化渣蓄熱球的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種化渣蓄熱球，其原料配比（Wt%）為：稻殼20~30%，粘土10~25%，石墨尾礦渣25~40%，碳渣5~20%，羧甲基纖維素鈉0.5~2.0%，各原料協(xié)同調(diào)節(jié)化渣蓄熱球的粘度和熔化溫度，該化渣蓄熱球配比合理、熔化速度適宜、保溫效果好、吸附夾雜物能力好，能夠保證連鑄煉鋼得以順利進(jìn)行，提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】化渣蓄熱球
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種化渣蓄熱球。
【背景技術(shù)】
[0002]爐外精煉和連鑄技術(shù)正在煉鋼生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用，成為現(xiàn)代冶金工藝流程中的重要環(huán)節(jié)。在連鑄過程中鋼水降溫快，溫度低是阻礙連鑄順利進(jìn)行的主要原因之一，因此對(duì)鋼水溫度的調(diào)整和控制成為一個(gè)突出的問題。
[0003]近幾年，各種鋼水再加熱技術(shù)不斷涌現(xiàn)。其中化學(xué)加熱法由于操作簡單，升溫速度快，投資少，成本低等優(yōu)點(diǎn)得到重視，在國內(nèi)外各大鋼廠得到廣泛的應(yīng)用。但從目前鋼水化學(xué)加熱法的應(yīng)用情況來看，基本上是用鋁作發(fā)熱劑，由于鋼水中殘留的酸溶鋁較多，容易造成水口結(jié)瘤從另一方面影響連鑄的生產(chǎn)，而且在生產(chǎn)低鋁和鋁鎮(zhèn)靜鋼過程中鋼水中鋁的成份也很難控制。
[0004]針對(duì)傳統(tǒng)的以稻殼作為鋼水覆蓋劑，目前的改進(jìn)技術(shù)，多采用將稻殼進(jìn)一步加工，制備碳化稻殼或稻殼 灰，再作為復(fù)合覆蓋劑的主要原料，碳化稻殼成本偏高，而稻殼灰覆蓋劑產(chǎn)生的覆蓋層，往往結(jié)構(gòu)松散、強(qiáng)度差、氣密性差。
[0005]石墨尾礦渣是石墨選礦廠生產(chǎn)石墨后排放的工業(yè)礦渣，由于其排放量大，可利用性差，在石墨選礦廠周圍大量、長期堆積，不僅占用了大量的農(nóng)田，對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境也產(chǎn)生不利影響。按照目前35萬t/a的鱗片石墨生產(chǎn)能力計(jì)算，全國石墨礦山的尾礦排放量超過350萬t/a，在眾多的礦山中只有少數(shù)選礦廠建立了尾礦庫，因此尾礦的亂排，亂堆有一定普遍性，環(huán)境污染和安全隱患相當(dāng)嚴(yán)重。目前，石墨尾礦的用途主要為:一是用作高速公路路基層材料；二是制備復(fù)合國際空心磚和性能良好免燒磚等。盡管已經(jīng)探索了這些尾礦渣處理新技術(shù)，但仍有大量的尾礦渣未得到利用。
[0006]李洪君在1997年發(fā)表了一篇文章《利用石墨選礦尾礦砂生產(chǎn)復(fù)合型保護(hù)渣》，采用尾礦砂生產(chǎn)復(fù)合型保護(hù)渣，所述保護(hù)渣配方(％)為:尾礦65~85、大理巖10-30、酸化石墨2~8、螢石5~25、固體水玻璃5~20，粉狀石墨5~25。L F系列復(fù)合型保護(hù)渣的主要化學(xué)成份(% ) =SiO2 30~45、CaO 10~30、Al2O3 4~18、Fe2O3 ≤ 5、MgO ≤ 7、C 6~15，主要物理性能:熔點(diǎn)112(Tl200°C，熔速≤ 38s，水份〈0.7 %，膨脹倍數(shù)>2。