本發(fā)明涉及鋼水精煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于鋼水精煉的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)制備方法。
背景技術(shù)：
一直以來，大型煉鋼廠在完成鋼液澆鑄后，一般都會(huì)在鋼包中殘留少部分鋼液和鋼渣，這些殘余的鋼水和鋼渣被統(tǒng)稱為鑄余渣。大部分煉鋼廠已實(shí)現(xiàn)熱態(tài)可在線循環(huán)回收利用的鑄余渣，但一部分冷態(tài)回收后的處理利用比較困難。所形成的殘留冷態(tài)鑄余渣，質(zhì)的非常堅(jiān)硬，化學(xué)成分也比較復(fù)雜，其主要成分見表1(以國(guó)內(nèi)某鋼廠為例)。
表1國(guó)內(nèi)某鋼廠產(chǎn)生的鋼包鑄余渣成分/％
表1
表1中數(shù)據(jù)可以看出大部分的鋼包鑄余渣具有一定的精煉能力，其中同時(shí)殘留了一定量的鋼水。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，鑄余渣尾渣中的主要以CaO和Al2O3成分存在，成分幾乎與預(yù)熔型鋁酸鈣精煉渣相同，這種預(yù)熔型鋁酸鈣精煉渣具有熔點(diǎn)低、融化速度快、融化后流動(dòng)性良好等優(yōu)點(diǎn)。而且從表1中的成分可以看出鋼包鑄余渣尾渣的氧化性較低，再結(jié)合其熔點(diǎn)低、融化速度快等優(yōu)點(diǎn)，該種鋼包鑄余渣尾渣是生產(chǎn)鋼水精煉用調(diào)渣劑的優(yōu)良原材料。
所以，本發(fā)明的發(fā)明人欲提供一種利用鋼包鑄余渣尾渣制備高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)，用于處理、回收利用鋼包鑄余渣，降低煉鋼生產(chǎn)成本并優(yōu)化煉鋼精煉工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于鋼水精煉的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)制備方法，該方法制備出的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)是利用回收的鋼包鑄余渣顆粒，顯著地降低了成本。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的用于鋼水精煉的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)制備方法，依次執(zhí)行以下步驟：
a、將鋼包鑄余渣通過破碎機(jī)破碎，然后通過篩子篩選出粒徑為1～4mm的第一鑄余渣顆粒；
b、對(duì)步驟a中得到的第一鑄余渣顆粒進(jìn)行成分檢測(cè)，篩選出第二鑄余渣顆粒，其中第二鑄余渣顆粒的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為CaO≥45％、Al2O310～25％、SiO2≤8％、S≤0.20％；
c、將第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁?；蜾X粉加入混料攪拌機(jī)中干混均勻，然后再加入球團(tuán)粘結(jié)劑進(jìn)行干混，直至混勻，得到第一混料，其中，按重量百分比計(jì)，第二鑄余渣顆粒52～58％、礬土粉10～13％、鋁?；蜾X粉25～40％，球團(tuán)粘結(jié)劑為第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁粒或鋁粉總重量的2～3％，礬土粉的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為Al2O3≥94％、S≤0.2％，粒徑為0～5mm，鋁?；蜾X粉的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為Al≥99.7％，粒徑為3～8mm；
d、在第一混料中加入定量比例的水，邊噴水邊攪拌，直至混勻，得到第二混料，加水量為第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁?；蜾X粉總重量的7～8％，加水速度為0.45～0.52kg/s；
e、將攪拌混勻的第二混料送入冷壓成型機(jī)中壓制成規(guī)格為30～40mm的球形或橢圓形；
f、冷壓成型后自然晾曬干燥，再經(jīng)烘烤干燥后篩分制得高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)。
進(jìn)一步的是，在步驟a中使用的破碎機(jī)為顎式破碎機(jī)。
進(jìn)一步的是，在步驟c中，第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁?；蜾X粉干混時(shí)間為5～8min，加入球團(tuán)粘結(jié)劑后的干混時(shí)間為3～4min。
進(jìn)一步的是，冷壓成型后，采用10mm篩孔的篩子進(jìn)行一次篩選，然后再自然晾曬干燥。
進(jìn)一步的是，在步驟f中，采用平鋪的方式進(jìn)行自然晾曬干燥，且平鋪厚度不超過20cm，時(shí)間不低于24h。
進(jìn)一步的是，在步驟f中，烘烤干燥溫度為110～130℃，烘烤時(shí)間為20～24h，烘烤干燥后采用5mm篩孔的篩子進(jìn)行篩選。
本發(fā)明的有益效果是：將回收的鋼包鑄余渣顆粒經(jīng)過破碎機(jī)破碎，然后通過篩子篩選出粒徑為1～4mm的第一鑄余渣顆粒，配加一定量粒徑為0～5mm的礬土粉和粒徑為3～8mm的鋁?；蜾X，并外加一定比例的球團(tuán)粘結(jié)劑生產(chǎn)出用于鋼水精煉的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)，這種高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)填充密實(shí)，性能穩(wěn)定，滿足使用的要求。
