CN109897935B - 一种冷弃中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冷弃中间包覆盖剂用于转炉熔渣剂的方法，包括以下步骤：中间包覆盖剂回收工序，包括以下步骤，连铸中间包下线后，空冷待中间包覆盖剂凝固后，再进行常规翻包操作，回收中间包覆盖剂；破碎及造块工序，包括以下步骤，冷弃中间包覆盖剂初选、破碎，加入碳粉，碳粉比例为5～10％，并加入玻璃水作为粘结剂，玻璃水比例为3～5％，混合、搅拌、压制成型，烘干制成，压制成型的块度为10mm‑50mm备用。一方面再利用中间包覆盖剂，减少钢铁企业固体废弃物产生，另一方面，取代转炉熔渣剂，节省造渣剂消耗，降低成本。

Description

一种冷弃中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂的方法

技术领域

本发明属于冶金固废综合利用技术领域，具体涉及一种冷弃中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂的方法。

背景技术

在连铸浇铸过程中，为减少中间包钢水温降、防止钢水二次氧化，需要在中间包内加入覆盖剂对中间包中的钢水进行保护。中间包覆盖剂能够起到绝热保温防止散热的作用，并且能够隔绝空气，防止空气中的氧进入钢水，防止钢水发生二次氧化。尤其是碱性中间包覆盖剂能够起到吸收钢水上浮至钢水液面的非金属夹杂物净化钢水的作用，并且覆盖剂不与钢水反应，避免污染钢水。据统计，公称容量为300t的转炉，每浇次需要约1.2吨中间包覆盖剂，现阶段，中间包覆盖剂通常作为固体废弃物运送至渣场堆积。但中间包覆盖剂堆放在露天环境中，不仅占用土地，还会产生大量粉尘，污染环境；同时，由于含有游离碱和其它有害成份，会污染堆积地造成堆积地土壤的永久碱化，污染堆积地地面下的水源，破坏生态平衡。

造渣在炼钢过程中起到非常重要的作用，现有的转炉炼钢造渣时，使用的化渣剂通常为萤石，萤石的主要成份为氟化钙，萤石的熔点较低，在转炉炼钢造渣的过程中，萤石能够显著降低石灰、包裹在石灰表面的硅酸二钙的熔点，从而达到改善炉渣流动性、提高石灰脱硫效率的目的。

由于萤石在使用过程中，会侵蚀转炉炉衬，产生大量的氟气，不仅会缩短转炉的使用寿命，而且污染环境。同时，萤石本身的成本较高，导致转炉炼钢造渣的制造成本较高。因此钢厂在冶炼过程中都相继停止了使用萤石做为熔渣剂，而替代萤石作为熔渣剂的污泥球(转炉尘泥)含[S]量很高，使用污泥球可使钢中绝对[S]含量增加0.02％-0.03％，降低了钢水质量，因此污泥球在炼钢过程中的用量大大减少，甚至停用。目前，钢厂使用Al₂O₃系、MnO系和CaO-Fe₂O₃系化渣剂。

发明内容

有鉴于此，针对现有技术的不足，本发明提供了一种冷弃中间包覆盖剂用于转炉熔渣剂的方法，一方面再利用中间包覆盖剂，减少钢铁企业固体废弃物产生，另一方面，取代转炉熔渣剂，节省造渣剂消耗，降低成本。

本发明提供了一种冷弃中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂的方法，步骤包括：

S1、连铸中间包下线后，空冷，待中间包覆盖剂凝固后，进行翻包操作，回收中间包覆盖剂；

S2、将中间包覆盖剂初选、破碎、细磨，加入碳粉，再加入玻璃水，混合、搅拌、压制成型、烘干得烘干后的中间包覆盖剂；

S3、将烘干后的中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂加至钢中，转炉开吹5min内加入所述转炉熔渣剂。

冷弃中间包覆盖剂的主要成分为CaO、Al₂O₃和SiO₂，具有很高的再利用价值，连铸结束后，中间包覆盖剂碱度一般在8以上，性能上与熔渣剂相似，通过上述工艺实现了冷弃中间包覆盖剂替代转炉熔渣剂。

