CN111041155A - 一种中碳碱性钢水保温覆盖剂及其制备方法 - Google Patents

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刘智伟
李建云
许倩
王长宝
王宏伟
耿斐
董晓春
江丹
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Abstract

本发明属于钢铁冶金辅料技术领域，具体公开了一种中碳碱性钢水保温覆盖剂及其制备方法，所述中碳碱性钢水保温覆盖剂包括以下质量百分数的组份：LF精炼尾渣50％‑60％、高炉渣粒10％‑20％、焦粉7％‑15％、未膨胀蛭石8％‑15％、萤石7‑10％；所述制备方法包括如下步骤：按组份的质量百分数称取各组分，混合后经润磨得到中碳碱性钢水保温覆盖剂。该覆盖剂开发成本低并实现LF精炼尾渣的高效利用。

Description

一种中碳碱性钢水保温覆盖剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金辅料技术领域，具体涉及一种中碳碱性钢水保温覆盖剂及其制备方法。
背景技术
LF精炼钢渣是高品质钢在转炉出钢后经炉外LF精炼后产生的富含CaO、A12O3、SiO2的碱性或高碱性炉渣。目前，LF精炼钢渣采用转炉钢渣处理工艺进行处理，将渣中大部分铁回收后，剩余尾渣尚未找到合理利用途径，只能大量堆存，不仅占用土地、污染环境，还导致富含CaO、A12O3、SiO2等有用资源的浪费流失。
钢水保温覆盖剂是炼钢炉出钢后为避免钢水直接裸露在空气中而造成浇铸过程中的钢水温降过快，向钢水表面加入的钢水保温材料。传统的钢水保温覆盖剂使用碳化稻壳，但其碳含量较高，不容易形成液渣层，防止二次氧化效果差，易使钢液增碳。随着冶炼低碳、超低碳品种钢不断增加，对钢水保温覆盖剂的要求越来越高，迫切需要开发低成本的中碳碱性钢水保温覆盖剂。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种中碳碱性钢水保温覆盖剂，该覆盖剂开发成本低并实现LF精炼尾渣的高效利用。本发明以富含CaO、A12O3、SiO2的LF精炼尾渣为基础，配入钢铁企业自产的高炉渣粒、焦粉、未膨胀蛭石、萤石等其他辅料生产低成本中碳碱性钢水保温覆盖剂，解决LF精炼尾渣循环利用的问题，达到保护环境与清洁生产的目的。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种中碳碱性钢水保温覆盖剂，所述中碳碱性钢水保温覆盖剂包括以下质量百分数的组份：LF精炼尾渣50％-60％、高炉渣粒10％-20％、焦粉7％-15％、未膨胀蛭石8％-15％、萤石7-10％。
本发明中，所述中碳碱性钢水保温覆盖剂为均匀的粉末状物质，其中，粉体颗粒粒径＜1mm部分占比不少于质量百分比70％、粉体颗粒粒径1～2mm部分少于质量百分比30％，水分含量不高于质量百分比1％。
本发明中，所述LF精炼尾渣是LF炉外精炼钢渣经冷却、破碎、磁选后剩余的尾渣，所含矿物为硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、铝酸钙(C12A7)，属铝酸钙渣系；尾渣中CaO质量含量大于45％，Al2O3质量含量大于15％。
本发明中，所述高炉渣粒是高炉冶炼时铁矿中的脉石、燃料灰分和加入的造渣剂等结合而成的以硅酸钙镁和铝硅酸钙镁为主的熔融体，经图拉法急冷处理后即得水淬高炉渣粒，外观呈淡黄色，碱度系数大于1。
本发明中，所述焦粉是冶金焦炭的粉末，固定碳质量含量大于80％，灰分质量含量大于10％。
本发明中，所述未膨胀蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐次生变质矿物，外形似云母，为层状结构的硅酸盐，加热到300℃以上时体积能膨胀20倍以上。
本发明还提供了上述中碳碱性钢水保温覆盖剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
