CN103352099B - 利用拜耳法赤泥生产转炉冷却剂的方法 - Google Patents

利用拜耳法赤泥生产转炉冷却剂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用拜耳法赤泥生产转炉冷却剂的方法,涉及转炉炼钢领域,该方法为:拜耳法赤泥以质量百分比计包括30~40%的Fe2O3、25~30%的SiO2、10~20%的Al2O3、1~7%的CaO、5~10%的Na2O、2~5%的TiO2;对拜耳法赤泥进行湿法磁选,磁选后包括45~75%的Fe2O3、5~15%的SiO2、6~16%的Al2O3、0.2~5%的CaO、3~10%的Na2O、1~3%的TiO2;压滤磁选后的赤泥,余留水分5~8%,加入4~6%的水玻璃和0.5~1%的氟硅酸钠,混合后送至压球机成型,干燥,水分控制在2~4%,得到转炉冷却剂。本发明制备的转炉冷却剂的冷却效率高、不占用冶炼时间、调节温度方便,生产成本低,粒度均匀,压球效果好、强度高,粉尘小,保护环境,节约资源。

Description

利用拜耳法赤泥生产转炉冷却剂的方法
技术领域
本发明涉及转炉炼钢领域,特别是涉及一种利用拜耳法赤泥生产转炉冷却剂的方法。
背景技术
氧气顶吹转炉一般采用纯氧吹炼,在炼钢过程中会产生大量富余热量,因此需要加入一定数量的冷却剂,以便把终点温度准确的控制在出钢温度的范围以内。目前,一般采用废钢、铁矿石或球团矿(又叫烧结矿)作冷却剂,但是,废钢不仅价格高,还需要有专门加料设备,否则增加加料时间,也不便在吹炼过程中调整温度;铁矿石容易带入脉石,增加石灰消耗和渣量;球团矿的含氧量较高,加入后易浮于液面,操作不当容易产生喷溅。
拜耳法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。2012年全国氧化铝产量约为1500万吨,年排出的赤泥量应在2000万吨以上(含烧结和混合法赤泥),加上历年累计积存量,其数量相当可观。我国各地氧化铝厂一般采用平地筑台的方法堆存赤泥,由于没有采取防护措施,赤泥中游离碱和其它有害成份污染地下水源200~700米深,使该地水源永久碱化;同时,大量赤泥堆场占用土地,产生大量粉尘污染,严重破坏生态环境。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足,提供一种利用拜耳法赤泥生产转炉冷却剂的方法,制备的转炉冷却剂的冷却效率高、不占用冶炼时间、调节温度方便,生产成本较低,粒度均匀,压球效果好、强度高,粉尘较小,不影响环境和作业,能减少氧化铝厂的排污量,保护环境,节约资源。
本发明提供的利用拜耳法赤泥生产转炉冷却剂的方法,包括以下步骤:
A、拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:30~40%的Fe2O3、25~30%的SiO2、10~20%的Al2O3、1~7%的CaO、5~10%的Na2O、2~5%的TiO2,灼减未计入;对拜耳法赤泥进行湿法磁选,磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:45~75%的Fe2O3、5~15%的SiO2、6~16%的Al2O3、0.2~5%的CaO、3~10%的Na2O、1~3%的TiO2,灼减未计入;对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分5~8%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料;
B、向步骤A中得到的配制转炉冷却剂的基本原料中加入4~6%的水玻璃和0.5~1%的氟硅酸钠,在混料机内混合10~20分钟后送至压球机成型,再送至干燥窑干燥,将干燥窑的温度控制在260~320℃,水分控制在2~4%,即得到转炉冷却剂,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:45~70%的Fe2O3、6~15%的SiO2、5~15%的Al2O3、0.2~10%的CaO、3~8%的Na2O、1~4%的TiO2、2~4%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
在上述技术方案的基础上,步骤B中还包括以下步骤:向步骤A中得到的配制转炉冷却剂的基本原料中加入5~15%的活性石灰粉,再在混料机内混合。
在上述技术方案的基础上,该方法包括以下步骤:拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:38.28%的Fe2O3、28.56%的SiO2、16.12%的Al2O3、1.25%的CaO、9.72%的Na2O、3.45%的TiO2,灼减未计入;对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:45.78%的Fe2O3、9.56%的SiO2、15.72%的Al2O3、0.27%的CaO、9.83%的Na2O、1.26%的TiO2,灼减未计入;对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分5%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料,向该原料中加入5%的水玻璃和0.5%的氟硅酸钠,在混料机内混合10分钟后送至压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在260℃,出窑水分控制在4%以内,即得到转炉冷却剂,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:47.55%的Fe2O3、9.48%的SiO2、14.74%的Al2O3、0.21%的CaO、7.89%的Na2O、1.01%的TiO2、3.76%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
