CN103468836A - 一种防止渣罐的粘渣剂及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种防止渣罐的粘渣剂及其生产工艺,将鱼雷罐使用后的铝-碳化硅-碳质砖冷却至0.1-29.5℃，置于PC0606颚式破碎机，破碎成5-50mm颗粒，再将其颗粒加入到4R3216的雷蒙磨内，加工成3mm以下的粉末，与3mm以下的钢渣微粉以质量百分比15:85混合,置于VI型强制型搅拌混合机中，搅拌混合均匀得粘渣剂;其中投加1吨料的控制时间为15min，搅拌时间为15-20min。使用粘渣剂时，采用PB型半干法喷补机的喷枪向空渣罐内壁加水喷涂，涂层厚度为0.5-2cm；其中加水喷涂的加水量占粘渣剂使用总质量的8-12%。

Description

一种防止渣罐的粘渣剂及其生产工艺

技术领域

本发明涉及废弃耐火材料的循环利用,尤其用其制作成粘渣剂，用于渣罐的内壁喷涂，有效隔离高温钢渣与内壁的直接接触，起到渣罐顺利翻罐的使用效果。 

背景技术

渣罐的材质是铸钢件，转炉液态的钢渣的温度在1560-1720℃，高温的液态钢渣冲击渣罐，不论高碱度还是低碱度的钢渣，液态钢渣与铸钢材质的渣罐内壁接触，渣罐本体的铸钢材料吸热迅速，热传导传导快捷,使得首先接触渣罐罐壁铸钢材料的液态钢渣迅速凝固成一层1-5cm的渣膜，急冷凝固条件下首先析出的是C₂S（2CaO·SiO₂），其熔点大于2130℃，渣膜一旦形成，渣罐本体表面不停的向四周的环境对流散热，渣罐铸钢材料的升温受到了限制，升温过快过高造成渣罐发红变形，并且渣罐内液态钢渣的温度是逐渐降低的，故渣膜很难再熔化;但是钢渣中间的氧化物分子，与铸钢件表面的材料在高温的作用下，分子间的相互扩散，熔渣分子进入渣罐表面的凹凸不平的区域附着，造成渣罐的翻罐困难。 

检索文献披露：1）李安宁在《湖南冶金》2001年（5）发表的论文“90吨转炉渣罐喷涂料的研制”一文中间有“使用后的涂料层通过扫瞄电镜分析，发现有三层结构，依次为反应层,过渡层及微变层,反应层结构严密，与渣紧密结合在一起;过渡层含有大量的气孔,结构疏松;微变层几乎与使用前没什么变化，翻罐时由于过渡层结构疏松，在渣块自重作用下，过渡层与微变层之间的分离，达到翻渣的目的。”的表述。2）王存政在《环境工程》2005年第23卷第2期发表的论文“SGLZ-Ⅲ型渣罐喷涂技求在首钢的应用”一文中间有“渣罐喷涂技术的主要原理是在渣罐内壁上形成耐高温的涂料层，隔离残留钢水及钢渣对渣罐的熔蚀，以减少或避免钢渣粘罐”的表述。3）李安宁、张华在《耐火材料》2002年第36卷（2）期发表的论文“渣罐用喷涂料的研制与应用”一文中间有“防粘渣剂的主体原料必须在高温下分解产生大量的气体，使反应区内结构疏松，便于翻渣；同时，反应后固体产物必须是高熔点氧化物，以保证涂料的耐高温性能。”的表述。根据以上的文献可知，转炉炼钢过程中使用渣罐的防粘渣剂的主成分必须具有较高的耐火度，并且防粘渣剂形成的涂料层，具有良好的抗渣性和与钢渣反应的能力。目前国内使用的转炉炼钢渣罐喷涂用的防粘渣剂 大多数采用多种材料复合而成，利用转炉炼钢厂鱼雷罐使用后的铝-碳化硅-碳质砖用于渣罐防粘渣剂的制作，尚述首次。 

本发明是将炼钢厂鱼雷罐使用后的铝-碳化硅-碳质砖的废弃材料，进行机械破碎、磨粉，利用其机械力反应活性，然后添加胶凝性原料，制备的防粘渣剂，具有降解渣中氧化铁含量，隔离高温钢渣直接与渣罐的铸钢件内壁直接接触，起到渣罐翻罐时能够顺利翻罐的作用。本发明的粘渣剂，喷涂在渣罐内壁，形成耐高温的涂料层，减少或避免钢渣粘罐，减少敲罐的作业，提高渣罐的寿命，为企业的节能降耗起到了积极示范作用。 

发明内容

本发明的目的在于：利用了铝碳砖和铝-碳化硅-碳砖的成分特点，制备防粘渣剂，喷涂于渣罐的内壁，起到防止钢渣粘罐，达到翻罐顺利的使用效果。 

本发明的目的是这样实现的：一种防止渣罐的粘渣剂及其生产工艺,以120吨转炉生产为例，分步实施； 

1)将鱼雷罐使用后的铝-碳化硅-碳质砖,去弃工业垃圾和含铁的原料，冷却至0.1-29.5℃，置于PC0606颚式破碎机，破碎成5-50mm颗粒，再将其颗粒加入到4R3216的雷蒙磨内，加工成3mm以下的粉末，备用；其中耐火材料的Al₂O₃含量为71%； 

2）取3mm以下的钢渣微粉，备用；其中钢渣微粉的2CaO·SiO₂含量为30-45%；3CaO·SiO₂含量为20-35%；RO+3CaO·Al₂O₃含量为>5%； 

3)将上步1）与2）的物料以质量百分比15:85混合,置于VI型强制型搅拌混合机中，搅拌混合均匀得粘渣剂;其中投加1吨料的控制时间为15min，搅拌时间为15-20min。 

