CN101486584B - 将赤泥作为钢包或中间包覆盖剂的方法 - Google Patents

将赤泥作为钢包或中间包覆盖剂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种将赤泥作为钢包覆盖剂的方法，它是将赤泥进行磁选去除其中的Fe2O3和TiO2后，即得到钢包或中间包覆盖剂。发明对赤泥的利用提出了全新的思路，即首先去除无效成分，再全部利用剩下的全部有效成分，其有效利用率可达到85％以上。它解决了现有氧化铝生产企业在用铝矾土矿提取氧化铝过程中产生的废弃物-赤泥的应用出路，将废弃物用于钢包覆盖剂，其不仅成本低，还解决了氧化铝厂的排污问题，更重要的是保护了环境，节约了资源。

Description

将赤泥作为钢包或中间包覆盖剂的方法
技术领域
本发明属于耐火材料，具体涉及一种炼钢过程中钢包或中间包的覆盖剂。
背景技术
目前钢包和中间包的覆盖剂均是利用矿石或生料、熟料预熔混合混和制备的。如专利02111900公开的纯净钢用中间包覆盖剂及其制造方法，它是利用预熔的熟料和生料混合制造而成。生料、熟料用量大成本高。
赤泥是用铝矾土矿提取氧化铝过程中产生的废弃物。据统计，生产1吨铝大约需要2吨氧化铝，而生产1吨氧化铝要产生1~1.8吨赤泥。2006年全国氧化铝产量约为1000万吨，年排出的赤泥量应在1500万吨以上，加上历年累计积存量，其数量相当可观。大量赤泥不但要占用良田土地，而且游离碱和其它有害成份污染环境。我国各地氧化铝厂一般采用平地筑台，河谷拦坝，凹地填充等方法堆存赤泥。由于没有采取防护措施，赤泥液污染地下水源200~700米深，使该地水源永久碱化，破坏生态系统。
近年来，国内外冶金工作者对赤泥的堆储、处理及铝业废渣再利用做过大量的研究工作。在应用方面主要研究方向有：(1)生产水泥；(2)作赤泥砖；(3)生产直接还原铁，作为电炉炼钢原料；(4)筑路；(5)矿井填充料、硅钙肥等；(6)作塑料填料。但以上所有的研究都没有将赤泥中有效成分全部充分利用，所消耗的赤泥量远不能应付日益增长的赤泥产出量，急需研究开发新的解决办法。
现在尚未有文献公开如何将铝矾土矿提取氧化铝过程中产生的废弃物-赤泥用作钢包或中间包覆盖剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种将赤泥作为钢包覆盖剂的方法，以解决上述问题。
本发明的技术方案为：将赤泥作为钢包覆盖剂的方法，它是将赤泥进行磁选去除其中的Fe2O3和TiO2后，即得到钢包或中间包覆盖剂。
所述将赤泥进行磁选后，加入SiO2和CaO的预熔混合物后得到钢包覆盖剂；所述SiO2和CaO的预熔混合物中SiO2和CaO的质量比为1∶0.6～1.3；磁选后的赤泥与SiO2和CaO的预熔混合物的质量比为：1∶0.1～1.5。
所述SiO2和CaO的预熔混合物中加入固体碳，加入的固体碳的质量为预熔混合物质量的0～8％。
发明对赤泥的利用提出了全新的思路，即首先去除无效成分，再全部利用剩下的全部有效成分，其有效利用率可达到85％以上。它解决了现有氧化铝生产企业在用铝矾土矿提取氧化铝过程中产生的废弃物-赤泥的应用出路，将废弃物用于钢包覆盖剂，其不仅成本低，还解决了氧化铝厂的排污问题，更重要的是保护了环境，节约了资源。
具体实施方式
世界主要赤泥成分百分质量为：
名称 CaO Fe2O3 TiO2 Al2O3   Na2O和K2O SiO2 其它
  ％   20-40   8-15   2-5   10-25   8-15   10-30   2-5
显然它不能直接作为钢包覆盖剂覆盖剂来使用。对于不同氧化铝生产企业，其产生的赤泥中的成分有所不同。本发明的核心在于对于钢包或中间包覆盖剂的有效成分而言，首先去除无效成分，再全部利用剩下的全部有效成分，或再添加有效成分使之符合钢包覆盖剂的成分要求。
名称 CaO   Na2O和K2O Fe2O3 C Al2O3 SiO2 其它
  ％   20-55   5-10   ≤3   0-25   0-20   15-40   ≤5
钢包或中间包覆盖剂主要成分为：
依据上述发明技术方案我们进行实施：
实施例1
河南中州铝厂赤泥主要成分为：
  名称   CaO   MgO   Na2O   K2O   Fe2O3   TiO2   A12O3   SiO2   S
  ％   19.57   1.71   9.31   1.29   14.08   5.81   25.31   22.66   0.26