從實(shí)踐中得到，本發(fā)明的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)在低碳鋁系列鋼種以及超低碳鋼系列鋼種的生產(chǎn)工藝中應(yīng)用，具有熔點(diǎn)低，融化速度快、熔渣流動(dòng)性良好、吸附夾雜能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，且具有良好的調(diào)渣、脫除渣面中的氧、降低成品鋼水Al s(即酸溶鋁)燒損效果。利用回收鋼包鑄余渣顆粒生產(chǎn)高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)，不僅能夠回收煉鋼二次資源，避免鋼包鑄余渣尾渣堆放不善造成的環(huán)境污染，從而提高資源利用率，降低成本；而且這種高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)使用方便，能夠降低了生產(chǎn)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明用于鋼水精煉的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)制備方法，依次執(zhí)行以下步驟：
a、將鋼包鑄余渣通過破碎機(jī)破碎，然后通過篩子篩選出粒徑為1～4mm的第一鑄余渣顆粒；
b、對(duì)步驟a中得到的第一鑄余渣顆粒進(jìn)行成分檢測(cè)，篩選出第二鑄余渣顆粒，其中第二鑄余渣顆粒的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為CaO≥45％、Al2O310～25％、MgO≥12％、SiO2≤8％、S≤0.2％；
c、將第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁?；蜾X粉加入混料攪拌機(jī)中干混均勻，然后再加入球團(tuán)粘結(jié)劑進(jìn)行干混，直至混勻，得到第一混料，其中，按重量百分比計(jì)，第二鑄余渣顆粒52～58％、礬土粉10～13％、鋁粒或鋁粉25～40％，球團(tuán)粘結(jié)劑為第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁粒或鋁粉總重量的2～3％，上述粘結(jié)劑的pH值呈中性，不含有酸、堿類物質(zhì)，原因是高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)中的金屬鋁時(shí)非?；顫姷慕饘?，還原性強(qiáng)，極易與酸堿類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，若球團(tuán)粘結(jié)劑中含有酸堿類物質(zhì)很容易改變高鋁調(diào)渣劑產(chǎn)品的化學(xué)性質(zhì)。礬土粉的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為Al2O3≥94％、S≤0.2％，粒徑為0～5mm，鋁?；蜾X粉的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為Al≥99.7％，粒徑為3～8mm；
d、在第一混料中然后加入定量比例的水，邊噴水邊攪拌，直至混勻，得到第二混料，加水量為第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁?；蜾X粉總重量的7～8％，加水速度為0.45～0.52kg/s。
e、將攪拌混勻的第二混料送入冷壓成型機(jī)中壓制成規(guī)格為30～40mm的球形或橢圓形；
f、冷壓成型后自然晾曬干燥，再經(jīng)烘烤干燥后篩分制得高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)。
具體的，在步驟a中使用的破碎機(jī)為顎式破碎機(jī)。
具體的，在步驟c中，第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁?；蜾X粉干混時(shí)間為5～8min，加入球團(tuán)粘結(jié)劑后的干混時(shí)間為3～4min。
具體的，冷壓成型后，采用10mm篩孔的篩子進(jìn)行一次篩選，然后再自然晾曬干燥。
具體的，在步驟f中，采用平鋪的方式進(jìn)行自然晾曬干燥，且平鋪厚度不超過20cm，時(shí)間不低于24h，同時(shí)要防水、防暴曬，這樣可使產(chǎn)品強(qiáng)度得到進(jìn)一步的提高并避免高溫烘烤產(chǎn)生裂紋；
具體的，在步驟f中，烘烤干燥溫度為110～130℃，烘烤時(shí)間為20～24h，烘烤干燥后采用5mm篩孔的篩子進(jìn)行篩選。
本發(fā)明中所制備的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)應(yīng)該滿足如表2、表3所示理化指標(biāo)：
表2高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)化學(xué)指標(biāo)要求
表2
表3高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)物理指標(biāo)要求
表3
