回收精煉渣制備保護渣的方法技術

本發明專利技術涉及一種用連鑄結束后殘留在鋼包中的回收精煉渣制備保護渣的方法，其特征在于回收精煉渣，自然冷卻粉化，除鐵，過８０目篩，取篩下物分析成份，根據制備保護渣目標成份，如果需要加入相應量含所缺成份的天然礦物或人工合成料細粉，加入通常加入量的丁烷基黃酸鈉和成球粘結劑，制成固含量５０－７０ｗｔ％的漿料，在塔頂熱風溫度為５５０～６５０℃噴霧制成空心微球。具有回收利用工藝簡單、只需按“缺什么補什么，缺多少補多少”原則計算補充配入制備保護渣的原料，使成份滿足制備保護渣的成份要求；以及利用產品附加值高，可以最大發揮回收精煉渣的利用價值，為本發明專利技術二大特色。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種鋼鐵冶金爐渣綜合利用方法，特別涉及一種用連鑄結 束后殘留在鋼包中的。
技術介紹
鋼鐵冶金過程的每道工序中，如燒結、煉鐵、轉爐、電爐、精煉等， 都要加入各種渣料，例如連鑄結晶用保護渣，中間包保護渣，鐵水包保溫 劑，模鑄保溫劑等，以完成各自的冶金目標。這些渣料被使用后就形成相 應的冶金爐渣，例如高爐渣、轉爐渣、電爐渣、回收精煉渣和有色冶金爐渣，按我國目前年產5億噸鋼，每年約產生1億噸以上冶金爐渣。這些冶 金爐渣，是冶金過程主要的固體廢棄物，目前僅高爐渣有超過85%利用率， 其它爐渣的綜合利用率還不到10%，大量的冶金爐渣，不僅對環境的潛在 威脅是不言而喻的，而且也使得爐渣中有用資源被白白浪費。目前廢棄冶金爐渣主要利用有做鋼渣水泥或水泥添加劑。如中國 專利.CN1014704B公開在鋼渣中加入硅酸鹽、異極礦等改良劑后，用作水 泥原料或添加劑。不僅存在工藝復雜，而且利用價值較低。利用其中的 鐵和熔劑成分，在鋼鐵企業內部回用，例如用作燒結熔劑，化渣劑，和鐵 水預處理渣劑等。如中國專利CN1865458公開利用LF爐鋼渣造球，返回 用作為煉鋼造渣劑，但此產品附加值很低。中國專利CN1597997公開的煉 鋼爐渣梯級利用方法，將后步工序產出的爐渣加入調整劑后逐級返回應用 到前面工序。但此利用會造成渣中雜質逐步積累，不僅造成能耗增加，而 且還會影響鋼鐵品質。作為陶瓷及建筑材料，，如中國專利CN1966456公 開的利用鋼鐵廠廢爐渣(水渣)作建筑陶瓷產品。只能利用高爐水渣，而 且附加值很低。其它用途。如中國專利CN101259987公開將高爐渣粉碎 過篩后，加入其它原料，制成微晶玻璃。但由于微晶玻璃占玻璃量很少， 因而利用量有限，而且只能用高爐爐渣，生產工藝也相當復雜。中國專利 CN101264509公開的利用高爐水渣制備連鑄保護渣，采用水淬冷卻后的高 爐渣做原料，通過粉碎、混合、制漿、干燥等工藝步驟，生產連鑄保護渣。 此技術需通過粉碎工序，增加了生產成本；并且高爐渣中Si02含量較高， 主要礦相是橄欖石(CaO RO Si02)和固溶體，不能滿足生產優特鋼用低Si02含量要求的連鑄保護渣或中間包保護渣要求。上述冶金爐渣再利用，不僅不同程度存在利用工藝復雜、利用成本高，而且利用制備產品附加值較低等不足，例如水泥原料價值只有300元/噸， 返回作煉鋼造渣劑價值只有200元/噸，建筑陶瓷價值只有1000元/噸。冶金過程使用的保護渣，通常以含CaO與A1203的原料混合預熔(鋁 鈣渣)為主要基料，經破碎、雷蒙至100目以下(有利噴霧造粒)，再配 入其它組分，然后經50(TC左右噴霧造粒工藝制成中空微球，如中國專利 CN1383946、 CN1526493等所述。而生產預熔料，不僅需要大量天然原料， 而且采用電、或煤氣(天然氣)作燃料，因而成本較高，每噸預熔料市場 價在2300元以上，還消耗了大量的礦產資源和能源。其次，采用預熔渣作 原料制備的保護渣，由于預熔渣原料是靠破碎、雷蒙等外力使原料破碎到 100目以下，這就使許多礦相晶格結構遭到破壞，被破壞的晶體呈不規則的 多面體微粒(圖2)， 一方面易使成品空心微球體破裂，導致使用效果的降 低；另一方面，這些不規則的多面體微粒，易成為高熔點化合物的形核中 心，在渣層中導致提前結殼，在鋼液中不易上浮而在鋼材中形成夾雜，影 響鋼材品質。因此用預熔料制備的保護渣，存在成本較高，使用中易結殼、 易產生夾雜等缺陷。通常為提高保溫效果，以及減少或避免保護渣與鋼水 混沖、巻渣，冶金保護渣都制成空心微球。