优选的，步骤S1中，待中间包覆盖剂凝固后，向覆盖剂和耐材结合处喷水，将覆盖剂与耐材分离，再进行翻包操作。

优选的，步骤S2中，通过所述初选区分中间包覆盖剂和耐材；所述破碎为破碎至5mm以下粒度，再进行细磨。

优选的，步骤S2中，所述碳粉的添加量为中间包覆盖剂质量的5～10％。添加所述碳粉能够促进快速成渣。

优选的，步骤S2中，所述玻璃水的添加量为中间包覆盖剂质量的3～5％。所述玻璃水用作粘结剂。

优选的，步骤S2中，所述压制成型的块度为10～50mm，与转炉的炉料粒度要求一致。

更加优选的，步骤S3中，所述烘干后的中间包覆盖剂中：以质量百分比计，CaO≥30％，SiO₂≤15％，Al₂O₃≥30％。

进一步优选的，步骤S3中，所述烘干后的中间包覆盖剂的熔点为1300～1350℃。

优选的，步骤S3中，所述烘干后的中间包覆盖剂的添加量为3～5kg/t钢。

更加优选的，步骤S3中，转炉开吹3min内加入转炉熔渣剂总量的75～85％，转炉开吹5min内加入其余的转炉熔渣剂。从炼钢工艺要求出发，采用分批加入，有利于化渣，生产上要求分批加入。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、本发明实现了节能减排和循环经济。将原来当成固体废弃物处理的冷弃中间包覆盖及转变成高附加值的冶金辅助材料，同时减少了钢厂的粉尘污染，改善了工作环境。

二、本发明成本极低。替代了转炉熔渣剂的使用，据测算，每使用一吨冷弃中间包覆盖剂替代转炉熔渣剂，能节省成本1700元，年产880万吨钢的大型钢厂，年可节约成本700余万；此外，还减少处理固体废弃物的成本。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

本发明提供了一种冷弃中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂的方法，步骤包括：连铸中间包下线后，空冷待中间包覆盖剂凝固后，向覆盖剂和耐材结合处喷水，将覆盖剂与耐材分离，再进行常规翻包操作，回收中间包覆盖剂。冷弃中间包覆盖剂初选、破碎，加入碳粉，碳粉比例为5～10％，并加入玻璃水作为粘结剂，玻璃水比例为3～5％，混合、搅拌、压制成型，烘干制成，压制成型的块度为10mm-50mm备用。所述冷弃中间包覆盖及的化学成份包括：CaO≥30wt％，SiO₂≤15wt％，Al₂O₃≥30wt％，冷弃中间包覆盖剂熔点为1300～1350℃。

将烘干后的中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂加至钢中，所述转炉熔渣剂加入总量为3～5kg/t钢，转炉开吹3min内加入总量的80％，在转炉吹炼前期的5分钟内，加入其余部分。

下面将结合三个具体实施例对本申请的冷弃中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂的方法进行详细说明。

实施例1

本实施例提供了一种冷弃中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂的方法，步骤包括：

将连铸结束后中间包运送至翻包操作区，空冷，待中间包覆盖剂凝固后，向中间包覆盖剂与耐材结合处喷水，以便于中间包覆盖剂与耐材分离。再进行常规翻包操作，回收中间包覆盖剂。冷弃中间包覆盖剂初选、破碎，加入碳粉，碳粉的添加量为中间包覆盖剂质量的8％，并加入玻璃水作为粘结剂，玻璃水的添加量为中间包覆盖剂质量的4％，混合、搅拌、压制成型，烘干制成，压制成型的块度为10mm-50mm备用；化学分析冷弃中间包覆盖剂成分如表1所示，熔点为1310℃。

上述化学分析结果符合转炉熔渣剂成分要求；将烘干后的中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂加至钢中，转炉熔渣剂加入总量为5kg/t钢，转炉开吹即加入转炉熔渣剂总量的30％，转炉开吹3min内加入转炉熔渣剂总量的50％，在转炉吹炼第5分钟，加入其余部分转炉熔渣剂。

表1冷弃中间包覆盖剂成分(wt％)

CaO	SiO<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	MgO	F	FeO	MnO
							44.19	10.89	33.73	6.86	2.74	1.75	1.01

按上述工艺运行，实现了冷弃中间包覆盖剂废弃物的再利用，替代了转炉熔渣剂的使用，可显著减少造渣剂消耗，同时降低了固体废弃物的处理成本。

对比例1

本对比例采用常规的Al₂O₃系熔渣剂加至钢中，转炉熔渣剂加入总量为5kg/t钢，转炉开吹即加入Al₂O₃系熔渣剂总量的30％，转炉开吹3min内加入Al₂O₃系熔渣剂总量的50％，在转炉吹炼第5分钟，加入其余部分Al₂O₃系熔渣剂。本对比例添加的是常规的熔渣剂，采用与实施例1一致的工艺，工艺运行后，熔渣效果与实施例1相近，可见实施例1提供的冷弃中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂的方法能够用于替代常规转炉熔渣剂的使用，具有良好的应用前景和实际意义。