將回收精加工的鋼包鑄余渣顆粒經(jīng)過破碎機(jī)破碎，然后通過篩子篩選出粒徑為1～4mm的第一鑄余渣顆粒，配加一定量粒徑為0～5mm的礬土粉和粒徑為3～8mm的鋁?；蜾X，并外加一定比例的球團(tuán)粘結(jié)劑生產(chǎn)出用于鋼水精煉的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)，這種高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)填充密實(shí)，性能穩(wěn)定，所制備的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)經(jīng)檢測(cè)理化指標(biāo)滿足要求后，根據(jù)煉鋼設(shè)備工藝需求進(jìn)行包裝方可運(yùn)至煉鋼廠進(jìn)行使用，使用過程中按照高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)煉鋼精煉調(diào)渣工藝要點(diǎn)進(jìn)行操作，以確保高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)的使用效果。
從實(shí)踐中得到，本發(fā)明的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)在低碳鋁系列鋼種以及超低碳鋼系列鋼種的生產(chǎn)工藝中應(yīng)用，具有熔點(diǎn)低，融化速度快、熔渣流動(dòng)性良好、吸附夾雜能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，且具有良好的調(diào)渣、脫除渣面中的氧、降低成品鋼水Al s(即酸溶鋁)燒損效果。利用回收鋼包鑄余渣顆粒生產(chǎn)高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)，不僅能夠回收煉鋼二次資源，避免鋼包鑄余渣尾渣堆放不善造成的環(huán)境污染，從而提高資源利用率，降低成本；而且這種高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)使用方便，能夠降低了生產(chǎn)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例中的鑄余渣尾渣顆粒首先通過顎式破碎機(jī)破碎，然后通過篩子篩選出粒徑為1～4mm的第一鑄余渣顆粒，對(duì)得到的第一鑄余渣顆粒進(jìn)行成分檢測(cè)，篩選出第二鑄余渣顆粒。
實(shí)施例中所采用的第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁?；蜾X粉理化指標(biāo)檢測(cè)情況見表4。
表4
實(shí)施例中所用的球團(tuán)粘結(jié)劑為白色固體粉末，是一種由有機(jī)物組成的復(fù)合粘結(jié)劑，主要成分為羥丙基纖維素，要求其pH值呈中性，不含有酸、堿類物質(zhì)。
實(shí)施例1
用自動(dòng)稱量配料系統(tǒng)對(duì)第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁粒三種原材料進(jìn)行稱量配料，其中第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁粒各占原料總重量的52％、10％、25％；再通過皮帶輸送機(jī)將這三種原材料輸送至HN-500型攪拌機(jī)中進(jìn)行干混5min后，向攪拌機(jī)中加入原材料總重量2％的球團(tuán)粘結(jié)劑，繼續(xù)干混3min，干混完成后采用噴淋的方式向原料中加水，加水噴淋速度為0.45kg/s，總加水量為原料總重量的7％。加水完成后濕混4min，將攪拌完成后的濕料通過皮帶輸送機(jī)輸送至XMQ-10型壓球機(jī)中壓制成30mm的橢球狀產(chǎn)品，采用10mm篩孔的篩子進(jìn)行一次篩分后通過皮帶式自動(dòng)布料系統(tǒng)在晾曬場(chǎng)地上進(jìn)行平鋪晾曬，平鋪厚度20mm，自然晾曬干燥時(shí)間為24h，自然晾曬干燥過程中要注意防水，避免陽光暴曬。自然干燥完成后將半成品的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)送至GZY4*3*2型干燥窯中進(jìn)行烘烤干燥，烘烤干燥時(shí)間為20h，烘烤干燥溫度為110℃。將烘烤干燥完成的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)進(jìn)行冷卻后用5mm篩孔的篩子進(jìn)行篩分，篩分完成后進(jìn)行包裝入庫(kù)備用，并取樣進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，其檢驗(yàn)結(jié)果見表5：
表5成品高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果
表5
從表5中的質(zhì)量信息可以看出，所制備的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到了合格標(biāo)準(zhǔn)，該批高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)可以投入應(yīng)用。
實(shí)施例2
用自動(dòng)稱量配料系統(tǒng)對(duì)第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁粉三種原材料進(jìn)行稱量配料，其中第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁粉各占原料總重量的54％、12％、28％；再通過皮帶輸送機(jī)將這三種原材料輸送至HN-500型攪拌機(jī)中進(jìn)行干混6min后，向攪拌機(jī)中加入原材料總重量2％的球團(tuán)粘結(jié)劑，繼續(xù)干混3min，干混完成后采用噴淋的方式向原料中加水，加水噴淋速度為0.48kg/s，總加水量為原料總重量的8％。加水完成后濕混4min，將攪拌完成后的濕料通過皮帶輸送機(jī)輸送至XMQ-10型壓球機(jī)中壓制成35mm的橢球狀產(chǎn)品，采用10mm篩孔的篩子進(jìn)行一次篩分后通過皮帶式自動(dòng)布料系統(tǒng)在晾曬場(chǎng)地上進(jìn)行平鋪晾曬，平鋪厚度16mm，自然晾曬干燥時(shí)間為28h，自然晾曬干燥過程中要注意防水，避免陽光暴曬。自然干燥完成后將半成品的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)送至GZY4*3*2型干燥窯中進(jìn)行烘烤干燥，烘烤干燥時(shí)間為22h，烘烤干燥溫度為130℃。將烘烤干燥完成的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)進(jìn)行冷卻后用5mm篩孔的篩子進(jìn)行篩分，篩分完成后進(jìn)行包裝入庫(kù)備用，并取樣進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，其檢驗(yàn)結(jié)果見表6：