該技術(shù)方案中:①單一采用尾礦渣作為基料，用量過大即達(dá)到6515%，雖然可以在一定程度上節(jié)約成本，但是會(huì)導(dǎo)致冷卻析出的結(jié)晶礦相變得比較復(fù)雜，使保護(hù)渣的粘度偏高。②該保護(hù)渣中為了提高保溫性能、改善成渣速度和渣的流動(dòng)性等，增加了 2~8%酸化石墨、5~25%粉狀石墨，使得保護(hù)渣的碳含量在6~15%，雖然一定程度上解決了保護(hù)渣對(duì)鋼液增碳的問題，但是相對(duì)于現(xiàn)在市場對(duì)高品質(zhì)鋼材的需求，仍急需進(jìn)一步改善。③5~25%的螢石和5~20%的固體水玻璃的加入量，一方面增加了成本，而且使保護(hù)渣中含有含量偏高的CaF2、Na2O等表面活性物質(zhì)易使熔渣吸附在器壁上引起渣圈。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種化渣蓄熱球，該蓄熱球配比合理、熔化速度適宜、保溫效果好、吸附夾雜物能力好。
[0008]一種化渣蓄熱球，其原料配比(Wt%)為:稻殼20~30%，粘土 10~25%，石墨尾礦渣25~40%，碳渣5~20%，羧甲基纖維素鈉0.5~2.0%。
[0009]所述化渣蓄熱球的化學(xué)成份(Wt%)包括:SiO2 29~39%、CaO 15~25%、MgO≤5%、Fe2O3≤5%、A1203 6~10%、C固≤9% ;其水分(Wt%)含量≤0.50%,熔點(diǎn)≤1280°C，粒徑I~10mm。
[0010]所述化洛蓄熱球原料的材料要求為:稻殼粒度< 3mm,粘土粒度100目，石墨尾礦渣粒度150目，碳渣粒度150目。
[0011]所述化渣蓄熱球，其原料配比(Wt%)為:稻殼26~30%，粘土 10~25%，石墨尾礦渣25~40%，碳渣10~20%，羧甲基纖維素鈉0.5~12份；
所述化渣蓄熱球的化學(xué)成份(Wt%)包括:SiO2 29~39%、CaO 15~25%、MgO 3.2~5%、Fe2O3 3~4.8%、A1203 6~10%Χθ 4.5~8.5% ;其水分(Wt%)含量≤ 0.50%，熔點(diǎn)≤ 1280°C，粒徑3~IOmm0
[0012]下面結(jié)合有益效果對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013]I)本發(fā)明原料中，石墨尾礦渣中含有多種礦物組分，含有大量玻璃體，具有較大的潛能；石墨尾礦渣和碳渣在熔化過程中，可通過化學(xué)產(chǎn)熱和輻射散熱補(bǔ)充鋼水損失熱量，將原料制粒，保證熔化速度不至過快，使散熱呈逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)，再加上與粘土和稻殼結(jié)合，促使鋼液能形成最佳的固-燒結(jié)-液三層結(jié)構(gòu)，起到良好的絕熱保溫作用，克服了傳統(tǒng)工藝中鋁做發(fā)熱劑的缺點(diǎn)。
[0014]2)原料碳渣中含有一定量的氟化鹽，可以調(diào)節(jié)化渣蓄熱球熔點(diǎn)粘度和熔化溫度的作用，與潛能大的石墨尾礦渣一起，協(xié)同控制使化渣蓄熱球達(dá)到最佳的凝固溫度；采用25^40%石墨尾礦渣和5~20%碳渣相結(jié)合，加上稻殼和粘土協(xié)同控制傳熱和碳渣的潤滑作用，使化渣蓄熱球能夠迅速溶解吸收鋼液中的夾雜物，稀釋熔渣中夾雜物的含量，減少鋼液表面張力波動(dòng)。
[0015]3)采用羧甲基纖維素鈉作為制備化渣蓄熱球的粘結(jié)劑，控制各原料的粒度，便于原料充分混勻，保證化渣蓄熱球顆粒強(qiáng)度和成品率，使化渣蓄熱球熔化時(shí)獲得良好的結(jié)構(gòu)層；采用所述原料配比制得的化渣蓄熱球，水分(wt%)含量< 0.50%，使得化渣蓄熱球在熔融過程中，大大減少了因水分揮發(fā)而產(chǎn)生的排氣現(xiàn)象，從而減少了產(chǎn)生鋼表面脆變和縱裂紋等質(zhì)量問題的可能；化渣蓄熱球粒徑在廣10_，有利于改善保護(hù)渣成渣速度和流動(dòng)性。