按组份的质量百分数称取各组分，混合后经润磨得到中碳碱性钢水保温覆盖剂。
优选地，润磨时间为40-60分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明巧妙利用LF精炼尾渣富含CaO、A12O3、SiO2的特性，通过配加同为固废的高炉渣粒、焦粉及未膨胀蛭石、萤石生产中碳碱性钢水保温覆盖剂，实现了LF精炼尾渣高效全利用，有利于钢铁厂生产环境的改善和循环经济工作的进行；大幅降低了中碳碱性钢水保温覆盖剂的生产成本，降幅达50％以上，经济效益显著。
附图说明
图1是本发明的中碳碱性钢水保温覆盖剂的制备方法流程图。
具体实施方式
下面以附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
如图1所示，本发明提供的利用LF精炼尾渣制备中碳碱性钢水保温覆盖剂，其组成原料的质量百分数为：LF精炼钢渣50％、高炉渣20％、焦粉10％、未膨胀蛭石10％、萤石10％。
所述LF炉外精炼尾渣是LF炉外精炼钢渣经冷却、破碎、磁选后剩余的尾渣，其主要矿物有C3S、C2S、C12A7等硅酸盐和铝酸盐，属铝酸钙渣系范畴，其主要化学成分CaO含量大于45％，Al2O3含量大于15％，Fe和C含量很少，冷却后呈粉末状。
所述高炉渣粒是高炉冶炼时铁矿中的脉石、燃料灰分和加入的造渣剂等结合而成的以硅酸钙(镁)和铝硅酸钙(镁)为主的熔融体，经图拉法急冷处理后即得水淬高炉渣粒，外观呈淡黄色，碱度系数大于1。
所述焦粉是冶金焦炭的粉末，固定碳质量含量大于80％，灰分质量含量大于10％。
所述未膨胀蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐次生变质矿物，外形似云母，为层状结构的硅酸盐，加热到300℃以上时体积能膨胀20倍以上。
一种中碳或低碳碱性钢水保温覆盖剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按组成原料的质量百分数称取各种原料，加入到润磨设备中；
2)混合料经润磨设备润磨40分钟得到碱性钢水保温覆盖剂。
本实施例所得碱性钢水保温覆盖剂为一种质量均匀的粉末状物质，其粉体颗粒粒径＜1mm部分占比不少于质量百分比70％、粉体颗粒粒径1～2mm部分少于质量百分比30％，碱性钢水保温覆盖剂水分不高于质量百分比1％。
实施例2：
如图1所示，本发明提供的利用LF精炼尾渣制备钢水保温覆盖剂，其组成原料的质量百分数为：LF精炼钢渣60％、高炉渣10％、焦粉7％、未膨胀蛭石15％、萤石8％。
所述LF炉外精炼尾渣是LF炉外精炼钢渣经冷却、破碎、磁选后剩余的尾渣，其主要矿物有C3S、C2S、C12A7等硅酸盐和铝酸盐，属铝酸钙渣系范畴，其主要化学成分CaO含量大于45％，Al2O3含量大于15％，Fe和C含量很少，冷却后呈粉末状。
所述高炉渣粒是高炉冶炼时铁矿中的脉石、燃料灰分和加入的造渣剂等结合而成的以硅酸钙(镁)和铝硅酸钙(镁)为主的熔融体，经图拉法急冷处理后即得水淬高炉渣粒，外观呈淡黄色，碱度系数大于1。
所述焦粉是冶金焦炭的粉末，固定碳质量含量大于80％，灰分质量含量大于10％。
所述未膨胀蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐次生变质矿物，外形似云母，为层状结构的硅酸盐，加热到300℃时体积能膨胀20倍以上。
一种中碳碱性钢水保温覆盖剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按组成原料的质量百分数称取各种原料，加入到润磨设备中；
2)混合料经润磨设备润磨60分钟得到碱性钢水保温覆盖剂。
本实施例所得中碳碱性钢水保温覆盖剂为一种质量均匀的粉末状物质，其粉体颗粒粒径＜1mm部分占比不少于质量百分比70％、粉体颗粒粒径1～2mm部分少于质量百分比30％，中碳碱性钢水保温覆盖剂水分不高于质量百分比1％。
实施例3：
如图1所示，本发明提供的利用LF精炼尾渣制备钢水保温覆盖剂，其组成原料的质量百分数为：LF精炼钢渣55％、高炉渣15％、焦粉15％、未膨胀蛭石8％、萤石7％。
所述LF炉外精炼尾渣是LF炉外精炼钢渣经冷却、破碎、磁选后剩余的尾渣，其主要矿物有C3S、C2S、C12A7等硅酸盐和铝酸盐，属铝酸钙渣系范畴，其主要化学成分CaO含量大于45％，Al2O3含量大于15％，Fe和C含量很少，冷却后呈粉末状。
所述高炉渣粒是高炉冶炼时铁矿中的脉石、燃料灰分和加入的造渣剂等结合而成的以硅酸钙(镁)和铝硅酸钙(镁)为主的熔融体，经图拉法急冷处理后即得水淬高炉渣粒，外观呈淡黄色，碱度系数大于1。
所述焦粉是冶金焦炭的粉末，固定碳质量含量大于80％，灰分质量含量大于10％。
所述未膨胀蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐次生变质矿物，外形似云母，为层状结构的硅酸盐，加热到300℃时体积能膨胀20倍以上。
一种中碳碱性钢水保温覆盖剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按组成原料的质量百分数称取各种原料，加入到润磨设备中；
2)混合料经润磨设备润磨50分钟得到碱性钢水保温覆盖剂。
本实施例所得碱性钢水保温覆盖剂为一种质量均匀的粉末状物质，其粉体颗粒粒径＜1mm部分占比不少于质量百分比70％、粉体颗粒粒径1～2mm部分少于质量百分比30％，碱性钢水保温覆盖剂水分不高于质量百分比1％。
本发明中未详细说明的百分比均为质量百分比。本发明的工艺参数(如温度、时间等)区间上下限取值以及区间值都能实现本法，在此不一一列举实施例。
本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。
本说明书中公开得任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本发明，不应该视为对本发明的具体限制。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种中碳碱性钢水保温覆盖剂，其特征在于，所述中碳碱性钢水保温覆盖剂包括以下质量百分数的组份：LF精炼尾渣50％-60％、高炉渣粒10％-20％、焦粉7％-15％、未膨胀蛭石8％-15％、萤石7-10％。
2.根据权利要求1所述的中碳碱性钢水保温覆盖剂，其特征在于，所述中碳碱性钢水保温覆盖剂为均匀的粉末状物质，其中，粉体颗粒粒径＜1mm部分占比不少于质量百分比70％、粉体颗粒粒径1～2mm部分不高于质量百分比30％，水分含量不高于质量百分比1％。
3.根据权利要求1所述的中碳碱性钢水保温覆盖剂，其特征在于，所述LF精炼尾渣是LF炉外精炼钢渣经冷却、破碎、磁选后剩余的尾渣，所含矿物包括硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸钙，所述LF精炼尾渣属铝酸钙渣系；尾渣中CaO质量含量大于45％，Al2O3质量含量大于15％。
4.根据权利要求1所述的中碳碱性钢水保温覆盖剂，其特征在于，所述高炉渣粒是高炉冶炼时铁矿中的脉石、燃料灰分和加入的造渣剂结合而成的以硅酸钙镁和铝硅酸钙镁为主的熔融体，经图拉法急冷处理后制得水淬高炉渣粒，碱度系数大于1。
5.根据权利要求1所述的中碳碱性钢水保温覆盖剂，其特征在于，所述焦粉是冶金焦炭的粉末，固定碳质量含量大于80％，灰分质量含量大于10％。
6.根据权利要求1所述的中碳碱性钢水保温覆盖剂，其特征在于，所述未膨胀蛭石是为层状结构的硅酸盐，加热到300℃以上时体积膨胀20倍以上。
7.权利要求1所述中碳碱性钢水保温覆盖剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
按组份的质量百分数称取各组分，混合后经润磨得到中碳碱性钢水保温覆盖剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，润磨时间为40-60分钟。
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