CN103447489B - 实验室用高铁含量连铸保护渣的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实验室用高铁含量连铸保护渣的制备方法，步骤如下：1）将已知铁含量的生产用连铸保护渣烘干后粉粹，使其粒度≤100目；2）选取已知铁含量的球团矿或烧结矿，其中Na2O和K2O的总含量＜0.35%，且CaO与SiO2的含量比值为：0.7～1.5，将其与生产用连铸保护渣进行混匀形成混合渣，控制混合渣中生产用连铸保护渣与球团矿或烧结矿的用量比例，使混合渣中的铁含量达到所需实验室用高铁含量连铸保护渣的铁含量值；3）用X射线衍射仪对混合渣样品进行相分析，确认铁的晶体结构一致。本发明制备流程简便、快速、灵活，为保护渣的标准制定和修订、实验室能力比对，及连铸工艺参数研究等研究工作所需的高铁含量连铸保护渣提供了一种便捷经济的获取途径。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术，具体地指一种实验室用高铁含量连铸保护渣的制备方法。
背景技术
连铸保护渣是钢水连铸过程中不可缺少的辅助材料，连铸对保护渣的成分和性能要求严格，为了便于控制其成分和性能，连铸保护渣一般由成分稳定的矿物质，如：石灰石、萤石、石英，及石墨等，和化工原料，如：水泥熟料、纯碱，及硼砂等生产制得。现在普遍使用的预熔型保护渣是先将几种原料混合后高温熔化，水淬，磨细成为预熔料，再根据对所需保护渣的性能要求，在预熔料中配入适当的矿物原料调整成分和性能，最终生产得到预熔型连铸保护渣。
随着冶金工业的不断发展，保护渣的类型越来越多样，其中各元素的含量范围也不断扩展，在涉及标准制修订、实验室能力比对，及工艺参数研究时，尤其需要一些生产中应用较少的极高铁含量或极低铁含量的保护渣样品，而高铁含量的保护渣在生产实际中应用较少，仅作为科研用小批量试制，难以取样，给标准制定、实验室能力比对等众多研究工作造成了麻烦，如果不从生产现场取样，而根据所需成分范围使用矿物原料配比、熔化、水淬，及磨细进行制备，一则成本非常高，二则制备量大，造成了极大的浪费。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种实验室用高铁含量连铸保护渣的制备方法，该制备方法简便、快速。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种实验室用高铁含量连铸保护渣的制备方法，包括以下步骤：
1）将已知铁含量的生产用连铸保护渣烘干后粉粹，使其粒度≤100目；
2）选取已知铁含量的球团矿或烧结矿，该球团矿或烧结矿中Na2O和K2O的总含量＜0.35%，该球团矿或烧结矿中CaO与SiO2的含量比值为：0.7～1.5，将该球团矿或烧结矿粉碎后与生产用连铸保护渣进行充分混匀形成混合渣，通过控制混合渣中生产用连铸保护渣与球团矿或烧结矿的用量比例，使混合渣中的铁含量达到所需实验室用高铁含量连铸保护渣的铁含量值；
3）用X射线衍射仪对混合渣样品进行相分析，确认混合渣中铁的晶体结构与原生产用连铸保护渣中铁的晶体结构一致后，所得混合渣即为所需实验室用高铁含量连铸保护渣。
进一步地，所述生产用连铸保护渣中铁含量为0.1～3%，所述球团矿或烧结矿中的铁含量为50～70%，所述实验室用高铁含量连铸保护渣的铁含量为3～15%。
进一步地，所述步骤2）中，控制混合渣的粒度，使其大于0.25mm的颗粒量少于1%，小于0.044mm的颗粒量不少于50%。
进一步地，所述步骤2）中，采用球磨机进行破碎及混匀，球磨时间≤30min。
本发明具有如下优点：
其一，本发明通过在生产用连铸保护渣中加入球团矿或烧结矿来制备小批量高铁含量保护渣样品，其制备流程简便、快速、灵活，避免了用现有保护渣制备工艺来制备所造成的极大浪费和高成本，大幅节约了连铸生产工艺的资源成本，为保护渣的标准制定和修订、实验室能力比对，及连铸工艺参数研究等众多研究工作所需的高铁含量连铸保护渣提供了一种便捷经济的获取途径，同时也增加了保护渣的综合利用率。
其二，因球团矿或烧结矿的半球点及粘度与生产用连铸保护渣基本一致，用本发明方法获得的高铁含量连铸保护渣与生产用连铸保护渣的晶体结构基本一致。
其三，因球团矿或烧结矿中Na2O和K2O的总量低于0.35%，因此，采用球团矿来制备连铸保护渣可以有效控制保护渣中Na2O、K2O等低熔点物质的含量，避免造成炉口结瘤的现象。
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说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
实施例1
以低铁含量的生产用连铸保护渣为原料制备实验室用铁含量为3%的连铸保护渣，其制备过程如下：
1）从生产现场取生产用连铸保护渣，将其烘干后粉粹至粒度为100目，测出其中铁含量为0.7817%，该生产用连铸保护渣取自武汉钢铁（集团）公司第二炼钢厂连铸生产工艺所用的保护渣；
