專利名稱：一種以黑曜巖為原料的除渣劑的熱處理方法
一種以黑曜巖為原料的除渣劑的熱處理方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體涉及一種以黑曜巖為原料的除渣劑的熱處理方法。
技術(shù)背景
目前我國每年生產(chǎn)3500多萬噸鑄件，其中鑄鋼鑄鐵件占3000萬噸以上，按每噸鑄件需要2kg除渣劑計(jì)算，一年需要10萬噸除渣劑。除渣劑是鑄造及冶金工業(yè)熔煉過程使用的材料，能快速清除鐵水或鋼水表面的熔渣，并形成覆蓋層，防止金屬熔體氧化，保溫減少熱量損失。目前使用的除渣劑主要使采用珍珠巖通過配料制備的，其覆蓋均勻性差，形成覆蓋層速度慢，結(jié)殼強(qiáng)度低，使用效果不理想。
黑曜巖的礦物組成與珍珠巖接近，經(jīng)過二級破碎篩分后形成20-100目的粉料，但將這種未經(jīng)處理的粉料加入鐵水包以后，分散緩慢，不能形成連續(xù)的覆蓋膜，除渣效果很差。發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有工藝存在的問題，本發(fā)明的提供一種以黑曜巖為原料的除渣劑的熱處理方法，目的是獲得除渣性能優(yōu)良的高效除渣劑。
本發(fā)明的技術(shù)方案是將經(jīng)過二級破碎篩分后形成的黑曜巖粉狀料加熱到300-850°C，并保溫Imin 50min， 然后冷卻至室溫，即得到本發(fā)明熱處理后的除渣劑，其含水率為0. 2-5. 1%。
所述的黑曜巖的粉狀料的組成成分，按質(zhì)量百分比為72 76% ； Al2O3 10 15%; CaO 0. 5 1. 5% ；K2O 3. 0 5. 5%; Na2O 3. 0 4. 5%, Fe2O3 1. 0 3. 0%, MgO 0. 03 0. 06%, TiO2 0. Γθ. 3%, MnO :0· Γθ. 3，S 彡 0· 06%, P 彡 0. 06%,雜質(zhì)彡 0. 5%, H2O 5. 4-5. 6%ο
其中所述的過二級破碎篩分后的黑曜巖粉狀料的粒度為150-800 μ m。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)和有益效果是(1)黑曜巖大都分布在火山巖地區(qū)，來源廣泛，因此以黑曜巖作為除渣劑價(jià)格便宜；(2)礦石中的水有吸附水、結(jié)合水和包體水三類，實(shí)驗(yàn)研究表明，使除渣劑發(fā)揮作用， 產(chǎn)生體積膨脹的主要是包體水，因此，影響除渣劑除渣效果的是除渣劑的有效含水量，對除渣劑的加熱溫度不同，熱處理后物料內(nèi)部保留的水分的含量也不同，本發(fā)明的技術(shù)方案是對以黑曜巖為原料的除渣劑進(jìn)行熱處理，其作用主要是去除物料內(nèi)部的水分，達(dá)到除渣劑合適的水量要求，同時(shí)改變物料的礦物結(jié)構(gòu)，形成高強(qiáng)度的覆蓋結(jié)殼層，在鐵水表面具有良好的膨化特性、覆蓋快，適應(yīng)溫度范圍寬、膨化除渣層均勻，強(qiáng)度高，而且不易破裂、不掛包， 容易清除，經(jīng)現(xiàn)場試用證明，除渣效果良好。


圖1 本發(fā)明的熱處理溫度與失水率關(guān)系圖；圖2 本發(fā)明的保溫時(shí)間與失水率的關(guān)系圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施例中所用的黑曜巖粉料來源是阜新與內(nèi)蒙古邊界地區(qū)的黑曜巖礦源， 其組成成分，按質(zhì)量百分比為:Si02 = 72 76% ； Al2O3 10 15%; CaO :0. 5 1. 5% ；K2O 3. 0 5. 5%; Na2O :3. 0 4. 5%, Fe2O3 :1. 0 3. 0%, MgO :0. 03 0. 06%, TiO2 :0. Γθ. 3%, MnO 0. Γθ. 3，S 彡 0. 06%, P 彡 0. 06%,雜質(zhì)彡 0. 5%, H2O 0. 5-5. 5%。
