огнеупорный кирпич (черный кирпич)

Они используются как материал при изготовлении тиглей и стопорных моноблоков, прочих термоустойчивых изделий. Неформованный огнеупорный состав, приготовленный на каменноугольной смоле, используется для заполнения швов кладки.

Цены на огнеупорный лом

Несмотря на все разнообразие огнеупорных материалов и лома огнеупоров – не весь материал идет на вторичную переработку, поэтому не все отходы огнеупоров можно реализовать.

Лом шамотного кирпича можно продать по цене около – 3000 рублей за тонну.

Миксовый лом огнеупорных материалов может стоить около – 1500-2000 рублей за тонну.

Вообще установленных цен на этот вид лома не существует. Он не торгуется на Лондонской бирже и цена ни к чему не привязана. Поэтому стоимость продажи огнеупорного лома зависит от конкретной партии, от конкретного покупателя и других факторов. Если есть острая потребность в таком ломе – цена будет расти, если спрос превышает предложение и потребности низкие – цена будет падать, все просто, все работает по законам рынка.

Подготовка к переработке вторичных огнеупорных материалов

Недостатком, характерным особенно алюмосиликатному лому, выступает взаимодействие первичного изделия с агрессивной средой рабочего пространства. Следствием этого оказывается загрязнение огнеупоров, что требует их предварительной очистки перед дальнейшей переработкой.

Также, сдаваемый лом огнеупоров должен соответствовать ТУ, выставляемым пунктом приема:

• уровень зашлакованности;

• концентрация примесей;

• присутствие посторонних включений;

• химико-минералогический состав.

Естественно, что перед утилизацией требуется провести очистку отходов от присутствующих шлаков или металлов, а также выполнить сортировку согласно их составу. Дополнительный отбор касается вторичных элементов с существенно измененной структурой, в частности оплавленных или пропитанных оксидами. После комплекса данных мероприятий лом огнеупоров готов к сдаче.

Видео – рассказ про огнеупорные материалы: