CN101913783A - 一种钢渣空心球的制造方法 - Google Patents

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范志辉
李绍康
袁添翼
李生英
刘芳
陈学文
聂铁安
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Guangzhou Steel & Iron Enterprise Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种钢渣空心球的制造方法：将60～85质量份的钢渣加入到电弧炉中，加热熔融；向钢渣熔体中加入0～20质量份镁质材料，0～20质量份铝质材料，4～8质量份碳质材料；保温精炼10～20分钟后，排放出铁水；倒出钢渣熔体，在电弧炉出口下方，用预热到500℃以上的压缩空气喷吹钢渣熔体，获得钢渣空心球。本发明充分利用了钢渣废料，可以减少土地堆积，对环境很友好，生产出来的钢渣空心球成分可控、成本低廉、密度小、保温效果好，可作为空心球砖和空心球轻质浇注料的原料，生产出的隔热保温耐火材料其最高使用温度能达到1300℃；同时能作为建筑用的轻质砌块、隔热层、吸音层和防火层使用。

Description

一种钢渣空心球的制造方法
技术领域
本发明涉及一种钢渣空心球的制造方法。
背景技术
随着钢铁工业的发展，我国钢铁的产量越来越高，产生的钢渣也越来越多。目前钢渣主要用于道路回填材料、建筑材料等方面，附加值较低，而其他一些高附加值的应用方面如土壤改良剂、污水处理剂等，则加工处理工艺复杂，实施难度较大。还有其他的一些应用方法，现在尚停留在实验室阶段。而据统计，现阶段我国钢渣的利用率不到20％，大量钢渣仍以堆放或填埋方式处理，造成很大的环境污染和土地资源浪费。
另一方面，一些材料由于具有质轻、隔热、吸音等功能而被用来制造隔热保温材料，但目前大部分的隔热保温材料是采用烧失法制得的，密度大，热导率大，保温效果差；而用氧化铝、氧化锆等制造的空心球隔热保温材料比强度高、密度小、保温性能优异，但成本又很高，应用面狭窄。
综上所述，一方面，80％以上的钢渣未得到应用，并以堆放或填埋方式处理，造成很大的环境污染和土地资源浪费；另一方面，目前大部分的保温材料密度大，保温效果差，而用氧化铝、氧化锆等制造的空心球保温材料虽然效果好，但是成本很高。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢渣空心球的制造方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种钢渣空心球的制造方法，包括如下步骤：
1)将60～85质量份的钢渣加入到电弧炉中，加热熔融；
2)向钢渣熔体中加入0～20质量份镁质材料，0～20质量份铝质材料，4～8质量份碳质材料；
3)保温精炼10～20分钟后，排放出铁水；
4)倒出钢渣熔体，在电弧炉出口下方，用预热到500℃以上的压缩空气喷吹钢渣熔体，获得钢渣空心球。
钢渣为熔融钢渣和固态钢渣中的至少一种。
电弧炉加热熔融温度在1550～1700℃之间。
镁质材料为烧结镁砂、轻烧镁球、废镁碳砖、废镁砖中的至少一种。
铝质材料为高铝矾土熟料、废弃高铝砖、废钢包浇注料中的至少一种。
碳质材料为焦块、废石墨电极块、碳球、鳞片石墨粉、土状石墨粉中的至少一种。
压缩空气的喷吹压力在8～10kg/cm2之间。
压缩空气以与熔体成30～60°之间的夹角向上喷吹熔体。
压缩空气喷吹位置在电弧炉出口下方500～800mm处。
本发明的有益效果是：充分利用了钢渣废料，可以减少土地堆积，对环境很友好，生产出来的钢渣空心球成分可控、成本低廉、密度小、保温效果好，可作为空心球砖和空心球轻质浇注料的原料，生产出的隔热保温耐火材料其最高使用温度能达到1300℃；同时能作为建筑用的轻质砌块、隔热层、吸音层和防火层使用。
具体实施方式
下面结合实施例做进一步说明。
实施例1
1)将60质量份转炉炼钢的固态钢渣破碎、除铁，并与15质量份烧结镁砂，20质量份高铝矾土熟料，3质量份焦块，1质量份100目鳞片石墨粉一起置于轮碾机中预混；
2)将钢渣混合料加入到交流电弧炉中，加热到1680℃熔融；
3)保温精炼20分钟后，由滑动水口装置排放出铁水；