在上述技术方案的基础上,该方法包括以下步骤:拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:39.26%的Fe2O3、25.50%的SiO2、15.12%的Al2O3、2.15%的CaO、8.36%的Na2O、3.85%的TiO2,灼减未计入;对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:53.88%的Fe2O3、9.76%的SiO2、13.40%的Al2O3、1.57%的CaO、6.73%的Na2O、2.56%的TiO2,灼减未计入;对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分6%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料,向该原料中加入5%的活性石灰粉、5%水玻璃和0.6%的氟硅酸钠,在混料机内混合12分钟后送至压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在270℃,出窑水分控制在3.5%以内,即得到转炉冷却剂,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:50.98%的Fe2O3、9.36%的SiO2、14.05%的Al2O3、2.08%的CaO、5.63%的Na2O、2.21%的TiO2、3.26%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
在上述技术方案的基础上,该方法包括以下步骤:拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:30.55%的Fe2O3、25.56%的SiO2、17.12%的Al2O3、6.25%的CaO、6.85%的Na2O、3.48%的TiO2,灼减未计入;对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:54.42%的Fe2O3、15.36%的SiO2、12.12%的Al2O3、4.87%的CaO、6.43%的Na2O、2.59%的TiO2,灼减未计入;对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分7%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料,向该原料中加入6%的活性石灰粉、5%水玻璃和0.7%的氟硅酸钠,在混料机内混合15分钟后送至压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在280℃,出窑水分控制在2.5%以内,即得到转炉冷却剂,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:50.98%的Fe2O3、14.88%的SiO2、10.74%的Al2O3、4.65%的CaO、6.16%的Na2O、2.51%的TiO2、2.18%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
在上述技术方案的基础上,该方法包括以下步骤:拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:39.28%的Fe2O3、26.56%的SiO2、11.12%的Al2O3、1.25%的CaO、8.92%的Na2O、2.75%的TiO2,灼减未计入;对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:65.72%的Fe2O3、11.35%的SiO2、8.12%的Al2O3、0.88%的CaO、6.06%的Na2O、2.26%的TiO2,灼减未计入;对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分8%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料,向该原料中加入10%的活性石灰粉、4%的水玻璃和0.8%的氟硅酸钠,在混料机内混合16分钟后送至压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在300℃,出窑水分控制在3.5%以内,即得到转炉冷却剂,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:58.85%的Fe2O3、10.48%的SiO2、7.74%的Al2O3、9.85%的CaO、3.03%的Na2O、3.92%的TiO2、3.28%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
在上述技术方案的基础上,该方法包括以下步骤:拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:33.20%的Fe2O3、28.58%的SiO2、18.12%的Al2O3、3.25%的CaO、5.72%的Na2O、3.05%的TiO2,灼减未计入;对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:49.78%的Fe2O3、14.50%的SiO2、13.12%的Al2O3、2.25%的CaO、5.03%的Na2O、2.96%的TiO2,灼减未计入;对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分8%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料,向该原料中加入8%的活性石灰粉、5%水玻璃和0.9%的氟硅酸钠,在混料机内混合18分钟后送至压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在310℃,出窑水分控制在4%以内,即得到转炉冷却剂,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:45.59%的Fe2O3、13.48%的SiO2、11.72%的Al2O3、8.35%的CaO、4.83%的Na2O、3.52%的TiO2、3.50%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
