專利名稱：：利用高爐水渣制備連鑄保護(hù)渣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及工業(yè)廢棄物的綜合利用，具體涉及非金屬材料加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是利用高爐水渣制備連鑄保護(hù)渣。
背景技術(shù)：
：高爐水渣是冶煉生鐵時從高爐排出的副產(chǎn)品。渣鐵分離后的熔渣處理方法主要有兩種一種是干渣法，另一種是水淬法。采用干渣法處理高爐渣環(huán)境污染較為嚴(yán)重，成本高且資源利用率低，現(xiàn)在已很少使用，一般只在事故處理時，設(shè)置干渣坑或渣罐出渣。目前，高爐渣處理主要采用水淬法，該工藝的基本原理是用一定壓力和流量的水，使熔融的爐渣變成海綿狀浮石類物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)為固化成灰白色或乳黃色的細(xì)小顆粒。顆粒呈多孔狀，并具有一定的比表面積和潛在活性。截止到2007年，我國年產(chǎn)高爐水渣約6000萬噸，加上其它方法處理的高爐渣，渣場積存量已超過1.5億噸，冶金企業(yè)每年由于棄渣耗用的資金高達(dá)千萬元。由于環(huán)境保護(hù)、節(jié)能降耗等方面的要求，國內(nèi)外各鋼鐵企業(yè)非常重視高爐水渣二次資源綜合利用技術(shù)的研究。合理利用工業(yè)廢渣已成為國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一項重要內(nèi)容。就現(xiàn)有的技術(shù)水平和利用程度而言，高爐水渣可作為水泥混合材、混凝土摻和料、硅肥原料、礦渣棉、微晶玻璃、空心砌塊等的主要原料。由于高爐水渣硬度高、易磨性差，許多鋼鐵企業(yè)仍將高爐水渣作為廢料堆放，這不僅造成資源浪費(fèi)，而且污染環(huán)境。盡管高爐水渣的利用水平和利用率均在不斷提高，但仍存在很多問題。當(dāng)前高爐水渣的利用，所應(yīng)用的設(shè)備成本較高，工藝繁瑣，難以立項投產(chǎn)。由于冶金工藝或原料等原因，造成高爐水渣成份復(fù)雜，不利于高爐水渣的開發(fā)和利用。高爐水渣資源化利用易產(chǎn)生的二次污染問題，并出現(xiàn)以廢生廢的不良循環(huán)現(xiàn)象。近年來我國高爐水渣資源化利用發(fā)展迅速，但與發(fā)達(dá)國家相比，我國高爐水渣在回收利用水平方面仍存在明顯差距。而且，即使我國所有高爐水渣資源化的研究項目全部投產(chǎn)，仍不能充分利用高爐水渣資源。本發(fā)明對于提高高爐水渣的回收利用水平，實現(xiàn)高爐水渣的廠內(nèi)循環(huán)使用具有重要的推動作用。
發(fā)明內(nèi)容針對高爐水渣的利用現(xiàn)狀，本發(fā)明提供了一種利用高爐水渣制備連鑄保護(hù)渣的方法，高爐水渣的化學(xué)成分如表l:表1高爐水渣主要化學(xué)成分<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>輔料是螢石、純堿、硅灰石、炭質(zhì)材料及》保護(hù)渣的原料質(zhì)量百分比如表2:表2保護(hù)渣的(晶石。原料質(zhì)量百分l:t高爐水渣炭質(zhì)材料硅灰石螢石純堿冰晶石4080%210%025%015%0250/00300/0本發(fā)明包括以下工藝歩驟(1)粉碎將主料高爐水渣和輔料分別粉碎成O.1lmra的顆粒。(2)混合將粉碎好的顆粒按所需比例混合，充分混勻。(3)制漿將混勻后的原料加15%45%的水磨制成漿。(4)干燥在30(TC50(TC的高溫爐內(nèi)直接干燥后可得粉狀連鑄保護(hù)渣成品，或釆用圓盤造粒機(jī)經(jīng)噴霧造粒，在500'C90(TC的高溫爐內(nèi)焙燒后可得粒狀連鑄保護(hù)渣成品。本發(fā)明的關(guān)鍵之處是所選取的原料成本低，并可根據(jù)不同鋼種連鑄生產(chǎn)的不同工藝要求，對各原料比例進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以保證保護(hù)渣成品在連鑄生產(chǎn)過程中可以充分發(fā)揮其冶金功能。本發(fā)明工藝流程短、生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)和應(yīng)用過程中不會造成二次污染，減少了高爐水渣對環(huán)境的污染，節(jié)約了國家資源。圖1冰晶石配入量對連鑄保護(hù)渣熔化溫度的影響圖2助熔劑配入量對連鑄保護(hù)渣凝固溫度的影響，圖3助熔劑類型(配入量30%)對八1203溶解吸收速率的影響具體實施方式主料高爐水渣輔料螢石、純堿、硅灰石、炭質(zhì)材料原料質(zhì)量百分比如表3表3保護(hù)渣成分配比<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>制備方法(1)粉碎將上述原料中的高爐水渣、螢石、純堿、硅灰石、炭質(zhì)材料粉碎成O.1lmm的顆粒。(2)混合將粉碎好的顆粒按比例混合，充分混勻。(3)制漿將混勻后的原料加15%45%的水磨制成漿。(4)干燥在30(TC50(TC的高溫爐內(nèi)直接干燥后可得粉狀連鑄保護(hù)渣成品，或采用圓盤造粒機(jī)經(jīng)噴霧造粒，在50(TC90(TC的高溫爐內(nèi)焙燒后可得粒狀連鑄保護(hù)渣成品。