專利名稱：轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的改性處理方法及石灰石巖改性劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金工業(yè)中轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣的處理技術(shù)，具體而言是一種轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的改性處理方法及石灰石巖改性劑。
背景技術(shù)：
鋼渣是煉鋼過程中產(chǎn)生的廢渣，在冶金工業(yè)廢棄物中僅次于高爐渣，我國煉鋼尾渣排放量很大。鋼渣中含有的有害物質(zhì)，經(jīng)雨水淋洗進入土壤，破壞土地植被結(jié)構(gòu)。渣粉飛揚會污染環(huán)境和水源，危害人體健康，破壞道路。目前處理和利用轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐鋼渣是各鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)所面臨的一個難題。在轉(zhuǎn)爐煉鋼的造渣過程中，由于加入了大量塊狀石灰石質(zhì)造渣劑，容易造成部分CaO過剩，造成了鋼渣的安定性低。同時在鋼渣的形成反應(yīng)過程中，液態(tài)初渣與石灰石不斷 反應(yīng)，在石灰石表面生成一層高熔點的致密C2S膜。當這種膜達到一定厚度時，會阻礙渣中(FeO)和(SiO2)向石灰石內(nèi)部擴散，同時阻止石灰向液態(tài)渣中的擴散溶解，這也會導(dǎo)致一部分CaO剩余。雖然鋼渣的堿度越大、氧化鈣的含量越高，越有利于鋼渣的水化，但隨著堿度的提高，RO相相對較少，游離氧化鈣(/-CaO)的含量將增加，MgO也更易形成游離態(tài)的方鎂石(/-MgO)。同時，鋼渣中的C3S和C2S組分在一定條件下也具有不穩(wěn)定性堿度高的熔渣在緩慢冷卻時，C3S會在1250°C到1100°C時緩慢分解為C2S和/-CaO ；C2S在675°C時會由^ -C2S相變?yōu)閅 -C2S,并伴隨有體積膨脹(膨脹率達10%)。因此，由于/-CaO的存在，使鋼渣的安定性較差，降低鋼渣中的/-CaO含量是改善鋼渣安定性的主要手段。《環(huán)境工程學報》2012年05期公開了一篇名稱為“高堿度鋼渣添加鐵尾礦消解f-CaO的機理研究”的文章，該文章提出了高堿度鋼渣摻唐山石人溝鐵尾礦重構(gòu)，兩者在高溫環(huán)境下熔融反應(yīng)消解高堿度鋼渣中的f-CaO。這種方法采用正交實驗法設(shè)計實驗方案，考察了鐵尾礦摻入量(分別為3%、5%和9%)、反應(yīng)溫度(分別為1500° C、1550° C和1580° C)及恒溫反應(yīng)時間(分別為10min、20min和30min)對消解高堿度鋼洛中/-CaO的效果。實驗結(jié)果表面，鐵尾礦能有效消解鋼渣中f-CaO，重構(gòu)渣中f-CaO含量平均值為I. 17%，消解率為76. 27。這種方法所需的改性劑原料的來源不夠廣，在缺乏鐵尾礦的地區(qū)難以實現(xiàn)規(guī)?；幚恚覍-CaO的消解效果還不夠理想，反應(yīng)所需的溫度也比較高。因此，現(xiàn)有的鋼渣改性技術(shù)方案還是存在不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種利用石灰石巖作為轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性改性劑及改性處理方法，采用來源廣泛的石灰石巖作為改性劑原料，使對鋼渣中的f-CaO的消解效果更好，以改進現(xiàn)有的鋼渣改性技術(shù)。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的一種轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的改性處理方法，其中，在對轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的進行改性處理時使用一種石灰石巖作為轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性改性劑，再將所述石灰石巖改性劑與氣淬鋼渣磨細后混合，重熔至ioo(Tii5(rc，并保溫0. 5^1. 5小時進行改性處理。進一 步的，上述的轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的改性處理方法，其中，所述石灰石巖改性劑與氣淬鋼渣磨細后的粒度等級在50目以下。更進一步的，上述的轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的改性處理方法，其中，所述石灰石巖改性劑的配入比例為鋼渣總量的10% 40%。更進一步的，上述的轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的改性處理方法，其中，所述鋼渣改性處理采用冷態(tài)鋼渣重熔改性的方法。更進一步的，上述的轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的改性處理方法，其中，所述鋼渣改性處理中改性溫度下的鋼渣為液態(tài)。更進一步的，上述的轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的改性處理方法，其中，所述鋼渣改性處理后的鋼渣中/-CaO含量降至0. 0129T0. 058%。為實現(xiàn)上述的轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的改性處理方法，本發(fā)明還提供了一種石灰石巖作為轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性改性劑，其中，所述改性劑是一種石灰石巖，其主要成分為SiO2占47. 63%、CaO占33. 28%，其他成分為Fe2O3占3. 52%、MgO占I. 82%，主要以碳酸鹽的形式存在。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明所使用的鋼渣安定性改性劑原料來源廣泛，成本低廉，鋼渣改性處理方法簡單，安全可靠。改性后的鋼渣中f-CaO含量可降至