在上述技术方案的基础上,该方法包括以下步骤:拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:37.88%的Fe2O3、27.56%的SiO2、15.12%的Al2O3、3.25%的CaO、7.72%的Na2O、2.15%的TiO2,灼减未计入;对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:74.78%的Fe2O3、5.56%的SiO2、5.15%的Al2O3、2.17%的CaO、3.03%的Na2O、1.96%的TiO2,灼减未计入;对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分5%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料,向该原料中加入15%的活性石灰粉、6%水玻璃和1%的氟硅酸钠,在混料机内混合20分钟后送至压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在320℃,出窑水分控制在2.5%以内,即得到转炉冷却剂,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:70.08%的Fe2O3、6.18%的SiO2、5.14%的Al2O3、5.05%的CaO、3.86%的Na2O、1.71%的TiO2、2.56%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
在上述技术方案的基础上,该方法包括以下步骤:拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:36.58%的Fe2O3、29.86%的SiO2、12.92%的Al2O3、1.06%的CaO、9.91%的Na2O、4.25%的TiO2,灼减未计入;对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:45.18%的Fe2O3、14.86%的SiO2、15.88%的Al2O3、0.21%的CaO、9.98%的Na2O、3.96%的TiO2,灼减未计入;对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分5%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料,向该原料中加入6%的水玻璃和0.5%的氟硅酸钠,在混料机内混合15分钟后送至压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在290℃,出窑水分控制在4%以内,即得到转炉冷却剂,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:45.05%的Fe2O3、14.68%的SiO2、14.64%的Al2O3、0.20%的CaO、7.86%的Na2O、3.75%的TiO2、3.66%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
本发明还提供一种采用上述方法制得的转炉冷却剂。
与现有技术相比,本发明的优点如下:
(1)本发明对拜耳法赤泥的利用提出了全新的思路,即首先经过高磁场强度永磁铁的磁选,既提高了全铁含量,又去除了没有磁性的非金属化合物,再利用剩下的全部有效成分,其有效利用率可达到40%以上,冷却效率高、不占用冶炼时间、调节温度方便。
(2)本发明解决了现有氧化铝生产企业拜耳法氧化铝过程中产生的废弃物----赤泥的应用出路,将废弃物用于配制生产转炉冷却剂,对于跟随Fe2O3的全部物料,再添加有效成分使之符合不同钢厂对于转炉冷却剂的不同要求。
(3)本发明的生产成本较低,生产出的产品相比现有的废钢、铁矿石与球团矿(或烧结矿),有极高的性价比,在不考虑铁的收得率的情况下,对比原烧结矿,每吨钢的成本降低11.28元,经济效益巨大。
(4)本发明采用合适的添加剂提高冷却剂成品的粘结强度,使之不产生粉化,优于现有冷却剂,粒度均匀,压球效果好、强度高,粉尘较小,不影响环境和作业。
(5)本发明制备的转炉冷却剂加入后能迅速熔化,不浮于液面,无喷溅,冷却效果稳定,缩短冶炼周期,提高转炉作业率。
(6)本发明能减少氧化铝厂的排污量,保护环境,节约资源。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述,下文的百分比均为质量百分比。
本发明实施例提供一种利用拜耳法赤泥生产转炉冷却剂的方法,包括以下步骤:
A、参见表1所示,拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:30~40%的Fe2O3、25~30%的SiO2、10~20%的Al2O3、1~7%的CaO、5~10%的Na2O、2~5%的TiO2,灼减未计入。
表1:拜耳法赤泥的基本成分(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2
成分% 30~40 25~30 10~20 0.5~10 5~10 2~5
将拜耳法赤泥进行湿法磁选,去掉没有磁性的非金属化合物,以提高全铁含量,参见表2所示,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:45~75%的Fe2O3、5~15%的SiO2、6~16%的Al2O3、0.2~5%的CaO、3~10%的Na2O、1~3%的TiO2,灼减未计入;对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分5~8%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料;
表2:经过磁选后的拜耳法赤泥(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2
成分% 45~75 5~15 6~16 0.2~5 3~10 1~3
B、向步骤A中得到的配制转炉冷却剂的基本原料中加入4~6%水玻璃和0.5~1%的氟硅酸钠,还可以加入5~15%的活性石灰粉,在混料机内混合10~20分钟后送至高强度压球机成型,再送至干燥窑干燥,将干燥窑的温度控制在260~320℃,水分控制在2~4%,即可得到转炉冷却剂。
参见表3所示,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:45~70%的Fe2O3、6~15%的SiO2、5~15%的Al2O3、0.2~10%的CaO、3~8%的Na2O、1~4%的TiO2、2~4%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
表3、转炉冷却剂的基本成分(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2 H2O 粒度