[0016]4)關(guān)于化渣蓄熱球成分設(shè)計(jì)，29^39%Si02和15~25%CaO使化渣蓄熱球堿度和粘度適宜，使化渣蓄熱球具有較大的硅氧基復(fù)合離子團(tuán)，形成穩(wěn)定的渣系；同時(shí)降低鋼液溶解Al2O3的能力；C0成分含量小于9%，進(jìn)一步有效解決了保護(hù)渣對(duì)鋼液增碳的問題，能滿足現(xiàn)在市場對(duì)高品質(zhì)鋼材的需求;MgO有利于保護(hù)包襯，具有稀渣作用，提高渣線區(qū)；控制Fe2O3 ( 5%，用來降低熔渣的表面張力和控制夾雜物的上浮。
[0017]5)化渣蓄熱球中采用的五種原料，不但原料易得、價(jià)格便宜，且對(duì)環(huán)境污染小，同時(shí)為石墨尾礦渣和碳渣這些工業(yè)廢料，提供一條新的開發(fā)途徑；本發(fā)明化渣蓄熱球可以用于鋼包和中包，在加入鋼包或中包后，生成的CaO-SiO2-Al2O3渣系，能吸收鋼水中懸浮的雜質(zhì)將其固定，加入量按0.8^1.2kg/噸鋼加入即可，原料用料小，引入雜質(zhì)少，吸附雜質(zhì)、凈化鋼水性能好。[0018]6)經(jīng)現(xiàn)場試用，該化渣蓄熱球配比合理、性能穩(wěn)定，熔化速度適宜，吸附夾雜物能力好，在使用過程中不粘壁、不結(jié)殼，化渣蓄熱球熔點(diǎn)在1280°C以下，潤滑性能好，有效的解決了鋼包或中包中鋼水的溫降問題，達(dá)到了對(duì)鋼水溫度調(diào)節(jié)的目的，具有良好的絕熱保溫作用，能夠保證連鑄煉鋼得以順利進(jìn)行，提高生產(chǎn)效率。
具體實(shí)施例
[0019]本發(fā)明的化渣蓄熱球，所述化渣蓄熱球原料配方(Wt%)為:稻殼20-30%，粘土10~25%，石墨尾礦渣25~40%，碳渣5~20%，羧甲基纖維素鈉0.5~2.0%。
[0020]所述化渣蓄熱球的化學(xué)成份(Wt%)包括:SiO2 29~39%、CaO 15~25%、MgO≤5%、Fe2O3≤5%、A1203 6~10%、C固≤9% ;其水分(Wt%)含量≤0.50%,熔點(diǎn)≤1280°C，粒徑I~10mm。
[0021]所述化渣蓄熱球原料的材料要求為:稻殼粒度< 3_，粘土粒度100目，石墨尾礦渣粒度150目，碳渣粒度150目。
[0022]所述化渣蓄熱球的生產(chǎn)工藝流程為:
①配料:按所述原料配方和材料要求，稱取配比原料，攪拌均勻制得混和料；
②增濕攪拌；將混和料加水進(jìn)行增濕攪拌，加水量為混合料質(zhì)量的12~18%；
③造粒:采用常規(guī)圓盤造粒技術(shù)，將增濕后的混合料制成顆粒，得到的顆粒粒徑大多為I~IOmm ；
④烘干:對(duì)所得顆粒在6(T70°C下烘干，烘干后水分(Wt%)含量<0.50% ；
⑤篩分計(jì)量:篩選出粒度fIOmm的顆粒；
⑥包裝、入庫。
[0023]所述化渣蓄熱球使用方法為，在鋼包或中包上都可以加入，加入量按0.8^1.2kg/噸鋼加入。
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0025]實(shí)施例一
本發(fā)明的化渣蓄熱球的制備可按如下步驟進(jìn)行:
①配料:按所述原料配方(質(zhì)量份)和材料要求，稱取20份稻殼、23份粘土、40份石墨尾礦渣、15份碳渣、2.0份羧甲基纖維素鈉，攪拌均勻制得混和料；
②增濕攪拌；將混和料加水進(jìn)行增濕攪拌,加水量為混合料質(zhì)量的12%；