实施例2

本实施例提供了一种冷弃中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂的方法，步骤包括：

将连铸结束后中间包运送至翻包操作区，空冷，待中间包覆盖剂凝固后，向中间包覆盖剂与耐材结合处喷水，以便于中间包覆盖剂与耐材分离。再进行常规翻包操作，回收中间包覆盖剂。冷弃中间包覆盖剂初选、破碎，加入碳粉，碳粉的添加量为中间包覆盖剂质量的6％，并加入玻璃水作为粘结剂，玻璃水的添加量为中间包覆盖剂质量的5％，混合、搅拌、压制成型，烘干制成，压制成型的块度为10mm-50mm备用；化学分析冷弃中间包覆盖剂成分中CaO38.82％，SiO₂12.70％，Al₂O₃31.32％，熔点为1332℃。

上述化学分析结果符合转炉熔渣剂换血成分要求；将烘干后的中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂加至钢中，转炉熔渣剂加入总量为4kg/t钢，转炉开吹即加入转炉熔渣剂总量的25％，转炉开吹3min内加入转炉熔渣剂总量的50％，在转炉吹炼第5分钟，加入其余部分转炉熔渣剂。

按上述工艺运行，运行情况与实施例1基本一致，实现了冷弃中间包覆盖剂废弃物的再利用，替代了转炉熔渣剂的使用。

实施例3

本实施例提供了一种冷弃中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂的方法，步骤包括：

将连铸结束后中间包运送至翻包操作区，空冷，待中间包覆盖剂凝固后，向中间包覆盖剂与耐材结合处喷水，以便于中间包覆盖剂与耐材分离。再进行常规翻包操作，回收中间包覆盖剂。冷弃中间包覆盖剂初选、破碎，加入碳粉，碳粉的添加量为中间包覆盖剂质量的10％，并加入玻璃水作为粘结剂，玻璃水的添加量为中间包覆盖剂质量的3％，混合、搅拌、压制成型，烘干制成，压制成型的块度为10mm-50mm备用；化学分析冷弃中间包覆盖剂成分中CaO33.17％，SiO₂14.86％，Al₂O₃35.45％，熔点为1345℃。

上述化学分析结果符合转炉熔渣剂成分要求；将烘干后的中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂加至钢中，转炉熔渣剂加入总量为3kg/t钢，转炉开吹即加入转炉熔渣剂总量的20％，转炉开吹3min内加入转炉熔渣剂总量的60％，在转炉吹炼第5分钟，加入其余部分转炉熔渣剂。

按上述工艺运行，运行情况与实施例1基本一致，实现了冷弃中间包覆盖剂废弃物的再利用，替代了转炉熔渣剂的使用。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种冷弃中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂的方法，步骤包括：

S1、连铸中间包下线后，空冷，待中间包覆盖剂凝固后，向覆盖剂和耐材结合处喷水，将覆盖剂与耐材分离，进行翻包操作，回收中间包覆盖剂；

S2、将中间包覆盖剂初选、破碎至5mm以下粒度，加入碳粉，再加入玻璃水，混合、搅拌、压制成型、烘干得烘干后的中间包覆盖剂，其中，所述碳粉的添加量为中间包覆盖剂质量的5～10％，所述玻璃水的添加量为中间包覆盖剂质量的3～5％；

S3、将烘干后的中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂加至钢中，转炉开吹3min内加入转炉熔渣剂总量的75～85％，转炉开吹5min内加入其余的转炉熔渣剂，其中，所述烘干后的中间包覆盖剂中：以质量百分比计，CaO≥30％，SiO2≤15％，Al2O3≥30％，熔点为1300～1350℃。

2.如权利要求1所述的冷弃中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂的方法，其特征在于：步骤S2中，所述压制成型的块度为10～50mm。

3.如权利要求1所述的冷弃中间包覆盖剂用作转炉熔渣剂的方法，其特征在于：步骤S3中，所述烘干后的中间包覆盖剂的添加量为3～5kg/t钢。