成分% 45~70 6~15 5~15 0.2~10 3~8 1~4 2~4 5~40mm
对于全球氧化铝行业来说,采用拜耳法生产氧化铝的企业产生的赤泥的成分都有一定的区别,即便是同一企业,由于原矿产地的不同,产生的赤泥成分也不同。另外,在应用时还要根据不同钢厂提出的不同要求调整磁选参数和配方指标,上述给出的配方仅仅是区间值,具体应用时,可在区间值内进行调整。
下面通过7个具体实施例来进行说明。
实施例1、
参见表4所示,某氧化铝厂拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:38.28%的Fe2O3、28.56%的SiO2、16.12%的Al2O3、1.25%的CaO、9.72%的Na2O、3.45%的TiO2,灼减未计入。
表4:实施例1中拜耳法赤泥的基本成分(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2
成分% 38.28 28.56 16.12 1.25 9.72 3.45
某钢厂有120吨转炉两座,以前全部采用烧结矿作为冷却剂。经过与钢厂的技术交流,结合冶炼钢种和工艺以及上述氧化铝厂赤泥的成分构成,共同确定了替代原冷却剂的几个关键指标,要求是:Fe2O3的含量≥45%,CaO的含量≤0.5%,H2O的含量≤5%。
根据以上要求,对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:45.78%的Fe2O3、9.56%的SiO2、15.72%的Al2O3、0.27%的CaO、9.83%的Na2O、1.26%的TiO2,灼减未计入,参见表5所示。
表5:实施例1中经过磁选后的拜耳法赤泥(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2
成分% 45.78 9.56 15.72 0.27 9.83 1.26
对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分5%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料。该原料送钢厂检验,确认不需要再做调整后,即刻进行了批量生产。此批量一共生产280吨,在混合时加入5%的水玻璃和0.5%的氟硅酸钠,在混料机内混合10分钟后送至高强度压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在260℃,出窑水分控制在4%以内,即可得到转炉冷却剂。
参见表6所示,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:47.55%的Fe2O3、9.48%的SiO2、14.74%的Al2O3、0.21%的CaO、7.89%的Na2O、1.01%的TiO2、3.76%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
表6、实施例1中转炉冷却剂的基本成分(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2 H2O 粒度
成分% 47.55 9.48 14.74 0.21 7.89 1.01 3.76 5~40mm
该转炉冷却剂送至钢厂后分别在两座转炉上进行了工业试验,钢厂评价效果如下:
1、冷却效率高、不占用冶炼时间、调节温度方便;
2、该转炉冷却剂加入后能迅速熔化,不浮于液面,无喷溅,冷却效果稳定,缩短冶炼周期,提高转炉作业率;
3、粒度均匀,压球效果好、强度高,粉尘较小,不影响环境和作业。
4、在不考虑铁的收得率的情况下,对比原烧结矿,每吨钢的成本降低11.28元,经济效益巨大。
实施例2、
参见表7所示,某氧化铝厂拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:39.26%的Fe2O3、25.50%的SiO2、15.12%的Al2O3、2.15%的CaO、8.36%的Na2O、3.85%的TiO2,灼减未计入。
表7:实施例2中拜耳法赤泥的基本成分(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2
成分% 39.26 25.50 15.12 2.15 8.36 3.85
某钢厂有70吨转炉两座,以前全部采用铁矿石作为冷却剂。经过与钢厂的技术交流,结合冶炼钢种和工艺以及上述氧化铝厂赤泥的成分构成,共同确定了替代原冷却剂的几个关键指标,要求是:Fe2O3的含量≥50%,SiO2的含量≤10%,H2O的含量4%。
根据以上要求,对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:53.88%的Fe2O3、9.76%的SiO2、13.40%的Al2O3、1.57%的CaO、6.73%的Na2O、2.56%的TiO2,灼减未计入,参见表8所示。
表8:实施例2中经过磁选后的拜耳法赤泥(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2
成分% 53.88 9.76 13.40 1.57 6.73 2.56
对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分6%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料。该原料送钢厂检验,确认不需要再做调整后,即刻进行了批量生产。此批量一共生产90吨,在混合时加入5%的活性石灰粉、5%水玻璃和0.6%的氟硅酸钠,在混料机内混合12分钟后送至高强度压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在270℃,出窑水分控制在3.5%以内,即可得到转炉冷却剂。
参见表9所示,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:50.98%的Fe2O3、9.36%的SiO2、14.05%的Al2O3、2.08%的CaO、5.63%的Na2O、2.21%的TiO2、3.26%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
表9、实施例2中转炉冷却剂的基本成分(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2 H2O 粒度