粒狀連鑄保護(hù)渣成品化學(xué)成分質(zhì)量百分比Ca027%、Si0228%、A12038%、MgO5%、Na2011%、F5%、C2.5%、其它13.5%、CaO/Si020.98。實施例2:主料高爐水渣輔料螢石、純堿、硅灰石、炭質(zhì)材料原料質(zhì)量百分比如表4表4保護(hù)渣成分配比高爐水渣炭質(zhì)材料硅灰石純堿螢石43%4.5%25%17.25%10.25%制備方法1(1)粉碎將上述原料中的高爐水渣、螢石、純堿、硅灰石、炭質(zhì)材料粉碎成O.1lrnm的顆粒。(2)混合將粉碎好的顆粒按比例混合，充分混勻。(3)制漿將混勻后的原料加15%45%的水磨制成漿。(4)干燥在30(rC50(TC的高溫爐內(nèi)直接干燥后可得粉狀連鑄保護(hù)渣成品，或采用圓盤造粒機(jī)經(jīng)噴霧造粒，在500'C90(TC的高溫爐內(nèi)焙燒后可得粒狀連鑄保護(hù)渣成品。粒狀連鑄保護(hù)渣成品化學(xué)成分質(zhì)量百分比Ca027%、Si0232%、A12034%、Mg04%、Na2011%、F5%、C4.5%、其它10.6%、CaO/Si020.84。實施例3:主料高爐水渣輔料螢石、純堿、炭質(zhì)材料原料質(zhì)量百分比如表5表5保護(hù)渣成分配比<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>制備方法G)粉碎將上述原料中的高爐水渣、螢石、純堿、炭質(zhì)材料粉碎成O.1lmra的顆粒。(2)混合將粉碎好的顆粒按比例混合，充分混勻。(3)制漿將混勻后的原料加15%45%的水磨制成漿。(4)干燥在300'C50(TC的高溫爐內(nèi)直接干燥后可得粉狀連鑄保護(hù)渣成品，或采用圓盤造粒機(jī)經(jīng)噴霧造粒，在500'C90(rC的高溫爐內(nèi)焙燒后可得粒狀連鑄保護(hù)渣成品。粒狀連鑄保護(hù)渣成品化學(xué)成分質(zhì)量百分比Ca026%、Si0223%、A12039%、MgO6%、Na2013%、F6%、C3.6%、其它13.4%、CaO/Si021.13。實施例4:主料高爐水渣輔料冰晶石、炭質(zhì)材料原料質(zhì)量百分比如表6表6保護(hù)渣成分配比<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>制備方法(1)粉碎將上述原料中的高爐水渣、冰晶石、炭質(zhì)材料碎成O.1lmm的顆粒。(2)混合將粉碎好的顆粒按比例混合，充分混勻。(3)制漿將混勻后的原料加15%45%的水磨制成槳。(4)干燥在30(TC50(TC的高溫爐內(nèi)直接千燥后可得粉狀連鑄保護(hù)渣成品，或采用圓盤造粒機(jī)經(jīng)噴霧造粒，在50(TC90(TC的高溫爐內(nèi)焙燒后可得粒狀連鑄保護(hù)渣成品。粒狀連鑄保護(hù)渣成品化學(xué)成分質(zhì)量百分比Ca028%、Si0223%、A120315°/。、MgO6%、Na2013%、F16%、C4.5%、其它4.5%、CaO/Si021.21。連鑄保護(hù)渣的性能如下表6:表6連鑄保護(hù)渣的性能實施例熔化溫度°C粘度(1300。C)Pa.s凝固溫度°CAIA溶解速率(Xl(Tkgm—2s一1)111280.2811306.73210920.3311446.86311030.1711406.49411570.1611825.8權(quán)利要求1.一種利用高爐水渣制備連鑄保護(hù)渣的方法，其特征在于以工業(yè)廢棄物高爐水渣為主要原料，制備連鑄保護(hù)渣產(chǎn)品，其制備過程包括以下步驟(1)粉碎將高爐水渣和輔料分別粉碎成0.1～1mm的顆粒；(2)混合將粉碎好的顆粒按所需比例混合，充分混勻，高爐水渣與輔料的質(zhì)量百分比高爐水渣40～80％、炭質(zhì)材料2～10％、硅灰石0～15％、螢石0～25％、純堿0～25％、冰晶石0～30％；(3)制漿將混勻后的原料加15％～45％的水磨制成漿；(4)干燥在300℃～500℃的高溫爐內(nèi)直接干燥后可得粉狀連鑄保護(hù)渣成品，或采用圓盤造粒機(jī)經(jīng)噴霧造粒，在500℃～900℃的高溫爐內(nèi)焙燒后可得粒狀連鑄保護(hù)渣成品。2、按照權(quán)利要求1所述的高爐水渣制備連鑄保護(hù)渣的方法，其特征在于所述的輔料是螢石、純堿、硅灰石、炭質(zhì)材料及冰晶石。全文摘要一種利用高爐水渣制備連鑄保護(hù)渣的方法，包括粉碎、混合、制漿、干燥等工藝步驟。本發(fā)明原料成本低，工藝簡單，生產(chǎn)和應(yīng)用過程中不會造成二次污染，提高了高爐水渣的回收利用率。本發(fā)明可根據(jù)不同鋼種連鑄生產(chǎn)的不同工藝要求，對各原料比例進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，得到不同成分的連鑄保護(hù)渣產(chǎn)品。文檔編號B22D11/11GK101264509SQ20081001123公開日2008年9月17日申請日期2008年4月30日優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日發(fā)明者劉承軍,姜茂發(fā),孫麗楓,宋智芳申請人:東北大學(xué)