CN105290354A

CN105290354A - 一种熔渣覆盖剂

Info

Publication number: CN105290354A
Application number: CN201410335597.5A
Authority: CN
Inventors: 王向锋; 马光宇; 徐鹏飞; 刘常鹏; 李卫东; 张大奎; 于淑娟; 侯洪宇; 张天赋; 杨大正
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2014-07-16
Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2016-02-03

Abstract

本发明提供一种熔渣覆盖剂，由C的引入物和SiO₂的引入物组成，其成分wt%为：C40～95%，SiO₂5～20%，Al₂O₃0～10%，CaO：0～10%，MgO0～10%，含水量≤1.0%，杂质≤15%。C的引入物为含C5%以上的高炉瓦斯灰、煤矸石、碳化稻壳、煤粉、焦粉中的一种或两种；SiO₂的引入物为含SiO₂10%以上的粉煤灰、加热炉废沙、铸造废沙、碳化稻壳中的一种或两种。熔渣覆盖剂体积密度0.55～2.90g/cm³。本发明可有效防止渣面结壳，降低熔渣表面的对外直接散热，提高熔渣流出率和生产率，保证熔渣表面成分的稳定性，避免对目标熔渣成分及后续产品性能的干扰；同时可以缩短后序升温操作时间，减少能源消耗，降低使用成本。

Description

一种熔渣覆盖剂

技术领域

本发明属于高温熔渣处理技术领域，具体涉及一种具有保温作用的熔渣覆盖剂。

背景技术

目前，国内外冶金企业一般采用的中间包主要用于熔化金属的连续铸造或不连续铸造。而用以盛装液态渣直接生产产品的中间包则不多见，其技术要求与铸造、连铸金属中间包差距较大。当通过中间包转运熔渣时，由于熔渣比热容较小，降温速度较快，表面迅速结壳。转运至下一道工序，若需利用熔渣直接生产产品时，需配套升温设施，对熔渣进行破壳、升温等操作，以满足下一道工序的要求。这样，熔渣在中间包转运过程中的升温过程造成了大量的能源浪费，成为限制整体工艺成本的重要环节。

国内外也有一些中间包覆盖剂相关的专利和文献，如中国专利申请号为201110004825.7提供的“一种中间包覆盖剂”，其各成分的质量百分含量为：CaCO₃5～10%，CaO-SiO₂60～80%，Al₂O₃3.0～6.0%，MgO6～10%，Na₂O1.0～3.0%，固定碳0～0.5%，轻质疏松材料0～10.0%，粘结剂2～6.0%，水分0～0.5%，余量为不可避免的杂质，且CaO/SiO₂1.1～1.5。向钢水中投入所述中间包覆盖剂，会在钢水上形成生渣层、烧结层、熔融层三层结构。该中间包覆盖剂在使用过程中不结壳，且具有适宜的熔点和延展性，保温性能优良，可以防止中间包内钢水降温幅度过大，避免钢水表面形成渣壳。该中间包覆盖剂成分和工艺均较复杂，成本较高，不适应于熔渣在线保温。

又如中国专利申请号201310071834.7公开的“一种利用高炉渣制备的中间包覆盖剂”，是以100份重量单位计，由以下原料组成：高炉渣30～45份，石灰石24.7～40份，蛭石10～20份，萤石10～20份，其成本低廉，熔点适宜，熔化时间短，铺展性和保温性良好，可以防止钢水二次氧化和温降过大，同时中间包覆盖剂具备一定的吸附夹杂能力，净化钢水，提高铸坯的内在质量，该中间包覆盖剂不含碳、碱度合适，不会对钢水增碳，不会侵蚀中间包的碱性耐材，有利于延长中间包的包龄。该类中间包覆盖剂的隔热性能相对较好，但其主要目的在于提高中间包内钢水的保温性能和抗污染能力，同样不适应于熔渣的在线保温。

因此，现有技术中熔渣覆盖剂的相关技术较少，实际应用中均存在保温性能差、能源消耗高、作业率低、使用成本高等问题。

发明内容

本发明旨在克服现有技术存在的不足，进而提供一种可提高中间包内熔渣保温性能，减少能源消耗，提高作业率和连续生产能力，降低使用成本的熔渣覆盖剂。

为达此目的，本发明采取了如下解决方案：

一种熔渣覆盖剂，其特征在于，由C的引入物和SiO₂的引入物组成，其成分wt%为：C：40%～95%，SiO₂：5%～35%，Al₂O₃：0～10%，CaO：0～10%，MgO：0～10%，含水量≤1.0%，余量为杂质，且杂质含量≤15%。

