CN103555936A

CN103555936A - 炼钢用冷压块及其制备方法

Info

Publication number: CN103555936A
Application number: CN201310581421.3A
Authority: CN
Inventors: 青光红; 陈涛; 黎光正; 吴胜利; 黄国炳; 罗永德; 陈贵卫; 胡志豪; 郑德明
Original assignee: Panzhihua Gangcheng Group Co Ltd
Current assignee: Panzhihua Gangcheng Group Co Ltd
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2014-02-05

Abstract

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种炼钢用冷压块及其制备方法。本发明解决的技术问题是利用炼钢转炉除尘灰生产一种造渣来渣快、脱磷效率高的炼钢用冷压块。该炼钢用冷压块原料由以下重量百分比的组分组成：石英砂47～53%、锰矿粉9～12%、炼钢转炉除尘灰35～42%、占前三种原料总重量2～6%的结合剂。本发明还提供了上述炼钢用冷压块的制备方法：原料混合，加水搅拌，成型，干燥即可。本发明炼钢用冷压块在炼钢转炉中应用能够有效控制转炉终渣碱度，缩短来渣时间，提高脱磷效率，并且能够有效地利用炼钢转炉除尘灰，最大限度地回收除尘灰中的铁，降低生产成本，减少污染。

Description

炼钢用冷压块及其制备方法

技术领域

本发明属于钢铁冶炼领域，具体涉及一种炼钢用冷压块及其制备方法。

背景技术

钢铁冶炼的转炉吹炼过程中会产生大量的高温废弃烟气，这些烟气中不仅含有大量一氧化碳等有害气体，还含有大量的粉尘，含尘浓度可达150～200g/Nm³，吨钢可产生粉尘10～30kg。为了避免污染，必须对炼钢转炉配加除尘装置对这些粉尘进行处理，若采用干法除尘的方式进行除尘，可得到大量的除尘灰，该除尘灰中含有50%以上的TFe，是一种优质的二次资源。以攀钢西昌钢钒炼钢厂为例，炼钢转炉每年产生除尘灰5万吨左右，这些除尘灰目前主要用于返回烧结，但是还有很大一部分不能够得到有效利用，堆放积压造成二次污染。

发明内容

为了能够消化炼钢除尘灰并优化炼钢工艺，本发明提供了一种炼钢用冷压块及其制备方法。

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种炼钢用冷压块。该炼钢用冷压块的原料由下述重量百分比的组分组成：石英砂47～53%、锰矿粉9～12%、炼钢转炉除尘灰35～42%、占前三种原料总重量2～6%的结合剂；其中，所述石英砂按重量计含二氧化硅≥90%；所述锰矿粉按重量计含氧化锰≥23%；所述炼钢转炉除尘灰按重量计含TFe≥58%；所述结合剂为成型黏结材料，按重量计含糊精70～80%、碳酸钠20～30%。

其中，上述炼钢用冷压块尺寸为30～50mm。

其中，上述炼钢用冷压块按重量计含水量≤2.0%。

优选的，上述炼钢用冷压块，制备方法包括以下步骤：a、将石英砂、锰矿粉、炼钢转炉除尘灰和结合剂按配比混匀后，加水，搅拌均匀，压制成型；b、成型后经干燥冷却后制得炼钢用冷压块。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述炼钢用冷压块的制备方法。该方法包括如下步骤：

a、将石英砂、锰矿粉、炼钢转炉除尘灰和结合剂按配比混匀后，加水，搅拌均匀，压制成型；

b、成型后经干燥冷却后制得炼钢用冷压块。

具体的，上述炼钢用冷压块的制备方法步骤a中所述加水量占原料总重量的4～8%。

具体的，上述炼钢用冷压块的制备方法步骤a中所述搅拌时间为5～8min。

具体的，上述炼钢用冷压块的制备方法步骤b中所述干燥是先将冷压块自然干燥不低于48h，再在100～150℃下干燥8～12h。

具体的，上述炼钢用冷压块的制备方法步骤b中所述炼钢用冷压块尺寸为30～50mm。

具体的，上述炼钢用冷压块的制备方法步骤b中所述炼钢用冷压块按重量计含水量≤2.0%。

本发明产品不仅能有效控制转炉炉渣碱度，提高来渣速度，优化冶炼工艺和提高炉渣的脱磷效率，还具备调温剂功能，降低电耗，最主要的是炼钢除尘灰的回收利用，减少污染，降低生产成本。

