一種鑄余渣基除雜除氣精煉劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種鑄余渣基除雜除氣精煉劑的制備方法，屬于精煉劑制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]精煉劑是由多種無機(jī)鹽干燥處理后，按一定比例混合配制而成。主要是用于清除鋁液內(nèi)部的氫和浮游的氧化夾渣，使鋁液更純凈，并兼有清渣劑的作用。
[0003]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋼鐵生產(chǎn)對煉鋼的生產(chǎn)率和成本以及產(chǎn)品的質(zhì)量提出了越來越高的要求。為適應(yīng)這一要求，爐外精煉特別是鋼包爐精煉成為現(xiàn)代煉鋼流程中的重要生產(chǎn)工序，在各冶金企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
[0004]鋼包爐精煉的一個主要冶金功能是利用精煉劑對鋼液進(jìn)行精煉，以達(dá)到降低鋼水中氧、硫和夾渣物含量的目的。但是目前精煉劑功能還是比較單一，除了清除鋁液內(nèi)部的氫和浮游的氧化夾渣，大多都沒有其它的性能，因此，制備一種以除渣為主，除雜和除氣為輔的精煉劑非常有意義。
[0005]另外，目前國內(nèi)外預(yù)熔精煉劑的常規(guī)生產(chǎn)工藝是采用沖天爐預(yù)熔法和電爐熔化法，這兩種方法均是將石灰、鋁礬土、白云石、硅石等天然造渣材料混合后放入高溫爐中熔化后、冷卻破碎后制得。上述方式需消耗大量的石灰和鋁礬土等天然資源，耗電量大，生產(chǎn)成本高，因此使得預(yù)熔精煉劑的價格很高，大大增加了鋼鐵企業(yè)的冶煉成本，同時鋼包爐精煉完畢后產(chǎn)生的大量精煉廢渣也造成了環(huán)境的嚴(yán)重污染和資源的大量浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對目前常用的精煉劑主要用來清除鋁液內(nèi)部的氫和浮游的氧化夾渣，功能比較單一，無法進(jìn)行除雜和除氣，以及在生產(chǎn)過程中存在耗電高、污染環(huán)境的缺點(diǎn)，提供了一種以鋼鐵鑄余渣為原料，先進(jìn)行粗破碎，之后磁選再精破碎干燥后備用，將鎂粉通氨氣氮化制得氮化鎂粉末，配以各種輔料經(jīng)燒結(jié)爐燒結(jié)后壓制制得精煉劑的方法。本發(fā)明制得的鑄余渣基除雜除氣精煉劑不僅解決了環(huán)境污染以及耗電高的問題，而且化渣速度快同時兼顧除雜，除氣功能。
[0007 ]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(1)取鋼鐵廠鑄余渣罐底部遺留的鑄余渣倒入渣土破碎機(jī)中進(jìn)行粗破碎處理，收集破碎后的鑄余渣均勾平鋪在振動臺上，在振動臺上周圍施加勾強(qiáng)磁場，開啟振動臺，在磁場的作用下使鑄余渣中的雜質(zhì)分離出來，收集除雜后的粗鑄余渣；
(2)將上述得到的粗鑄余渣放入高速球磨機(jī)中，加入粒徑為5?10mm的不銹鋼磨球珠，設(shè)置球磨轉(zhuǎn)速為400?500r/min，對粗鑄余渣進(jìn)行球磨處理10?20min，得到細(xì)鑄余渣并將其放入烘箱中，在105?110°C下干燥至恒重，備用；
(3)稱取10?20g鎂粉放于陶瓷舟中，將陶瓷舟放入電阻管式爐中，密封管式爐，以20?30mL/min的速率向管式爐中通入氨氣，通氣時間為10?15min，用氨氣將管式爐中的空氣排盡； (4)待排盡空氣后，將管式爐升溫，首先以5°C/min的速率程序升溫至500?600°C，保溫反應(yīng)30?60min后，提高氨氣通入量為100?200mL/min，繼續(xù)通氣5?8min，再以3°C/min的速率升溫至700?800°C，保溫氮化處理1?2h后出料得氮化鎂，放入研缽研磨后過100目標(biāo)準(zhǔn)篩得氣化儀粉末；
(5)按重量分?jǐn)?shù)計(jì)，稱取60?80份細(xì)鑄余渣、4?10份氮化鎂粉末、6?15份氧化鋁和1?3份硅酸鈣混合均勻后倒入石英坩禍，加入混合物料總體積1?2倍質(zhì)量濃度為5%的氯化鎂溶液，用攪拌棒攪拌均勻后放入井式電阻爐，加熱升溫至200?250°C預(yù)熱10?20min;