4)倒出钢渣熔体，在电弧炉出口下方500mm处，用预热到500℃，喷吹压力为8kg/cm2的压缩空气以与熔体成45°向上喷吹熔体，获得钢渣空心球。
所得空心球堆积密度0.62g/cm3，粒度范围：0.2-5mm，其中1～3mm占50.3％。
实施例2
1)将70质量份的转炉炼钢的熔融钢渣由渣盆加入到交流电弧炉中，加热到1700℃熔融；
2)向钢渣熔体中加入20质量份轻烧镁球，5质量份废弃高铝砖，5质量份焦块；
3)保温精炼15分钟后，由滑动水口装置排放出铁水；
4)倒出钢渣熔体，在电弧炉出口下方540mm处，用预热到550℃，喷吹压力为9kg/cm2的压缩空气以与熔体成30°向上喷吹熔体，获得钢渣空心球。
所得空心球堆积密度0.59g/cm3，粒度范围：0.2-5mm，其中1～3mm占53.2％。
实施例3
1)将75质量份的电炉炼钢的固态钢渣破碎、除铁，并与10质量份废镁碳砖，10质量份废钢包浇注料，4质量份废石墨电极块，2质量份100目的土状石墨粉一起置于轮碾机中预混；
2)将钢渣混合料加入到交流电弧炉中，加热到1650℃熔融；
3)保温精炼15分钟后，由滑动水口装置排放出铁水；
4)倒出钢渣熔体，在电弧炉出口下方，在电弧炉出口下方590mm处，用预热到580℃，喷吹压力为10kg/cm2的压缩空气以与熔体成45°向上喷吹熔体，获得钢渣空心球。
所得空心球堆积密度0.65g/cm3，粒度范围：0.2-5mm，其中1～3mm占45.8％。
实施例4
1)将70质量份的电炉炼钢的熔融钢渣由渣盆加入到交流电弧炉中，加热到1620℃熔融；
2)向钢渣熔体中加入8质量份轻烧镁球，17质量份高铝矾土熟料，5质量份碳球；
3)保温精炼12分钟后，由滑动水口装置排放出铁水；
4)倒出钢渣熔体，在电弧炉出口下方620mm处，用预热到600℃，喷吹压力为9kg/cm2的压缩空气以与熔体成60°向上喷吹熔体，获得钢渣空心球。
所得空心球堆积密度0.69g/cm3，粒度：0.2-5mm，其中1～3mm占49.7％。
实施例5
1)将80质量份的转炉炼钢的固态钢渣破碎、除铁，并与14质量份废镁碳砖，3质量份焦块，3质量份180目的鳞片石墨粉一起置于轮碾机中预混；
2)将钢渣混合料加入到交流电弧炉中，加热到1620℃熔融；
3)保温精炼15分钟后，由滑动水口装置排放出铁水；
4)倒出钢渣熔体，在电弧炉出口下方655mm处，用预热到620℃，喷吹压力为10kg/cm2的压缩空气以与熔体成30°向上喷吹熔体，获得钢渣空心球。
所得空心球堆积密度0.70g/cm3，粒度范围：0.2-5mm，其中1～3mm占55.8％。
实施例6
1)将85质量份的电炉炼钢的固态钢渣破碎、除铁，并与8质量份矾土粉，4质量份碳球，3质量份200目的土状石墨粉一起置于轮碾机中预混；
2)将钢渣混合料加入到交流电弧炉中，加热到1550℃熔融；
3)保温精炼16分钟后，由滑动水口装置排放出铁水；
4)倒出钢渣熔体，在电弧炉出口下方700mm处，用预热到650℃，喷吹压力为9kg/cm2的压缩空气以与熔体成45°向上喷吹熔体，获得钢渣空心球。
所得空心球堆积密度0.68g/cm3，粒度范围：0.2-5mm，其中1～3mm占49.4％。
实施例7
1)将82质量份的电炉炼钢的熔融钢渣由渣盆加入到交流电弧炉中，加热到1580℃熔融；
2)向钢渣熔体中加入4质量份废镁砖，13质量份废弃高铝砖，8质量份碳球；
3)保温精炼10分钟后，由滑动水口装置排放出铁水；
4)倒出钢渣熔体，在电弧炉出口下方，在电弧炉出口下方745mm处，用预热到620℃，喷吹压力为10kg/cm2的压缩空气以与熔体成34°向上喷吹熔体，获得钢渣空心球。
所得空心球堆积密度0.63g/cm3，粒度：0.2-5mm，其中1～3mm占48.3％。
实施例8
1)将66质量份的转炉炼钢的固态钢渣破碎、除铁，并与18质量份烧结镁砂，11质量份矾土粉，5质量份焦块一起置于轮碾机中预混；
2)将钢渣混合料加入到交流电弧炉中，加热到1660℃熔融；
3)保温精炼18分钟后，由滑动水口装置排放出铁水；
4)倒出钢渣熔体，在电弧炉出口下方800mm处，用预热到580℃，喷吹压力为9kg/cm2的压缩空气以与熔体成41°向上喷吹熔体，获得钢渣空心球。
所得空心球堆积密度0.66g/cm3，粒度范围：0.2-5mm，其中1～3mm占47.1％。
在喷吹得到钢渣空心球后，可按照粒度大小对其进行分选，得到不同粒径大小的空心球。