所述C的引入物为含C量在5%以上的高炉瓦斯灰、煤矸石、碳化稻壳、煤粉、焦粉中的一种或两种以上的混合物。

所述SiO₂的引入物为含SiO₂量在10%以上的粉煤灰、加热炉废沙、铸造废沙、碳化稻壳中的一种或两种以上的混合物。

所述熔渣覆盖剂的粒度为0.5～4mm。

所述熔渣覆盖剂体积密度为0.55～2.90g/cm³。

所述熔渣覆盖剂的碱度与目标熔渣的四元碱度之比为0.80～1.10。

优选的熔渣覆盖剂的碱度与目标熔渣的四元碱度之比为0.95～1.05。

本发明的制备、使用方法及作用机理为：

将各原料粉碎至平均粒度为0.5～4mm，然后按配比混合均匀即制成本发明熔渣覆盖剂。

使用时，待熔渣加入中间包后，再将熔渣覆盖剂均匀撒在熔渣表面上即可。

当熔渣覆盖剂与熔渣接触后，其中的C将在熔渣表面发生燃烧反应。一方面，反应放出的热量减少了熔渣覆盖剂加入时的温度影响；另一方面可加速熔渣覆盖剂在熔渣表面的软化、散开，使覆盖剂形成熔融层、烧结层和生料层三层结构。其中生料层和烧结层由于含有碳化稻壳等低密度材料，可形成疏松结构，提高了熔渣覆盖剂的保温效果。

熔渣表面形成的三层结构可明显降低熔渣表面对外直接散热，不仅可有效防止渣面结壳，而且可以降低表面熔渣降温速度和粘度，提高熔渣流出率和生产率，进而提高作业率和连续生产能力。采用本发明的熔渣覆盖剂后，可以取消后续升温操作工序或降低后续升温操作时间，降低升温电耗或能量消耗，降低使用成本。

本发明的有益效果为：

本发明既有效防止渣面结壳，降低熔渣表面的对外直接散热，提高熔渣流出率和生产率；又能保证熔渣表面成分的稳定性，避免对目标熔渣成分及后续产品性能的干扰；同时可以取消后序升温操作工序或降低后序升温操作时间，减少升温电耗或能量消耗，降低使用成本。因此，本发明具有明显的经济效益和环境效益，在行业内尤其是中、小型熔渣中间包直接生产产品使用领域具有明显的推广实用价值。

具体实施方式

实施例1

将碳化稻壳、粉煤灰分别进行烘干，然后粉碎至粒度为1mm，再按照80∶20的比例混合均匀，含水量为0.6%，体积密度为0.56g/cm³，即得熔渣覆盖剂成品。

实施例1熔渣覆盖剂成分wt%

C	SiO₂	Al₂O₃	CaO	MgO	H₂O	杂质
							72.02	9.03	3.14	7.32	5.15	0.6	2.74

实施例1熔渣覆盖剂适宜于四元碱度为0.82～1.13的目标熔渣。

实施例2

将煤矸石、高炉瓦斯灰、铸造废沙分别进行烘干，然后粉碎至粒度为1mm，再按照70∶20∶10的比例混合均匀，含水量为0.4%，体积密度为2.85g/cm³，即得熔渣覆盖剂成品。

实施例2熔渣覆盖剂成分wt%

C	SiO₂	Al₂O₃	CaO	MgO	H₂O	杂质
							60.05	15.53	4.52	9.09	7.16	0.4	3.25

实施例2熔渣覆盖剂适宜于四元碱度为0.65～0.89的目标熔渣。

实施例3

将焦粉、粉煤灰、加热炉废沙、铸造废沙分别进行烘干，然后粉碎至粒度为0.6mm，再按照10∶54∶20:16的比例混合均匀，含水量为0.45%，体积密度为2.35g/cm³，即得熔渣覆盖剂成品。

实施例3熔渣覆盖剂成分wt%

C	SiO₂	Al₂O₃	CaO	MgO	H₂O	杂质
							43.15	34.09	2.86	9.78	7.92	0.45	1.75

实施例3熔渣覆盖剂适宜于四元碱度为0.38～0.53的目标熔渣。

实施例4

将煤粉、粉煤灰、碳化稻壳、加热炉废沙分别进行烘干，然后粉碎至粒度为0.8mm，再按照20∶40∶20:20的比例混合均匀，含水量为0.8%，体积密度为1.69g/cm³，即得熔渣覆盖剂成品。

实施例4的熔渣覆盖剂成分wt%

C	SiO₂	Al₂O₃	CaO	MgO	H₂O	杂质
							78.39	10.28	2.09	4.52	3.28	0.80	0.64

实施例4熔渣覆盖剂适宜于四元碱度为0.50～0.69的目标熔渣。

Claims

1.一种熔渣覆盖剂，其特征在于，由C的引入物和SiO₂的引入物组成，其成分wt%为：C：40%～95%，SiO₂：5%～35%，Al₂O₃：0～10%，CaO：0～10%，MgO：0～10%，含水量≤1.0%，余量为杂质，且杂质含量≤15%；

所述C的引入物为含C量在5%以上的高炉瓦斯灰、煤矸石、碳化稻壳、煤粉、焦粉中的一种或两种以上的混合物；

所述SiO₂的引入物为含SiO₂量在10%以上的粉煤灰、加热炉废沙、铸造废沙、碳化稻壳中的一种或两种以上的混合物；

所述熔渣覆盖剂的粒度为0.5～4mm；

所述熔渣覆盖剂体积密度为0.55～2.90g/cm³；

2.根据权利要求1所述的熔渣覆盖剂，其特征在于，所述熔渣覆盖剂的碱度与目标熔渣的四元碱度之比为0.95～1.05。