成分% 50.98 9.36 14.05 2.08 5.63 2.21 3.26 5~40mm
该转炉冷却剂送至钢厂后分别在两座转炉上进行了工业试验,钢厂评价效果如下:
1、冷却效率高、不占用冶炼时间、调节温度方便;
2、该转炉冷却剂加入后能迅速熔化,不浮于液面,无喷溅,冷却效果稳定,缩短冶炼周期,提高转炉作业率;
3、粒度均匀,压球效果好、强度高,粉尘较小,不影响环境和作业。
4、在不考虑铁的收得率的情况下,对比原铁矿石,每吨钢的成本降低22.50元,经济效益巨大。
实施例3、
参见表10所示,某氧化铝厂拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:30.55%的Fe2O3、25.56%的SiO2、17.12%的Al2O3、6.25%的CaO、6.85%的Na2O、3.48%的TiO2,灼减未计入。
表10:实施例3中拜耳法赤泥的基本成分(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2
成分% 30.55 25.56 17.12 6.25 6.85 3.48
某钢厂有40吨转炉两座,以前全部采用烧结矿作为冷却剂。经过与钢厂的技术交流,结合冶炼钢种和工艺以及上述氧化铝厂赤泥的成分构成,共同确定了替代原冷却剂的几个关键指标,要求是:Fe2O3的含量≥50%,H2O的含量≤3%。
根据以上要求,对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:54.42%的Fe2O3、15.36%的SiO2、12.12%的Al2O3、4.87%的CaO、6.43%的Na2O、2.59%的TiO2,灼减未计入,参见表11所示。
表11:实施例3中经过磁选后的拜耳法赤泥(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2
成分% 54.42 15.36 12.12 4.87 6.43 2.59
对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分7%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料。该原料送钢厂检验,确认不需要再做调整后,即刻进行了批量生产。此批量一共生产120吨,在混合时加入6%的活性石灰粉、5%水玻璃和0.7%的氟硅酸钠,在混料机内混合15分钟后送至高强度压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在280℃,出窑水分控制在2.5%以内,即可得到转炉冷却剂。
参见表12所示,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:50.98%的Fe2O3、14.88%的SiO2、10.74%的Al2O3、4.65%的CaO、6.16%的Na2O、2.51%的TiO2、2.18%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
表12、实施例3中转炉冷却剂的基本成分(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2 H2O 粒度
成分% 50.98 14.88 10.74 4.65 6.16 2.51 2.18 5~40mm
该转炉冷却剂送至钢厂后分别在两座转炉上进行了工业试验,钢厂评价效果如下:
1、冷却效率高、不占用冶炼时间、调节温度方便;
2、该转炉冷却剂加入后能迅速熔化,不浮于液面,无喷溅,冷却效果稳定,缩短冶炼周期,提高转炉作业率;
3、粒度均匀,压球效果好、强度高,粉尘较小,不影响环境。
4、在不考虑铁的收得率的情况下,对比原烧结矿,每吨钢的成本降低10.65元,经济效益巨大。
实施例4、
参见表13所示,某氧化铝厂拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:39.28%的Fe2O3、26.56%的SiO2、11.12%的Al2O3、1.25%的CaO、8.92%的Na2O、2.75%的TiO2,灼减未计入。
表13:实施例4中拜耳法赤泥的基本成分(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3CaO Na2O TiO2
成分% 39.28 26.56 11.121.25 8.92 2.75
某钢厂有120吨转炉两座,以前全部采用进口铁矿石作为冷却剂。经过与钢厂的技术交流,结合冶炼钢种和工艺以及上述氧化铝厂赤泥的成分构成,共同确定了替代原冷却剂的几个关键指标,要求是:Fe2O3的含量≥58%,Al2O3的含量≤8%,H2O的含量≤4%。
根据以上要求,对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:65.72%的Fe2O3、11.35%的SiO2、8.12%的Al2O3、0.88%的CaO、6.06%的Na2O、2.26%的TiO2,灼减未计入,参见表14所示。
表14:实施例4中经过磁选后的拜耳法赤泥(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2
成分% 65.72 11.35 8.12 0.88 6.06 2.26
对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分8%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料。该原料送钢厂检验,确认不需要再做调整后,即刻进行了批量生产。此批量一共生产400吨,在混合时加入10%的活性石灰粉、4%的水玻璃和0.8%的氟硅酸钠,在混料机内混合16分钟后送至高强度压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在300℃,出窑水分控制在3.5%以内,即可得到转炉冷却剂。
参见表15所示,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:58.85%的Fe2O3、10.48%的SiO2、7.74%的Al2O3、9.85%的CaO、3.03%的Na2O、3.92%的TiO2、3.28%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