③造粒:采用常規(guī)圓盤造粒技術(shù)，將增濕后的混合料制成顆粒，得到的顆粒粒徑大多為I~3mm ；
④烘干測定:對(duì)所得顆粒在6(T62°C下烘干，烘干后水分(Wt%)含量<0.50% ;篩選出粒度I~3mm的顆粒，測定所得化渣蓄熱球的化學(xué)成份(Wt%)包括:Si02 39%、CaO 23%、MgO4.5%、Fe2O3 5.0%、Al2O3 9.5%、C 8.5%。
[0026]實(shí)施例二
本發(fā)明的化渣蓄熱球的制備可按如下步驟進(jìn)行:
①配料:按所述原料配方(質(zhì)量份)和材料要求，稱取稻殼20份，粘土25份，石墨尾礦渣38份，碳渣15份，羧甲基纖維素鈉2.0份，攪拌均勻制得混和料；
②增濕攪拌；將混和料加水進(jìn)行增濕攪拌,加水量為混合料質(zhì)量的13%；
③造粒:采用常規(guī)圓盤造粒技術(shù)，將增濕后的混合料制成顆粒，得到的顆粒粒徑大多為2~4mm ；
④烘干測定:對(duì)所得顆粒在62飛4°C下烘干，烘干后水分(Wt%)含量≤ 0.50% ;篩選出粒度2~4mm的顆粒，測定所得化渣蓄熱球的化學(xué)成份(Wt%)包括=SiO2 37%、CaO 25%、MgO
4.2%、Fe2O3 4.8%、Al2O3 8.7%、C 8.5%。
[0027]實(shí)施例三
本發(fā)明的化渣蓄熱球的制備可按如下步驟進(jìn)行:
①配料:按所述原料配方(質(zhì)量份)和材料要求，稱取稻殼26份，粘土25份，石墨尾礦渣33份，碳渣15份，羧甲基纖維素鈉1.0份，攪拌均勻制得混和料；
②增濕攪拌；將混和料加水進(jìn)行增濕攪拌,加水量為混合料質(zhì)量的14%；
③造粒:采用常規(guī)圓盤造粒技術(shù)，將增濕后的混合料制成顆粒，得到的顆粒粒徑大多為3~5mm ；
④烘干測定:對(duì)所得顆粒在63飛5°C下烘干，烘干后水分(Wt%)含量≤0.50% ;篩選出粒度3飛mm的顆粒，測定所得化渣蓄熱球的化學(xué)成份(Wt%)包括=SiO2 34%、CaO 22%、MgO
3.7%、Fe2O3 4.2%、Al2O3 8%、C 6.5%。
[0028]實(shí)施例四
本發(fā)明的化渣蓄熱球的制備可按如下步驟進(jìn)行:
①配料:按所述原料配方(質(zhì)量份)和材料要求，稱取稻殼30份，
粘土 24.5份，石墨尾礦渣25份，碳渣20份，羧甲基纖維素鈉0.5 份，攪拌均勻制得混和料；
②增濕攪拌；將混和料加水進(jìn)行增濕攪拌,加水量為混合料質(zhì)量的15%；
③造粒:采用常規(guī)圓盤造粒技術(shù)，將增濕后的混合料制成顆粒，得到的顆粒粒徑大多為4~6mm ；
④烘干測定:對(duì)所得顆粒在64~66°C下烘干，烘干后水分(Wt%)含量<0.50% ;篩選出粒度4~6mm的顆粒，測定所得化渣蓄熱球的化學(xué)成份(Wt%)包括=SiO2 29%、CaO 15%、MgO
3.2%, Fe2O3 3%, Al2O3 6%、C 8.5%。
[0029]實(shí)施例五
本發(fā)明的化渣蓄熱球的制備可按如下步驟進(jìn)行:
①配料:按所述原料配方(質(zhì)量份)和材料要求，稱取稻殼30份，粘土10份，石墨尾礦渣40份，碳渣19.3份，羧甲基纖維素鈉0.7份，攪拌均勻制得混和料；
②增濕攪拌；將混和料加水進(jìn)行增濕攪拌,加水量為混合料質(zhì)量的16%；
③造粒:采用常規(guī)圓盤造粒技術(shù)，將增濕后的混合料制成顆粒，得到的顆粒粒徑大多為5~7mm ；
④烘干測定:對(duì)所得顆粒在65~67°C下烘干，烘干后水分(Wt%)含量≤0.50% ;篩選出粒度5~7mm的顆粒，測定所得化渣蓄熱球的化學(xué)成份(Wt%)包括=SiO2 37%,CaO 25%、Mg0 5%、Fe2O3 4.2%, Al2O3 9.7%、C 8.2%。