Claims (9)

1.一种钢渣空心球的制造方法，包括如下步骤：
1)将60～85质量份的钢渣加入到电弧炉中，加热熔融；
2)向钢渣熔体中加入0～20质量份镁质材料，0～20质量份铝质材料，4～8质量份碳质材料；
3)保温精炼10～20分钟后，排放出铁水；
4)倒出钢渣熔体，在电弧炉出口下方，用预热到500℃以上的压缩空气喷吹钢渣熔体，获得钢渣空心球。
2.根据权利要求1所述的一种钢渣空心球的制造方法，其特征在于：钢渣为熔融钢渣和固态钢渣中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种钢渣空心球的制造方法，其特征在于：电弧炉加热熔融温度在1550～1700℃之间。
4.根据权利要求1所述的一种钢渣空心球的制造方法，其特征在于：镁质材料为烧结镁砂、轻烧镁球、废镁碳砖、废镁砖中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种钢渣空心球的制造方法，其特征在于：铝质材料为高铝矾土熟料、废弃高铝砖、废钢包浇注料中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种钢渣空心球的制造方法，其特征在于：碳质材料为焦块、废石墨电极块、碳球、鳞片石墨粉、土状石墨粉中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种钢渣空心球的制造方法，其特征在于：压缩空气的喷吹压力在8～10kg/cm2之间。
8.根据权利要求1所述的一种钢渣空心球的制造方法，其特征在于：压缩空气以与熔体成30～60°之间的夹角向上喷吹熔体。
9.根据权利要求1所述的一种钢渣空心球的制造方法，其特征在于：压缩空气喷吹位置在电弧炉出口下方500～800mm处。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106746815A (zh) * 2016-12-23 2017-05-31 卢映锟 一种玄武石空心薄壁球的制备方法
CN110218100A (zh) * 2019-07-20 2019-09-10 兰州理工大学 一种镍铁冶炼高温熔渣制备空心陶瓷微球的方法

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CN101249975A (zh) * 2008-03-28 2008-08-27 郑州市豫立实业有限公司 一种再生保温材料氧化铝空心球的制备方法

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