表15、实施例4中转炉冷却剂的基本成分(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2 H2O 粒度
成分% 58.85 10.48 7.74 9.85 3.03 3.92 3.28 5~40mm
该转炉冷却剂送至钢厂后在其中的一座转炉上进行了工业试验,钢厂评价效果如下:
1、冷却效率高、不占用冶炼时间、调节温度方便;
2、该转炉冷却剂加入后能迅速熔化,不浮于液面,无喷溅,冷却效果稳定,缩短冶炼周期,提高转炉作业率;
3、粒度均匀,压球效果好、强度高,粉尘较小,不影响环境和作业。
4、在不考虑铁的收得率的情况下,对比原进口铁矿石,每吨钢的成本降低15.60元,经济效益巨大。
实施例5、
参见表16所示,某氧化铝厂拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:33.20%的Fe2O3、28.58%的SiO2、18.12%的Al2O3、3.25%的CaO、5.72%的Na2O、3.05%的TiO2,灼减未计入。
表16:实施例5中拜耳法赤泥的基本成分(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2
成分% 33.20 28.58 18.12 3.25 5.72 3.05
某钢厂有60吨转炉两座,以前全部采用污泥球作为冷却剂。经过与钢厂的技术交流,结合冶炼钢种和工艺以及上述氧化铝厂赤泥的成分构成,共同确定了替代原冷却剂的几个关键指标,要求是:Fe2O3的含量≥45%,H2O的含量≤5%。
根据以上要求,对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:49.78%的Fe2O3、14.50%的SiO2、13.12%的Al2O3、2.25%的CaO、5.03%的Na2O、2.96%的TiO2,灼减未计入,参见表17所示。
表17:实施例5中经过磁选后的拜耳法赤泥(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2
成分% 49.78 14.50 13.12 2.25 5.03 2.96
对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分8%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料。该原料送钢厂检验,确认不需要再做调整后,即刻进行了批量生产。此批量一共生产120吨,在混合时加入8%的活性石灰粉、5%水玻璃和0.9%的氟硅酸钠,在混料机内混合18分钟后送至高强度压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在310℃,出窑水分控制在4%以内,即可得到转炉冷却剂。
参见表18所示,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:45.59%的Fe2O3、13.48%的SiO2、11.72%的Al2O3、8.35%的CaO、4.83%的Na2O、3.52%的TiO2、3.50%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
表18、实施例5中转炉冷却剂的基本成分(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2 H2O 粒度
成分% 45.59 13.48 11.72 8.35 4.83 3.52 3.50 5~40mm
该转炉冷却剂送至钢厂后分别在两座转炉上进行了工业试验,钢厂评价效果如下:
1、冷却效率高、不占用冶炼时间、调节温度方便;
2、该转炉冷却剂加入后能迅速熔化,不浮于液面,无喷溅,冷却效果稳定,缩短冶炼周期,提高转炉作业率;
3、与原采用污泥球相比,粒度均匀,压球效果好、强度高,粉尘较小,不影响环境和作业。
实施例6、
参见表19所示,某氧化铝厂拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:37.88%的Fe2O3、27.56%的SiO2、15.12%的Al2O3、3.25%的CaO、7.72%的Na2O、2.15%的TiO2,灼减未计入。
表19:实施例6中拜耳法赤泥的基本成分(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2
成分% 37.88 27.56 15.12 3.25 7.72 2.15
某钢厂有120吨转炉三座,以前全部采用进口铁矿石作为冷却剂。经过与钢厂的技术交流,结合冶炼钢种和工艺以及上述氧化铝厂赤泥的成分构成,共同确定了替代原冷却剂的几个关键指标,要求是:Fe2O3的含量≥70%,H2O的含量≤3%。
根据以上要求,对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:74.78%的Fe2O3、5.56%的SiO2、5.15%的Al2O3、2.17%的CaO、3.03%的Na2O、1.96%的TiO2,灼减未计入,参见表20所示。
表20:实施例6中经过磁选后的拜耳法赤泥(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2
成分% 74.78 5.56 6.15 2.17 3.03 1.96
对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分5%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料。该原料送钢厂检验,确认不需要再做调整后,即刻进行了批量生产。此批量一共生产980吨,在混合时加入15%的活性石灰粉、6%水玻璃和1%的氟硅酸钠,在混料机内混合20分钟后送至高强度压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在320℃,出窑水分控制在2.5%以内,即可得到转炉冷却剂。
参见表21所示,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:70.08%的Fe2O3、6.18%的SiO2、5.14%的Al2O3、5.05%的CaO、3.86%的Na2O、1.71%的TiO2、2.56%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