[0030]實(shí)施例六
本發(fā)明的化渣蓄熱球的制備可按如下步驟進(jìn)行:
①配料:按所述原料配方(質(zhì)量份)和材料要求，稱取稻殼30份，
粘土 24份，石墨尾礦渣40份，碳渣5份，羧甲基纖維素鈉1.0份，攪拌均勻制得混和料；
②增濕攪拌；將混和料加水進(jìn)行增濕攪拌，加水量為混合料質(zhì)量的17%；
③造粒:采用常規(guī)圓盤造粒技術(shù)，將增濕后的混合料制成顆粒，得到的顆粒粒徑大多為6~8mm ；
④烘干測定:對(duì)所得顆粒在66飛8°C下烘干，烘干后水分(Wt%)含量<0.50% ;篩選出粒度6~8mm的顆粒，測定所得化渣蓄熱球的化學(xué)成份(Wt%)包括=SiO2 39%、CaO 24%、MgO
4.7%、Fe2O3 4.8%、Al20310%、C 4.5%。
[0031]實(shí)施例七
本發(fā)明的化渣蓄熱球的制備可按如下步驟進(jìn)行:
①配料:按所述原料配方(質(zhì)量份)和材料要求，稱取稻殼28.8
份，粘土 20份，石墨尾礦渣40份，碳渣10份，羧甲基纖維素鈉1.2 份，攪拌均勻制得混和料；
②增濕攪拌；將混和料加水進(jìn)行增濕攪拌,加水量為混合料質(zhì)量的18%；
③造粒:采用常規(guī)圓盤造粒技術(shù)，將增濕后的混合料制成顆粒，得到的顆粒粒徑大多為7~IOmm ；
④烘干測定:對(duì)所得顆粒在68~7(TC下烘干，烘干后水分(Wt%)含量<0.50% ;篩選出粒度疒IOmm的顆粒，測定所得化渣蓄熱球的化學(xué)成份(Wt%)包括:SiO2 37%、CaO 23%、MgO
4.7%、Fe2O3 4.5%、Α12039.3%、C 6.5%。
[0032]化渣蓄熱球性能試驗(yàn)如下:
(O性能測定:將上述七組實(shí)施例依次編號(hào)分組，按照常規(guī)測定方法，分別檢測化渣蓄熱球的粘度(1300°C )、熔點(diǎn)、化渣蓄熱球堆積密度，如下表所示。
【權(quán)利要求】
1.一種化渣蓄熱球，其特征在于，其原料配比(Wt%)為:稻殼20~30%，粘土 10~25%，石墨尾礦渣25~40%，碳渣5~20%，羧甲基纖維素鈉0.5~2.0%。
2.如權(quán)利要求1所述的化渣蓄熱球，其特征在于，所述化渣蓄熱球的化學(xué)成份(Wt%)包括=SiO2 29~39%、CaO 15~25%、MgO ≤ 5%、Fe2O3 ≤ 5%、Al2O3 6~10%、≤9% ;其水分(Wt%)含量≤0.50%，熔點(diǎn)≤1280°C，粒徑I~10mm。
3.如權(quán)利要求1所述的化渣蓄熱球，其特征在于，所述化渣蓄熱球原料的材料要求為:稻殼粒度≤3mm，粘土粒度100目，石墨尾礦渣粒度150目，碳渣粒度150目。
4.如權(quán)利要求1所述的化渣蓄熱球，其特征在于，所述化渣蓄熱球，其原料配比(Wt%)為:稻殼26~30%，粘土 10~25%，石墨尾礦渣25~40%，碳渣10~20%，羧甲基纖維素鈉0.5~12份。
5.如權(quán)利要求1所述的化渣蓄熱球，其特征在于，所述化渣蓄熱球的化學(xué)成份(Wt%)包括:SiO2 29~39%、CaO 15~25%、Mg0 3.2~5%、Fe2O3 3~4.8%、Al2O3 6~10%、C 固 4.5~8.5% ;其水分(Wt%)含量≤0.50%，熔點(diǎn)≤1280°C，粒徑3~10mm。
【文檔編號(hào)】C21C7/00GK103981331SQ201410137769
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】程卓, 高云強(qiáng) 申請(qǐng)人:河南鵬鈺集團(tuán)有限公司