具体实施方式

炼钢用冷压块，其原料由下述重量百分比的组分组成：石英砂47～53%、锰矿粉9～12%、炼钢转炉除尘灰35～42%、占前三种原料总重量2～6%的结合剂；其中，所述石英砂按重量计含二氧化硅≥90%；所述锰矿粉按重量计含氧化锰≥23%；所述炼钢转炉除尘灰按重量计含TFe≥58%；所述结合剂为成型黏结材料，按重量计含糊精70～80%、碳酸钠20～30%，所述糊精是淀粉经酶法或化学方法水解得到的降解产物，为数个至数十个葡萄糖单位的寡糖和聚糖的混合物。

上述炼钢用冷压块的制备方法，包括以下步骤：

a、将石英砂、锰矿粉、炼钢转炉除尘灰和结合剂按配比依次送入混料搅拌机内进行混合搅拌，经混合搅拌时间2min后，再加入占石英砂、锰矿粉、炼钢转炉除尘灰和结合剂总重量4～8%的水，搅拌，总的搅拌时间控制在5～8min既能混合均匀，又不会造成搅拌作业时间过长，影响工序节奏；

b、将搅拌均匀的原料通过皮带传送入成型机中压制成规格为30～50mm的块状产品；

c、将压制成型的冷压块自然堆放干燥不低于48h，同时要防水、防暴晒，可使产品强度得到进一步的提高并避免高温烘烤产生裂纹；

d、自然堆放干燥后的炼钢用冷压块再送至干燥炉中进行干燥，在100～150℃干燥8～12h；

e、炼钢用冷压块经干燥炉干燥后，自然堆放冷却至常温，保证其所含水分按重量计≤2.0%，取样检测理化指标合格入库备用。

本发明中所制备的炼钢用冷压块一般应该满足以下理化指标：

表1合格的理化指标

由于石英砂和锰矿结合性能较差，生产时影响成型率，造成粉料多、强度低，导致产品质量较差，生产成本较高，所以选用高硅质的锰矿，其主要化学成分MnO≥23%、SiO₂≥20%、S≤0.20%；结合剂加入的作用是保证石英砂、锰矿粉和除尘灰混合压制成球；由于炼钢用冷压块在使用过程中水分过高有发生爆炸的危险，因此本发明炼钢用冷压块需控制水分≤2.0%。

以攀钢西昌钢钒炼钢转炉为例，炼钢转炉除尘灰理化指标检测为：TFe：58～62%；SiO₂：4～6%；CaO：10～14%；P：0.08～0.13%；S：0.05～0.09；H₂O：0.5～1%；粒度100目左右；从以上理化指标分析可知：炼钢转炉除尘灰TFe含量较高，有利于铁的回收，并可以增加炼钢用冷压块的比重，利于使用；CaO含量较高，会对炼钢用冷压块成型造成影响，因此原料混合搅拌时需要充分的时间完成CaO与水的反应，避免后期冷压块出现散裂的情况；除尘灰粒度较细，不利于产品成型，因此需要配加颗粒较大的石英砂作为骨料支撑。

下面结合实施例对本发明作进一步描述，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例中所采用的石英砂、锰矿粉以及炼钢转炉除尘灰理化指标检测情况见表1：

表1原料主要化学成分检测情况

实施例中结合剂的技术指标：白色粉末，粒度-200目，按重量计含糊精75%、碳酸钠25%，所述糊精、碳酸钠市场均有售。

实施例1

按重量比糊精︰碳酸钠=3︰1将两者混合均匀制得结合剂，再将50重量份的石英砂、10重量份的锰矿粉、40重量份的炼钢转炉除尘灰和占上述三种原料总重量2%的结合剂送入HN-500型混料搅拌机内进行混合搅拌，经混合搅拌2min后，再按原料石英砂、锰矿粉、炼钢转炉除尘灰和结合剂总重量的8%加水搅拌5min，将混匀的物料送入XMQ-9型中压成型机中进行压制，压制成30～50mm的块状产品，然后堆放在自然干燥场地内，自然干燥48h，将冷压块送进JX2000-V10立式干燥炉进行干燥，干燥温度控制在150℃，干燥8h，炼钢用冷压块出炉，出炉后的冷压块冷却至自然温度后入库备用，取样检测冷压块的理化指标（检测结果见表2），检测合格后再运至炼钢厂转炉料仓进行使用。转炉冶炼过程中使用本实施例炼钢用冷压块作为造渣材料，收集了83炉转炉炼钢的数据得出：加入量为6.54～17.31kg/吨钢，平均12.61kg/吨钢，来渣时间平均4min，脱磷效率平均为83.3%，终渣碱度平均为4.42。