表21、实施例6中转炉冷却剂的基本成分(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2 H2O 粒度
成分% 70.08 6.18 5.14 5.05 3.86 1.71 2.56 5~40mm
该转炉冷却剂送至钢厂后分别在三座转炉上进行了批量工业试验,钢厂评价效果如下:
1、冷却效率高、不占用冶炼时间、调节温度方便;
2、该转炉冷却剂加入后能迅速熔化,不浮于液面,无喷溅,冷却效果稳定,缩短冶炼周期,提高转炉作业率;
3、粒度均匀,压球效果好、强度高,粉尘较小,不影响环境和作业。
4、在不考虑铁的收得率的情况下,对比原进口铁矿石,每吨钢的成本降低16.25元,经济效益巨大。
实施例7、
参见表22所示,某氧化铝厂拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:36.58%的Fe2O3、29.86%的SiO2、12.92%的Al2O3、1.06%的CaO、9.91%的Na2O、4.25%的TiO2,灼减未计入。
表22:实施例7中拜耳法赤泥的基本成分(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2
成分% 36.58 29.86 12.92 1.06 9.91 4.25
某钢厂有120吨转炉两座,以前全部采用烧结矿作为冷却剂。经过与钢厂的技术交流,结合冶炼钢种和工艺以及上述氧化铝厂赤泥的成分构成,共同确定了替代原冷却剂的几个关键指标,要求是:Fe2O3的含量≥45%,CaO的含量≤0.5%,H2O的含量≤5%。
根据以上要求,对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:45.18%的Fe2O3、14.86%的SiO2、15.88%的Al2O3、0.21%的CaO、9.98%的Na2O、3.96%的TiO2,灼减未计入,参见表23所示。
表23:实施例7中经过磁选后的拜耳法赤泥(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2
成分% 45.18 14.86 15.88 0.21 9.98 3.96
对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分5%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料。该原料送钢厂检验,确认不需要再做调整后,即刻进行了批量生产。此批量一共生产280吨,在混合时加入6%的水玻璃和0.5%的氟硅酸钠,在混料机内混合15分钟后送至高强度压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在290℃,出窑水分控制在4%以内,即可得到转炉冷却剂。
参见表24所示,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:45.05%的Fe2O3、14.68%的SiO2、14.64%的Al2O3、0.20%的CaO、7.86%的Na2O、3.75%的TiO2、3.66%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
表24、实施例7中转炉冷却剂的基本成分(灼减未计入)
名称 Fe2O3 SiO2 Al2O3 CaO Na2O TiO2 H2O 粒度
成分% 45.05 14.68 14.64 0.20 7.86 3.75 3.66 5~40mm
该转炉冷却剂送至钢厂后分别在两座转炉上进行了工业试验,钢厂评价效果如下:
1、冷却效率高、不占用冶炼时间、调节温度方便;
2、该转炉冷却剂加入后能迅速熔化,不浮于液面,无喷溅,冷却效果稳定,缩短冶炼周期,提高转炉作业率;
3、粒度均匀,压球效果好、强度高,粉尘较小,不影响环境和作业。
4、在不考虑铁的收得率的情况下,对比原烧结矿,每吨钢的成本降低11.26元,经济效益巨大。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型,倘若这些修改和变型属在本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种利用拜耳法赤泥生产转炉冷却剂的方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:30.55~39.28%的Fe2O3、25.50~28.58%的SiO2、11.12~18.12%的Al2O3、1.25~6.25%的CaO、5.72~8.92%的Na2O、2.75~3.85%的TiO2,灼减未计入;对拜耳法赤泥进行湿法磁选,磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:49.78~65.72%的Fe2O3、9.76~15%的SiO2、8.12~13.40%的Al2O3、0.88~4.87%的CaO、5.03~6.73%的Na2O、2.26~2.96%的TiO2,灼减未计入;对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分6~8%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料;
B、向步骤A中得到的配制转炉冷却剂的基本原料中加入5~10%的活性石灰粉、4~5%的水玻璃和0.6~0.9%的氟硅酸钠,在混料机内混合12~18分钟后送至压球机成型,再送至干燥窑干燥,将干燥窑的温度控制在270~310℃,水分控制在2.5~4%,即得到转炉冷却剂,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:45.59~58.85%的Fe2O3、9.36~14.88%的SiO2、7.74~14.05%的Al2O3、2.08~9.85%的CaO、3.03~6.16%的Na2O、2.21~3.92%的TiO2、2.18~3.50%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