實(shí)施例1將經(jīng)過二級破碎篩分后形成的黑曜巖粉狀料加熱到200°C -700°C，并保溫 50min，然后冷卻至室溫，即得到本發(fā)明熱處理后的除渣劑。
實(shí)施例2將經(jīng)過二級破碎篩分后形成的黑曜巖粉狀料加熱到400°C，并保溫45min，然后冷卻至室溫，即得到本發(fā)明熱處理后的除渣劑。
實(shí)施例3將經(jīng)過二級破碎篩分后形成的黑曜巖粉狀料加熱到500°C，并保溫30min，然后冷卻至室溫，即得到本發(fā)明熱處理后的除渣劑。
實(shí)施例4將經(jīng)過二級破碎篩分后形成的黑曜巖粉狀料加熱到60(TC，并保溫20min，然后冷卻至室溫，即得到本發(fā)明熱處理后的除渣劑。
實(shí)施例5將經(jīng)過二級破碎篩分后形成的黑曜巖粉狀料加熱到700°C，并保溫lOmin，然后冷卻至室溫，即得到本發(fā)明熱處理后的除渣劑。
實(shí)施例1-5中，在不同溫度下對黑曜巖粉狀料進(jìn)行熱處理，其含水率變化如表1 和圖1所示，為了對比除水效果，還選取了 200°c對黑曜巖粉狀料熱處理作為對比例?？梢钥闯黾訜釡囟仍礁?，失水率越多，200°C時(shí)只不到0. 05%，400°C時(shí)失掉^)，700°C時(shí)失掉5. 2%，可見，加熱溫度不同，物料失掉的水分不同，因此本發(fā)明將技術(shù)方案的溫度確定在 300-850 "C。
權(quán)利要求
1.一種以黑曜巖為原料的除渣劑的熱處理方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行將經(jīng)過二級破碎篩分后形成的黑曜巖粉狀料加熱到300-850°C，并保溫Imin 50min，然后冷卻至室溫，即得到本發(fā)明熱處理后的除渣劑，其含水率為0. 2-5. 1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以黑曜巖為原料的除渣劑的熱處理方法，其特征在于所述的黑曜巖組成成分，按質(zhì)量百分比為72 76% ； Al2O3 10 15%; CaO :0. 5 1. 5% ；K2O 3. 0 5. 5%; Na2O 3. 0 4. 5%, Fe2O3 :1.0 3. 0%, MgO 0. 03 0. 06%, TiO2 0. Γ0. 3%, MnO :0. Γθ. 3，S 彡 0· 06%, P 彡 0. 06%,雜質(zhì)彡 0. 5%, H2O 5. 4-5. 6%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以黑曜巖為原料的除渣劑的熱處理方法，其特征在于所述的過二級破碎篩分后的黑曜巖粉狀料的粒度為150-800 μ m。
全文摘要
本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體涉及一種以黑曜巖為原料的除渣劑的熱處理方法。將經(jīng)過二級破碎篩分后形成的黑曜巖粉狀料加熱到300-850℃，并保溫1min～50min，然后冷卻至室溫，即得到本發(fā)明熱處理后的除渣劑。本發(fā)明對以黑曜巖為原料的除渣劑進(jìn)行熱處理的作用主要是去除物料內(nèi)部的包體水，達(dá)到除渣劑合適的含水量要求，同時(shí)改變物料的礦物結(jié)構(gòu)，形成高強(qiáng)度的覆蓋結(jié)殼層，有效地使?fàn)t渣集聚，防止?fàn)t渣隨鐵水進(jìn)入鑄型。
文檔編號B22D1/00GK102492803SQ201110446118
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者劉興剛, 張國志, 張雅靜, 胡恒, 胡相庭 申請人:東北大學(xué), 阜新恒凱鑄造材料有限公司