表2实施例1炼钢用冷压块理化检测指标

项目

MnO，%

TFe，%

SiO₂，%

P，%

S，%

H₂O，%

粒度，mm

实施例1产品

2.68

22.32

47.58

0.07

0.085

1.85

40～48

实施例2

按重量比糊精︰碳酸钠=3︰1将两者混合均匀制得结合剂，再将48重量份的石英砂、10重量份的锰矿粉、42重量份的炼钢转炉除尘灰和占上述三种原料总重量6%的结合剂送入HN-500型混料搅拌机内进行混合搅拌，经混合搅拌2min后，再按原料石英砂、锰矿粉、炼钢转炉除尘灰和结合剂重量的4%加水搅拌5min，将混匀的物料送入XMQ-9型中压成型机中进行压制，压制成30～50mm的块状产品，然后堆放在自然干燥场地内，自然干燥48h，将冷压块送进JX2000-V10立式干燥炉进行干燥，干燥温度控制在100℃，干燥12h，炼钢用冷压块出炉，出炉后的冷压块冷却至自然温度后入库备用，取样检测冷压块的理化指标（检测结果见表3），检测合格后再运至炼钢厂转炉料仓进行使用。转炉冶炼过程中使用本实施例炼钢用冷压块作为造渣材料，收集了171炉转炉炼钢的数据得出：加入量为7.57～16.44kg/吨钢，平均13.55kg/吨钢，来渣时间平均3.4min，脱磷效率平均为81.36%，终渣碱度平均为3.33。

表3实施例2炼钢用冷压块理化检测指标

项目

MnO，%

TFe，%

SiO₂，%

P，%

S，%

H₂O，%

粒度，mm

实施例2产品

2.13

22.69

46.17

0.081

0.044

1.58

35～45

根据本发明的技术背景以及实施例1、2的内容可以得出：本发明炼钢用冷压块不仅能够有效地利用炼钢转炉除尘灰，最大限度地回收除尘灰中的铁，降低生产成本，减少污染；而且在炼钢转炉中应用能够有效控制转炉终渣碱度，缩短来渣时间至3.4min，提高脱磷效率至83.3%。由此可以看出采用炼钢转炉除尘灰配合石英砂、锰矿粉和结合剂制备所得到的冷压块是一种高效、节能、绿色炼钢的优质原辅料，应用前景广阔。

Claims

1.炼钢用冷压块，其特征在于：原料由下述重量百分比的组分组成：石英砂47～53%、锰矿粉9～12%、炼钢转炉除尘灰35～42%、占前三种原料总重量2～6%的结合剂；其中，所述石英砂按重量计含二氧化硅≥90%；所述锰矿粉按重量计含氧化锰≥23%；所述炼钢转炉除尘灰按重量计含TFe≥58%；所述结合剂为成型黏结材料，按重量计含糊精70～80%、碳酸钠20～30%。

2.根据权利要求1所述的炼钢用冷压块，其特征在于：所述炼钢用冷压块的尺寸为30～50mm。

3.根据权利要求1所述的炼钢用冷压块，其特征在于：所述炼钢用冷压块按重量计含水量≤2.0%。

4.权利要求1～3任一项所述的炼钢用冷压块的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

b、成型后经干燥冷却后制得炼钢用冷压块。

5.根据权利要求4所述的炼钢用冷压块的制备方法，其特征在于：步骤a中，所述加水量占原料总重量的4～8%。

6.根据权利要求4所述的炼钢用冷压块的制备方法，其特征在于：步骤a中，所述搅拌时间为5～8min。

7.根据权利要求4所述的炼钢用冷压块的制备方法，其特征在于：步骤b中，所述干燥是先自然干燥不低于48h，再在100～150℃下干燥8～12h。

8.根据权利要求4所述的炼钢用冷压块的制备方法，其特征在于：步骤b中，所述炼钢用冷压块的尺寸为30～50mm。

9.根据权利要求4所述的炼钢用冷压块的制备方法，其特征在于：步骤b中，所述炼钢用冷压块按重量计含水量≤2.0％。