2.如权利要求1所述的利用拜耳法赤泥生产转炉冷却剂的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:39.26%的Fe2O3、25.50%的SiO2、15.12%的Al2O3、2.15%的CaO、8.36%的Na2O、3.85%的TiO2,灼减未计入;对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:53.88%的Fe2O3、9.76%的SiO2、13.40%的Al2O3、1.57%的CaO、6.73%的Na2O、2.56%的TiO2,灼减未计入;对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分6%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料,向该原料中加入5%的活性石灰粉、5%水玻璃和0.6%的氟硅酸钠,在混料机内混合12分钟后送至压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在270℃,出窑水分控制在3.5%以内,即得到转炉冷却剂,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:50.98%的Fe2O3、9.36%的SiO2、14.05%的Al2O3、2.08%的CaO、5.63%的Na2O、2.21%的TiO2、3.26%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
3.如权利要求1所述的利用拜耳法赤泥生产转炉冷却剂的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:30.55%的Fe2O3、25.56%的SiO2、17.12%的Al2O3、6.25%的CaO、6.85%的Na2O、3.48%的TiO2,灼减未计入;对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:54.42%的Fe2O3、15.36%的SiO2、12.12%的Al2O3、4.87%的CaO、6.43%的Na2O、2.59%的TiO2,灼减未计入;对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分7%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料,向该原料中加入6%的活性石灰粉、5%水玻璃和0.7%的氟硅酸钠,在混料机内混合15分钟后送至压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在280℃,出窑水分控制在2.5%以内,即得到转炉冷却剂,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:50.98%的Fe2O3、14.88%的SiO2、10.74%的Al2O3、4.65%的CaO、6.16%的Na2O、2.51%的TiO2、2.18%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
4.如权利要求1所述的利用拜耳法赤泥生产转炉冷却剂的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:39.28%的Fe2O3、26.56%的SiO2、11.12%的Al2O3、1.25%的CaO、8.92%的Na2O、2.75%的TiO2,灼减未计入;对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:65.72%的Fe2O3、11.35%的SiO2、8.12%的Al2O3、0.88%的CaO、6.06%的Na2O、2.26%的TiO2,灼减未计入;对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分8%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料,向该原料中加入10%的活性石灰粉、4%的水玻璃和0.8%的氟硅酸钠,在混料机内混合16分钟后送至压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在300℃,出窑水分控制在3.5%以内,即得到转炉冷却剂,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:58.85%的Fe2O3、10.48%的SiO2、7.74%的Al2O3、9.85%的CaO、3.03%的Na2O、3.92%的TiO2、3.28%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
5.如权利要求1所述的利用拜耳法赤泥生产转炉冷却剂的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:拜耳法赤泥的基本成分以质量百分比计包括:33.20%的Fe2O3、28.58%的SiO2、18.12%的Al2O3、3.25%的CaO、5.72%的Na2O、3.05%的TiO2,灼减未计入;对拜耳法赤泥进行湿法磁选,经过磁选后的拜耳法赤泥以质量百分比计包括:49.78%的Fe2O3、14.50%的SiO2、13.12%的Al2O3、2.25%的CaO、5.03%的Na2O、2.96%的TiO2,灼减未计入;对磁选后的拜耳法赤泥进行压滤,去掉一定量水份,余留水分8%,即得到配制转炉冷却剂的基本原料,向该原料中加入8%的活性石灰粉、5%水玻璃和0.9%的氟硅酸钠,在混料机内混合18分钟后送至压球机成型,再送至干燥窑干燥,干燥窑的温度控制在310℃,出窑水分控制在4%以内,即得到转炉冷却剂,该转炉冷却剂的基本成分以质量百分比计包括:45.59%的Fe2O3、13.48%的SiO2、11.72%的Al2O3、8.35%的CaO、4.83%的Na2O、3.52%的TiO2、3.50%的H2O,灼减未计入,粒度为5~40mm。
6.采用权利要求1至5中任一项所述的方法制得的转炉冷却剂。
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赤泥炼钢冷却剂生产实践;赵恒等;《中国高新技术企业》;20110331(第8期);第69页 *

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CN103352099A (zh) 2013-10-16

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