我们对上述赤泥进行磁选，去除其中的Fe2O3后的成分为：
  名称   CaO   MgO   Na2O   K2O   Fe2O3   TiO2   Al2O3   SiO2   S
  ％   21.78   1.90   10.83   1.32   3.92   6.47   28.17   25.22   0.29
将SiO2和CaO按1∶1配比进行预熔，升温至1350℃～1550℃，经8～12小时，使其形成主要岩相为CaO·SiO2的预熔物。将预熔物破碎后根据钢种的不同加入0～8％固定碳共磨至料度≤1MM，然后将共磨物与除铁后赤泥按1∶1比例混合均匀即可制备出满足中低碳钢需要的钢(中)包覆盖剂。
其重量配比为：
  钢(中)包覆盖剂   除铁后赤泥  SiO2和CaO预熔物   固定碳
  1000公斤   500公斤   465公斤   35公斤
钢包覆盖剂其成分(质量百分比)如下：
名称 CaO MgO   Na2O和K2O S Fe2O3 TiO2 Al2O3 SiO2 C
  ％   35.23   1.02   5.56   0.12   1.76   2.89   13.08   36.82   3.52
该保温覆盖剂在钢包四机四流圆坯20t连铸中间包试用，试用结果表明该覆盖剂对钢水污染程度较轻、铺展均匀、形成三层结构、渣表面不结壳，保温效果良好，完全满足正常使用要求。
实施例2
山东淄博铝厂赤泥主要成分(质量百分比)为：
  名称   CaO   MgO   Na2O   K2O   Fe2O3   TiO2   Al2O3   SiO2   S
  ％   42.58   1.61   8.63   1.15   14.32   4.09   6.86   20.30   0.46
我们对上述赤泥进行磁选，去除其中的Fe2O3和TiO2后的成分(质量百分比)为：
  名称   CaO   MgO   Na2O   K2O   Fe2O3   TiO2   Al2O3   SiO2   S
  ％   50.48   1.63   8.31   0.68   1.22   0.32   7.45   29.45   0.46
将SiO2和CaO按1∶1配比进行预熔，升温至1350℃～1550℃，经8～12小时，使其形成主要岩相为CaO·SiO2的预熔物。将预熔物破碎后与除铁后赤泥按1∶4比例混合均匀即可制备出碱性钢(中)包覆盖剂。
  钢(中)包覆盖剂   除铁后赤泥  SiO2和CaO预熔物
  1000公斤   800公斤  200公斤
其重量配比为：
钢包覆盖剂其成分(质量百分比)如下：
  名称   CaO   MgO   Na2O   K2O   Fe2O3   TiO2   Al2O3   SiO2   S
  ％   51.06   1.93   10.35   1.38   1.42   0.38   8.59   24.34   0.55
该产品经过炼钢厂中包进行了工业试验，试验结果表明，该覆盖剂铺展性较好，加入时灰尘与钢渣飞溅较少，未发现钢包结盖现象，保温效果良好，钢水平均温降速度为0.28℃/min，对钢水碳含量的影响较小，完全达到正常使用要求。
本发明的核心在于对于钢包或中间包覆盖剂的有效成分而言，首先去除赤泥中不能作为钢包覆盖剂无效成分，再依据不同钢种的对钢包或中间包覆盖剂主要成分的要求，调整磁选后的赤泥中的成分，使之达到符合的钢包或中间包覆盖剂主要成分要求的范围。其调整过程和添加的成分不限于上述实施例的具体过程和数值。只要是本技术方案及其中的参数范围内的均可以。其关键是依据赤泥的成分、不同钢种的对钢包或中间包覆盖剂主要成分的要求进行调整。

Claims (2)

1.一种将赤泥作为钢包或中间包覆盖剂的方法，它是将赤泥进行磁选去除其中的Fe2O3，或Fe2O3和TiO2后，加入SiO2和CaO的预熔混合物后得到钢包覆盖剂；磁选后的赤泥与SiO2和CaO的预熔混合物的质量比为：1∶0.1～1.5；所述SiO2和CaO的预熔方法是：将SiO2和CaO混合后升温至1350℃～1550℃，经8～12小时，使其形成主要岩相为CaO·SiO2的预熔物，该混合物中SiO2和CaO的质量比为1∶0.6～1.3；所述预熔混合物中加入固体碳，加入的固体碳的质量为预熔混合物质量的0～8％。
2.如权利要求1所述将赤泥作为钢包或中间包覆盖剂的方法，其特征在于加入固体碳的预熔混合物共磨至料度≤1mm。
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