本發(fā)明涉及鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼鐵冶煉用保護渣材料的制備方法。
背景技術(shù)：
保護渣是鋼鐵冶煉工藝過程中必備的材料，如鐵水包、轉(zhuǎn)爐、鋼包、中間包和結(jié)晶器等高溫容器，在鐵水或鋼液上面均覆蓋有保護渣。保護渣通常可分為三層：最下層與鋼液接觸，溫度高于保護渣的熔點，形成液態(tài)渣浮于鋼液上表面；由下向上隨著溫度的降低，渣粘度增加，降溫至保護渣的燒結(jié)溫度時，形成燒結(jié)層硬殼浮于液態(tài)渣上表面；隨著溫度繼續(xù)降低，低于保護渣的燒結(jié)溫度，燒結(jié)層上方形成粉渣層。保護渣以三種不同形態(tài)浮于鋼液表面，起著保溫、防止空氣中的氧氣對鋼液的氧化、吸附鋼液中的夾雜物等作用，保護渣覆蓋也是實現(xiàn)全程無氧化操作的必要手段之一。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種不僅成本低和工藝簡單，制備的鋼鐵冶煉系統(tǒng)保護渣材料具有變粘度、變密度的特點的鋼鐵冶煉用保護渣材料的制備方法。
技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種鋼鐵冶煉用保護渣材料的制備方法，包括如下步驟：
第一步、所述保護渣材料從上向下依次由泡沫粒子層、高粘度混合油層和低粘度混合油層構(gòu)成，所述保護渣材料的厚度為20~500mm，泡沫粒子層、高粘度混合油層和低粘度混合油層體積比為1∶（0.8~1.2）∶（1.7~2.3）；
所述泡沫粒子層、高粘度混合油層和低粘度混合油層依次鋼鐵冶煉系統(tǒng)保護渣的粉渣層、燒結(jié)層和液渣層；
所述泡沫粒子層采用的泡沫粒子：粒度為0.5~2mm，密度為0.3~0.6g/cm3，粘度為0.07~0.12pa·s；所述高粘度混合油層采用的高粘度混合油：密度為0.8~0.85g/cm3，粘度為0.05~0.09pa·s；所述高粘度混合油為植物油和融化的廢棄動物油的混合油，植物油和融化的廢棄動物油的體積比為1∶0.3~1；所述低粘度混合油層采用的低粘度混合油：密度為0.85~0.9g/cm3，粘度為0.03~0.08pa·s；所述低粘度混合油為植物油與煤油的混合油，植物油與煤油的體積比為1∶1~5；
第二步、向鋼鐵冶煉系統(tǒng)水模型中加入30~80℃的水至水面高于出水口100~500mm；
第三步、按步驟一所述體積比，向鋼鐵冶煉系統(tǒng)水模型中加入所述泡沫粒子，泡沫粒子在水面鋪展均勻后形成泡沫粒子層；再通過水口加入所述高粘度混合油，所述高粘度混合油在泡沫粒子層下均勻鋪展后形成高粘度混合油層；當水溫降至25℃以下時，通過水口加入低粘度混合油，低粘度混合油在高粘度混合油層下均勻鋪展，形成低粘度混合油層。
進一步的，所述泡沫粒子為聚苯乙烯球、橡塑、泡沫塑料、氧化鋁空心球中的一種以上。
進一步的，所述植物油為色拉油、豆油、松節(jié)油、棕櫚油中的一種以上。
進一步的，所述煤油為普通煤油、航空煤油、煉渣油中的一種以上。
有益效果：本發(fā)明不僅成本低和工藝簡單，制備的鋼鐵冶煉系統(tǒng)保護渣材料具有變粘度、變密度的特點。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明：
實施例1
一種鋼鐵冶煉用保護渣材料的制備方法，包括如下步驟：
第一步、所述保護渣材料從上向下依次由泡沫粒子層、高粘度混合油層和低粘度混合油層構(gòu)成，所述保護渣材料的厚度為20mm，泡沫粒子層、高粘度混合油層和低粘度混合油層體積比為1∶（0.8）∶（1.7）；
所述泡沫粒子層、高粘度混合油層和低粘度混合油層依次鋼鐵冶煉系統(tǒng)保護渣的粉渣層、燒結(jié)層和液渣層；
所述泡沫粒子層采用的泡沫粒子：粒度為0.5mm，密度為0.3g/cm3，粘度為0.07pa·s；所述高粘度混合油層采用的高粘度混合油：密度為0.8g/cm3，粘度為0.05pa·s；所述高粘度混合油為植物油和融化的廢棄動物油的混合油，植物油和融化的廢棄動物油的體積比為1∶0.3；所述低粘度混合油層采用的低粘度混合油：密度為0.85g/cm3，粘度為0.03pa·s；所述低粘度混合油為植物油與煤油的混合油，植物油與煤油的體積比為1∶1；