0.0129T0. 058%，有效地降低了鋼渣中的f-CaO含量，擴大了鋼渣的安全適用范圍。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。本發(fā)明在對轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的進行改性處理時使用一種石灰石巖作為轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性改性劑，這種石灰石巖改性劑的主要成分為占47. 63%的SiO2和占33. 28%的CaO，其他成分為占3. 52%的Fe2O3和占I. 82%的MgO，主要以碳酸鹽的形式存在。具體做法是將所述石灰石巖改性劑與氣淬鋼渣磨細后混合，重熔至100(Tl 150°C，并保溫0. 5^1. 5小時進行改性處理。使轉(zhuǎn)爐鋼渣中含有的f-CaO與改性劑一石灰石巖發(fā)生化學反應(yīng)生成硅酸鹽化合物，能夠有效的降低冷態(tài)鋼渣中的f-CaO含量。鋼渣改性處理采用冷態(tài)鋼渣重熔改性的方法。在石灰石巖改性劑與鋼渣混合前，將沒有磨的石灰石巖改性劑和冷態(tài)的鋼渣一起使用球磨機磨細，石灰石巖改性劑與氣淬鋼渣磨細后的粒度等級在50目以下。將磨細的石灰石巖改性劑和鋼渣混合后使用管式電阻爐進行重熔，石灰石巖改性劑的配入比例為鋼渣總量的10% 40%。重熔的溫度為1000 1150°C。重熔后石灰石巖改性劑與鋼渣在管式電阻爐中保溫0. 5 I. 5小時，使二者充分反應(yīng)進行改性處理。鋼渣改性處理中改性溫度下的鋼渣為液態(tài)。鋼渣改性處理后的鋼渣中/-CaO含量降至0. 0129T0. 058%。這樣鋼渣的安定性得到改善，鋼渣的安全適用范圍得到擴大。當然，以上只是發(fā)明的具體應(yīng)用范例，本發(fā)明還有其他的實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明所要求的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的改性處理方法，其特征在于在對轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的進行改性處理時使用一種石灰石巖作為轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性改性劑，再將所述石灰石巖改性劑與氣淬鋼渣磨細后混合，重熔至100(ril50°C，并保溫0. 5^1. 5小時進行改性處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的改性處理方法，其特征在于所述石灰石巖改性劑與氣淬鋼渣磨細后的粒度等級在50目以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的改性處理方法，其特征在于所述石灰石巖改性劑的配入比例為鋼渣總量的109^40%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的改性處理方法，其特征在于所述鋼渣改性處理采用冷態(tài)鋼渣重熔改性的方法。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的改性處理方法，其特征在于所述鋼渣改性處理中改性溫度下的鋼渣為液態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的改性處理方法，其特征在于所述鋼渣改性處理后的鋼渣中/-CaO含量降至0. 0129T0. 058%。
7.一種石灰石巖作為轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性改性劑，其特征在于所述改性劑是一種石灰石巖，其主要成分為SiO2占47. 63%、CaO占33. 28%，其他成分為Fe2O3占3. 52%、MgO占I.82%，主要以碳酸鹽的形式存在。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性的改性處理方法，該方法是將石灰石巖改性劑與氣淬鋼渣磨細后混合，重熔至1000~1150℃，并保溫0.5~1.5小時進行改性處理。本發(fā)明還公開了一種石灰石巖作為轉(zhuǎn)爐氣淬鋼渣安定性改性劑，這種改性劑是一種石灰石巖，其主要成分為SiO2占47.63%、CaO占33.28%，其他成分為Fe2O3占3.52%、MgO占1.82%。本發(fā)明所使用的鋼渣安定性改性劑原料來源廣泛，成本低廉，鋼渣改性處理方法簡單，安全可靠。改性后的鋼渣中f-CaO含量可降至0.012%~0.058%，擴大了鋼渣的安全適用范圍。
文檔編號C04B5/06GK102795794SQ20121030317
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者吳復(fù)忠, 王文豪, 竇守花, 高成濤, 王中原 申請人:貴州大學