所述工艺，使用粘渣剂时，采用PB型半干法喷补机的喷枪向空渣罐内壁加水喷涂，其中喷涂的加水量占粘渣剂使用总重量的8-12%；粘渣剂涂层厚度为0.5-2cm。 

本发明的技术原理与作用：以耐材的成分（质量百分数）Wt()%，由Al₂O₃：>71、SiC：11、C：11组成，将废弃的铝-碳化硅-碳质砖耐材经过颚式破碎机破碎，然后经过雷蒙磨磨细成粉，与钢渣微粉粉末混匀，其中钢渣微粉的成分（质量百分数）Wt()%：2CaO·SiO₂：45%；3CaO·SiO₂：35%；RO+3CaO·Al₂O₃>15%,制成水溶液，喷涂在炼钢用渣罐的内壁，在接触转炉高温钢渣以后，材料中间的C具有与钢渣的不浸润性，能够有效的抵抗钢渣的渗透;材料中间的SiC与渣中的氧化物反应，使得涂料层产生疏松，便于翻罐；材料中间的主成分Al₂O₃（含量大于71%），其耐火度在1790℃以上，能够有效的抵抗高温渣液的热冲击，其 中发生的化学反应如下 

MnO+C=Mn+CO↑             （1） 

FeO+C=Fe+CO↑             （2） 

3MnO+SiC=3Mn+SiO₂+CO↑    （3） 

3FeO+SiC=3Fe+SiO₂+CO↑    （4） 

本发明依据生产铝-碳化硅-碳质砖的过程中，铝-碳化硅-碳质砖中间储存了大量的机械能，发明人依据“机械力化学反应”的原理，通过破碎与磨粉，应用机械力产生的化学效应，将炼钢厂废弃的铝-碳化硅-碳质砖进行破碎磨粉，激发其反应活性，然后配入部分的钢渣微粉制成为水溶液，用做炼钢渣罐使用的防粘渣剂，起到防止渣罐粘渣的目的，彰显技术进步。 

具体实施方式

本发明结合实施例作进一步说明。 

实施例 

该生产线配置有工程容量为120吨的转炉3座，使用渣罐35个，每天产生废弃的铝-碳化硅-碳质砖80吨； 

1)选取产生废弃的耐火材料（Al₂O₃含量为71%）10吨拉运到生产厂区，首先挑拣出工业垃圾和含铁的原料以后，待其冷却到30℃以下，使用山东九昌重工科技有限公司生产的外形尺寸1300×1400×1400mm的PC0606颚式破碎机，破碎成为50mm以下的颗粒待用。 

2)将50mm以下的废弃耐火材料颗粒加入到上海建设路桥机械设备有限公司生产的型号为4R3216的雷蒙磨内，加工成为3mm以下的粉末待用。 

3）采购1吨3mm以下的钢渣微粉，待用，其中钢渣微粉的成分（质量百分数）为：2CaO·SiO₂：45%；3CaO·SiO₂：35%；RO+3CaO·Al₂O₃>15%。 

4)将铝-碳化硅-碳质砖粉末：钢渣微粉以质量百分比15:85，置于江西仁峰机械设备有限公司生产的“VI型强制型搅拌系列混合机”，采用循环作业式的作业方式进行搅拌混匀出料，其中每投料1吨，搅拌20min，加料控制在15min内完成。 

5）将以上的混匀原料加入到由河南省巩义市鑫旭重工机械厂生产的PB型半干法喷补机，使用喷枪向空渣罐内壁喷涂,喷涂过程中首先打开喷枪的进料阀，待喷枪内的原料喷出以后，再打开喷枪的进水阀；喷涂结束时先关闭喷枪的进水阀30s后，再关闭喷枪的进料阀，其涂层厚度为2cm；加水量占粘渣剂使 用总重量的12%。 

本发明的有益效果： 

1）目前铝-碳化硅-碳质砖废弃耐火材料基本上作为固废进行处理，处理成本高，本工艺将其制备成为渣罐的防粘渣剂，减少了固废的外排量，变废为宝，有显著的环境效益。 

2）本工艺生产的渣罐防粘渣剂，W(Al₂O₃)%含量较高，具有较高的高温稳定性，能够有效的防止液态高温钢渣对于渣罐的侵蚀和粘连，提高渣罐的使用寿命。 

3）由于采用固废为原料生产的防粘渣剂，故本发明在成本上具有一定的竞争力 。

Claims (2)

1.一种防止渣罐的粘渣剂及其生产工艺，其特征在于：以120吨转炉生产为例，分步实施；

1)将鱼雷罐使用后的铝-碳化硅-碳质砖,去弃工业垃圾和含铁的原料，冷却至0.1-29.5℃，置于PC0606颚式破碎机，破碎成5-50mm颗粒，再将其颗粒加入到4R3216的雷蒙磨内，加工成3mm以下的粉末，备用；其中耐火材料的Al₂O₃含量为71%；

2）取3mm以下的钢渣微粉，备用；其中钢渣微粉的2CaO·SiO₂含量为30-45%；3CaO·SiO₂含量为20-35%；RO+3CaO·Al₂O₃含量为>5%；

3)将上步1）与2）的物料以质量百分比15:85混合,置于VI型强制型搅拌混合机中，搅拌混合均匀得粘渣剂;其中投加1吨料的控制时间为15min，搅拌时间为15-20min。

2.根据权利要求1所述工艺，其特征在于：采用PB型半干法喷补机的喷枪向空渣罐内壁加水喷涂粘渣剂，其涂层厚度为0.5-2cm，喷涂时的加水量为粘渣剂使用总重量的8-12%。