第二步、向鋼鐵冶煉系統(tǒng)水模型中加入30℃的水至水面高于出水口100mm；
第三步、按步驟一所述體積比，向鋼鐵冶煉系統(tǒng)水模型中加入所述泡沫粒子，泡沫粒子在水面鋪展均勻后形成泡沫粒子層；再通過水口加入所述高粘度混合油，所述高粘度混合油在泡沫粒子層下均勻鋪展后形成高粘度混合油層；當水溫降至25℃以下時，通過水口加入低粘度混合油，低粘度混合油在高粘度混合油層下均勻鋪展，形成低粘度混合油層。
所述泡沫粒子為聚苯乙烯球、橡塑、泡沫塑料、氧化鋁空心球中的一種以上。
所述植物油為色拉油、豆油、松節(jié)油、棕櫚油中的一種以上。
所述煤油為普通煤油、航空煤油、煉渣油中的一種以上。
實施例2
一種鋼鐵冶煉用保護渣材料的制備方法，包括如下步驟：
第一步、所述保護渣材料從上向下依次由泡沫粒子層、高粘度混合油層和低粘度混合油層構(gòu)成，所述保護渣材料的厚度為500mm，泡沫粒子層、高粘度混合油層和低粘度混合油層體積比為1∶（1.2）∶（2.3）；
所述泡沫粒子層、高粘度混合油層和低粘度混合油層依次鋼鐵冶煉系統(tǒng)保護渣的粉渣層、燒結(jié)層和液渣層；
所述泡沫粒子層采用的泡沫粒子：粒度為2mm，密度為0.6g/cm3，粘度為0.12pa·s；所述高粘度混合油層采用的高粘度混合油：密度為0.85g/cm3，粘度為0.09pa·s；所述高粘度混合油為植物油和融化的廢棄動物油的混合油，植物油和融化的廢棄動物油的體積比為1∶1；所述低粘度混合油層采用的低粘度混合油：密度為0.9g/cm3，粘度為0.08pa·s；所述低粘度混合油為植物油與煤油的混合油，植物油與煤油的體積比為1∶5；
第二步、向鋼鐵冶煉系統(tǒng)水模型中加入80℃的水至水面高于出水口500mm；
第三步、按步驟一所述體積比，向鋼鐵冶煉系統(tǒng)水模型中加入所述泡沫粒子，泡沫粒子在水面鋪展均勻后形成泡沫粒子層；再通過水口加入所述高粘度混合油，所述高粘度混合油在泡沫粒子層下均勻鋪展后形成高粘度混合油層；當水溫降至25℃以下時，通過水口加入低粘度混合油，低粘度混合油在高粘度混合油層下均勻鋪展，形成低粘度混合油層。
所述泡沫粒子為聚苯乙烯球、橡塑、泡沫塑料、氧化鋁空心球中的一種以上。
所述植物油為色拉油、豆油、松節(jié)油、棕櫚油中的一種以上。
所述煤油為普通煤油、航空煤油、煉渣油中的一種以上。
實施例3
一種鋼鐵冶煉用保護渣材料的制備方法，包括如下步驟：
第一步、所述保護渣材料從上向下依次由泡沫粒子層、高粘度混合油層和低粘度混合油層構(gòu)成，所述保護渣材料的厚度為200mm，泡沫粒子層、高粘度混合油層和低粘度混合油層體積比為1∶（1.0）∶（2.0）；
所述泡沫粒子層、高粘度混合油層和低粘度混合油層依次鋼鐵冶煉系統(tǒng)保護渣的粉渣層、燒結(jié)層和液渣層；
所述泡沫粒子層采用的泡沫粒子：粒度為1mm，密度為0.5g/cm3，粘度為0.09pa·s；所述高粘度混合油層采用的高粘度混合油：密度為0.82g/cm3，粘度為0.07pa·s；所述高粘度混合油為植物油和融化的廢棄動物油的混合油，植物油和融化的廢棄動物油的體積比為1∶0.5；所述低粘度混合油層采用的低粘度混合油：密度為0.87g/cm3，粘度為0.06pa·s；所述低粘度混合油為植物油與煤油的混合油，植物油與煤油的體積比為1∶3；
第二步、向鋼鐵冶煉系統(tǒng)水模型中加入50℃的水至水面高于出水口300mm；
第三步、按步驟一所述體積比，向鋼鐵冶煉系統(tǒng)水模型中加入所述泡沫粒子，泡沫粒子在水面鋪展均勻后形成泡沫粒子層；再通過水口加入所述高粘度混合油，所述高粘度混合油在泡沫粒子層下均勻鋪展后形成高粘度混合油層；當水溫降至25℃以下時，通過水口加入低粘度混合油，低粘度混合油在高粘度混合油層下均勻鋪展，形成低粘度混合油層。
所述泡沫粒子為聚苯乙烯球、橡塑、泡沫塑料、氧化鋁空心球中的一種以上。
所述植物油為色拉油、豆油、松節(jié)油、棕櫚油中的一種以上。
所述煤油為普通煤油、航空煤油、煉渣油中的一種以上。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。