2）选取烧结矿GBW07219，其中铁含量为50.55%，Na2O含量为0.055%，K2O含量为0.27%，根据所需保护渣样品的质量称取500g上述生产用连铸保护渣，因需得到铁含量为3%的保护渣样品，计算应称取23.33g烧结矿GBW07219，将该烧结矿与上述生产用连铸保护渣进行混合，采用翻滚法混匀后用球磨机破碎10min，并将得到的粉末过140目筛，即制得铁含量为3%的混合渣，该混合渣中CaO与SiO2的含量比例为CaO/SiO2=13/9.03=1.4396，与原生产用连铸保护渣中CaO/SiO2基本一致，该混合渣中因加入的Na2O和K2O的总量较低，混合渣的碱度与原生产用连铸保护渣中基本一致；然后从混合渣中随机抽取10个以上的样品进行均匀性检验，确认样品混合均匀。
3）将制得的混合渣用X射线衍射仪进行相分析，确认制得的混合渣中铁的晶体结构与原生产用连铸保护渣中的一致，因此，上述制得的混合渣即为所需实验室用高铁含量连铸保护渣。
实施例2
以低铁含量的生产用连铸保护渣为原料制备实验室用铁含量为6%的连铸保护渣，其制备过程如下：
1）从生产现场取生产用连铸保护渣，将其烘干后粉粹至粒度为140目，测出其中铁含量为2.659%，该生产用连铸保护渣取自武汉钢铁（集团）公司第二炼钢厂连铸生产工艺所用的保护渣。
2）选取球团矿w88307b，该球团矿的铁含量为62.79%，Na2O含量为0.024%，K2O含量为0.20%，根据所需保护渣样品的质量称取500g上述生产用连铸保护渣，因需得到铁含量为6%的保护渣样品，计算应称取29.41g球团矿w88307b，将该球团矿与上述生产用连铸保护渣进行混合，采用翻滚法混匀后用球磨机破碎20min，并将得到的粉末过140目筛，即制得铁含量为6%的混合渣，该混合渣中CaO与SiO2的含量比例为CaO/SiO2=3.38/3.99=0.85，与原生产用连铸保护渣中CaO/SiO2基本一致，该混合渣中因加入的Na2O和K2O的总量较低，混合渣的碱度与原生产用连铸保护渣中的一致；然后从混合渣中随机抽取10个以上的样品进行均匀性检验，确认样品混合均匀。
3）将制得的混合渣用X射线衍射仪进行相分析，确认制得的混合渣中铁的晶体结构与原生产用连铸保护渣中的一致，因此，上述制得的混合渣即为所需实验室用高铁含量连铸保护渣。
实施例3
以低铁含量的生产用连铸保护渣为原料制备实验室用铁含量为8%的连铸保护渣，其制备过程如下：
1）从生产现场取生产用连铸保护渣，将其烘干后粉粹至粒度为100目，测出其中铁含量为2%，该生产用连铸保护渣取自武汉钢铁（集团）公司第二炼钢厂连铸生产工艺所用的保护渣。
2）选取球团矿w88307b，该球团矿的铁含量为62.79%，Na2O含量为0.024%，K2O含量为0.20%，根据所需保护渣样品的质量称取500g上述生产用连铸保护渣，因需得到铁含量为8%的保护渣样品，计算应称取54.75g球团矿w88307b，将该球团矿与上述生产用连铸保护渣进行混合，采用翻滚法混匀后用球磨机破碎30min，控制混合渣的粒度，使其大于0.25mm的颗粒量少于1%，小于0.044mm的颗粒量不少于50%，即制得铁含量为6%的混合渣，该混合渣中CaO与SiO2的含量比例为CaO/SiO2=0.7，与原生产用连铸保护渣中CaO/SiO2基本一致，该混合渣中因加入的Na2O和K2O的总量较低，混合渣的碱度与原生产用连铸保护渣中的一致；然后从混合渣中随机抽取10个以上的样品进行均匀性检验，确认样品混合均匀。
3）将制得的混合渣用X射线衍射仪进行相分析，确认制得的混合渣中铁的晶体结构与原生产用连铸保护渣中的一致，因此，上述制得的混合渣即为所需实验室用高铁含量连铸保护渣。
Claims (3)
1.一种实验室用高铁含量连铸保护渣的制备方法，包括以下步骤：
1)将已知铁含量的生产用连铸保护渣烘干后粉粹，使其粒度≤100目；所述生产用连铸保护渣中铁含量为0.1～3％；
2)选取已知铁含量的球团矿或烧结矿，该球团矿或烧结矿中Na2O和K2O的总含量＜0.35％，该球团矿或烧结矿中CaO与SiO2的含量比值为：0.7～1.5，将该球团矿或烧结矿粉碎后与生产用连铸保护渣进行充分混匀形成混合渣，通过控制混合渣中生产用连铸保护渣与球团矿或烧结矿的用量比例，使混合渣中的铁含量达到所需实验室用高铁含量连铸保护渣的铁含量值；所述球团矿或烧结矿中的铁含量为50～70％；
3)用X射线衍射仪对混合渣样品进行相分析，确认混合渣中铁的晶体结构与原生产用连铸保护渣中铁的晶体结构一致后，所得混合渣即为所需实验室用高铁含量连铸保护渣；所述实验室用高铁含量连铸保护渣的铁含量为3～15％。
2.根据权利要求1所述的实验室用高铁含量连铸保护渣的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，控制混合渣的粒度，使其大于0.25mm的颗粒量少于1％，小于0.044mm的颗粒量不少于50％。
3.根据权利要求1所述的实验室用高铁含量连铸保护渣的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，采用球磨机进行破碎及混匀，球磨时间≤30min。
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