表6成品高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果
表6
從表6中的質(zhì)量信息可以看出，所制備的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到了合格標(biāo)準(zhǔn)，該批高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)可以投入應(yīng)用。
實(shí)施例3
用自動(dòng)稱量配料系統(tǒng)對(duì)第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁粒三種原材料進(jìn)行稱量配料，其中第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁粒各占原料總重量的56％、13％、36％；再通過皮帶輸送機(jī)將這三種原材料輸送至HN-500型攪拌機(jī)中進(jìn)行干混8min后，向攪拌機(jī)中加入原材料總重量3％的球團(tuán)粘結(jié)劑，繼續(xù)干混4min，干混完成后采用噴淋的方式向原料中加水，加水噴淋速度為0.50kg/s，總加水量為原料總重量的8％。加水完成后濕混6min，將攪拌完成后的濕料通過皮帶輸送機(jī)輸送至XMQ-10型壓球機(jī)中壓制成40mm的橢球狀產(chǎn)品，采用10mm篩孔的篩子進(jìn)行一次篩分后通過皮帶式自動(dòng)布料系統(tǒng)在晾曬場(chǎng)地上進(jìn)行平鋪晾曬，平鋪厚度18mm，自然晾曬干燥時(shí)間為26h，自然晾曬干燥過程中要注意防水，避免陽光暴曬。自然干燥完成后將半成品的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)送至GZY4*3*2型干燥窯中進(jìn)行烘烤干燥，烘烤干燥時(shí)間為24h，烘烤干燥溫度為130℃。將烘烤干燥完成的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)進(jìn)行冷卻后用5mm篩孔的篩子進(jìn)行篩分，篩分完成后進(jìn)行包裝入庫(kù)備用，并取樣進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，其檢驗(yàn)結(jié)果見表7：
表7成品高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果
表7
從表7中的質(zhì)量信息可以看出，所制備的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到了合格標(biāo)準(zhǔn)，該批高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)可以投入應(yīng)用。
實(shí)施例4
用自動(dòng)稱量配料系統(tǒng)對(duì)第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁粒三種原材料進(jìn)行稱量配料，其中第二鑄余渣顆粒、礬土粉、鋁粒各占原料總重量的58％、11％、40％；再通過皮帶輸送機(jī)將這三種原材料輸送至HN-500型攪拌機(jī)中進(jìn)行干混7min后，向攪拌機(jī)中加入原材料總重量3％的球團(tuán)粘結(jié)劑，繼續(xù)干混4min，干混完成后采用噴淋的方式向原料中加水，加水噴淋速度為0.52kg/s，總加水量為原料總重量的7％。加水完成后濕混4min，將攪拌完成后的濕料通過皮帶輸送機(jī)輸送至XMQ-10型壓球機(jī)中壓制成40mm的橢球狀產(chǎn)品，采用10mm篩孔的篩子進(jìn)行一次篩分后通過皮帶式自動(dòng)布料系統(tǒng)在晾曬場(chǎng)地上進(jìn)行平鋪晾曬，平鋪厚度18mm，自然晾曬干燥時(shí)間為26h，自然晾曬干燥過程中要注意防水，避免陽光暴曬。自然干燥完成后將半成品的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)送至GZY4*3*2型干燥窯中進(jìn)行烘烤干燥，烘烤干燥時(shí)間為24h，烘烤干燥溫度為140℃。將烘烤干燥完成的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)進(jìn)行冷卻后用5mm篩孔的篩子進(jìn)行篩分，篩分完成后進(jìn)行包裝入庫(kù)備用，并取樣進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，其檢驗(yàn)結(jié)果見表8：
表8成品高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果
表8
從表8中的質(zhì)量信息可以看出，所制備的高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到了合格標(biāo)準(zhǔn)，該批高鋁調(diào)渣劑球團(tuán)可以投入應(yīng)用。