回收精'煉渣(recycled ladle refining slag)是指鋼水連鑄結束后，殘余 在鋼包內的這部分爐渣，其數量約為8~15公斤/噸鋼，然而這部分爐渣化學 成份與預熔渣化學成份相近，研究發現回收精煉渣中C2S晶相比例比預熔 渣還高(表l) 。 C2S礦相能增大鋼渣界面的表面張力，保護渣或覆蓋劑中 C2S晶相所占比例大，將有利于減少鋼中夾雜物，提高鋼材質量，因此具 有較高利用價值。然而由于以下原因，回收精煉渣無法被直接利用粉 體直接利用易使回收精煉渣與鋼水混沖、巻渣，渣中P、 S及其它雜質會污 染鋼水；回收精煉渣中有部分FeO含量高，返回直接利用將導致鋼水二 次氧化；回收精煉渣晶相不穩定易轉變，晶相轉變導致體積變化，常規 溫度加熱噴霧造粒，會發生晶相轉變而粉化；回收精煉渣的礦相組成與 預熔渣有很大不同，預熔渣礦相以C7Au為主，回收精煉渣礦相以C2S為主 (表l),有極強的沉淀性，采用通常使用的懸浮劑無法使其懸浮，因而無 法噴霧造粒。由于上述原因，雖然其與預熔渣化學成份相近，但未找到有 效利用方法，所以目前鋼廠都只能將這部分爐渣與其它爐渣混在一起，運往渣場處理，其中僅有很小一部分被用作低價值的返回渣料，大部分被當 作廢料處理。表1回收精煉渣和預熔渣主要礦相比較礦相回收精煉渣預熔渣C2S45.213.94CA6.510C3A011.16C12A729.9676.20<table>table see original document page 5</column></row><table>現有技術雖有報導采用精煉渣作冶金用保護渣原料。例如中國專利CN1970197公開的高堿度球狀中空型中間包覆蓋劑，其采用預熔、高堿度、 無碳的原料，通過噴霧造粒工藝，生產中間包覆蓋劑，其中有部分原料采 用LF精煉渣。 一方面，其采用的是LF精煉渣(ladle furnace refining slag) 而不是使用過的回收精煉渣(recycled ladle refining slag);另一方面，未具 體公開對LF精煉渣如何加入使用。美國專利US6179895B1公開的堿性中 間包溶劑的化學成份(Basic tundish flux composition)，僅是對堿性中間包 溶劑的化學成份作了限定，并說明是各種原料的混合物(mixture)，雖然 其中也包含有回收精煉渣，但是將回收精煉渣全部直接與其它原料混合， 加到液態鋼水表面，同樣會導致回收精煉渣與鋼水混沖、巻渣，回收精煉 渣中P、 S及其它雜質會污染鋼水；其次，混合物熱傳導系數大，保溫功能 差，很容易結殼，至使生產無法進行。因此，至申請專利時止，人們雖然知曉回收精煉渣的化學成份，并且知 曉其有利用價值，但由于未能找到有效利用方法，只能混入其它爐渣中， 作一些低價值利用，并沒有能充分發揮其化學組成和礦相應有作用。
技術實現思路
本專利技術目的在于克服上述已有技術的不足，提供一種節約原料及制備 能耗，高價值利用回收精煉渣，制備高價值冶金保護渣的回收精煉渣制備 保護渣的方法。本專利技術目的實現，主要改進是通過選擇回收精煉渣，添加補充所需成 份，采用選擇的懸浮劑制成合適的固含量，和噴霧造粒溫度，制得空心微 球保護渣，實現本專利技術目的。具體說，本專利技術回收精煉渣制備保護渣的方 法，其特征在于回收精煉渣，自然冷卻粉化，除鐵，過80目篩，取篩下物分析成份，根據制備保護渣目標成份，如果需要加入相應量含所缺成份的 天然礦物或人工合成料細粉，加入通常加入量的丁烷基黃酸鈉(C4H9OCSSNa)本文檔來自技高網...

【技術保護點】
回收精煉渣制備保護渣的方法，其特征在于回收精煉渣，自然冷卻粉化，除鐵，過８０目篩，取篩下物分析成份，根據制備保護渣目標成份，如果需要加入相應量含所缺成份的天然礦物或人工合成料細粉，加入通常加入量的丁烷基黃酸鈉（Ｃ↓［４］Ｈ↓［９］ＯＣＳＳＮａ）和成球粘結劑，制成固含量５０－７０ｗｔ％的漿料，在塔頂熱風溫度為５５０～６５０℃噴霧制成空心微球。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳永來，謝健，尹玉服，湯致魁，楊政宏，李杰，黃峰，張興華，
申請(專利權)人：宜興市振球爐料有限公司，
類型：發明
國別省市：32[中國|江蘇]