(6)預(yù)熱結(jié)束后，將坩禍移入燒結(jié)爐中，升高溫度至220?240°C，燒結(jié)1?2h后，將燒結(jié)產(chǎn)物用氣流粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎再放入壓制機(jī)中，以7000?8000N的壓力進(jìn)行壓制，自然粉干后即得一種鑄余渣基除雜除氣精煉劑。
[0008]本發(fā)明制得的鑄余渣基除雜除氣精煉劑顏色為淡黃色，熔點(diǎn)為1200?1250°C。
[0009]本發(fā)明的應(yīng)用方法是:使用時，當(dāng)鋁合金熔體溫度達(dá)1000?1200°C時，取鋁合金熔體質(zhì)量0.3?0.8%的本發(fā)明制得的鑄余渣基除雜除氣精煉劑加入熔煉爐中，攪拌均勻，靜置3?5min后出爐，即可。精煉劑不僅強(qiáng)化了鋁熔體的精煉，簡化了熔煉工藝，而且使得化渣時間從原來的20?25min，降低為2?4min，時間縮短了84%以上。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明成本低，操作簡單易行，有效解決了環(huán)境污染以及耗電高的問題；
(2)本發(fā)明制得的鑄余渣基除雜除氣精煉劑化渣速度快，使得時間縮短了84%以上，而且除雜，除氣效果也極其顯著。
【具體實(shí)施方式】
[0011]首先取鋼鐵廠鑄余渣罐底部遺留的鑄余渣倒入渣土破碎機(jī)中進(jìn)行粗破碎處理，收集破碎后的鑄余渣均勾平鋪在振動臺上，在振動臺上周圍施加勾強(qiáng)磁場，開啟振動臺，在磁場的作用下使鑄余渣中的雜質(zhì)分離出來，收集除雜后的粗鑄余渣;然后將上述得到的粗鑄余渣放入高速球磨機(jī)中，加入粒徑為5?10mm的不銹鋼磨球珠，設(shè)置球磨轉(zhuǎn)速為400?500r/min，對粗鑄余渣進(jìn)行球磨處理10?20min，得到細(xì)鑄余渣并將其放入烘箱中，在105?110°C下干燥至恒重，備用;之后稱取10?20g鎂粉放于陶瓷舟中，將陶瓷舟放入電阻管式爐中，密封管式爐，以20?30mL/min的速率向管式爐中通入氨氣，通氣時間為10?15min，用氨氣將管式爐中的空氣排盡;待排盡空氣后，將管式爐升溫，首先以5°C/min的速率程序升溫至500?600°C，保溫反應(yīng)30?60min后，提高氨氣通入量為100?200mL/min，繼續(xù)通氣5?8min，再以3°C/min的速率升溫至700?800°C，保溫氮化處理1?2h后出料得氮化鎂，放入研缽研磨后過100目標(biāo)準(zhǔn)篩得氮化鎂粉末;接下來按重量分?jǐn)?shù)計(jì)，稱取60?80份細(xì)鑄余渣、4?10份氮化鎂粉末、6?15份氧化鋁和1?3份硅酸鈣混合均勻后倒入石英坩禍，加入混合物料總體積1?2倍質(zhì)量濃度為5%的氯化鎂溶液，用攪拌棒攪拌均勻后放入井式電阻爐，加熱升溫至200?250°C預(yù)熱10?20min;最后預(yù)熱結(jié)束后，將坩禍移入燒結(jié)爐中，升高溫度至220?240°C，燒結(jié)1?2h后，將燒結(jié)產(chǎn)物用氣流粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎再放入壓制機(jī)中，以7000?8000N的壓力進(jìn)行壓制，自然粉干后即得一種鑄余渣基除雜除氣精煉劑。
[0012]實(shí)例1
首先取鋼鐵廠鑄余渣罐底部遺留的鑄余渣倒入渣土破碎機(jī)中進(jìn)行粗破碎處理，收集破碎后的鑄余渣均勾平鋪在振動臺上，在振動臺上周圍施加勾強(qiáng)磁場，開啟振動臺，在磁場的作用下使鑄余渣中的雜質(zhì)分離出來，收集除雜后的粗鑄余渣;然后將上述得到的粗鑄余渣放入高速球磨機(jī)中，加入粒徑為5mm的不銹鋼磨球珠，設(shè)置球磨轉(zhuǎn)速為400r/min，對粗鑄余渣進(jìn)行球磨處理lOmin，得到細(xì)鑄余渣并將其放入烘箱中，在105°C下干燥至恒重，備用;之后稱取10g鎂粉放于陶瓷舟中，將陶瓷舟放入電阻管式爐中，密封管式爐，以20mL/min的速率向管式爐中通入氨氣，通氣時間為lOmin，用氨氣將管式爐中的空氣排盡;待排盡空氣后，將管式爐升溫，首先以5°C/min的速率程序升溫至500°C，保溫反應(yīng)30min后，提高氨氣通入量為100mL/min，繼續(xù)通氣5min，再以3°C/min的速率升溫至700°C，保溫氮化處理lh后出料得氮化鎂，放入研缽研磨后過100目標(biāo)準(zhǔn)篩得氮化鎂粉末;