TWI664297B - 煉鋼用保溫覆蓋劑及其製造方法 - Google Patents

煉鋼用保溫覆蓋劑及其製造方法 Download PDF

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邵靖衡
潘建男
郭家宏
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Abstract

一種煉鋼用保溫覆蓋劑及其製造方法，該製造方法包含步驟：(a)提供一鎂質廢耐火材；(b)提供一高爐渣，將該鎂質廢耐火材與該高爐渣混合，以形成一保溫覆蓋劑，其中該高爐渣佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為40%至60%，及該鎂質廢耐火材佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為60%至40%；以及(c)以該保溫覆蓋劑覆蓋一鋼液。

Description

煉鋼用保溫覆蓋劑及其製造方法
本發明關於一種煉鋼用保溫覆蓋劑及其製造方法，特別是關於一種利用鎂質廢耐火材及高爐渣回收再利用的煉鋼用保溫覆蓋劑及其製造方法
現今，煉鋼廠使用的耐火材可以區分為(1)酸性耐火材，如矽磚；及(2)鹼性耐火材，例如鎂磚、白雲石磚及鎂碳磚，鹼性耐火材有利於脫磷及脫硫。但鎂質耐火材隨著使用時間增加，會受到鋼渣的滲透，造成耐火度降低且無法回收作為耐火材料。再者，鎂質耐火材中含有氧化鎂，氧化鎂水化後會產生膨脹，因此無法再生用於混凝土中，而採用掩埋處理則需要安全掩埋場。現行鎂質廢耐火材的處理方法為堆放於煉鋼廠存儲空間，但煉鋼廠的鎂質廢耐火材較多，造成鎂質廢耐火材的堆放需佔生產現場空間，且造成需要額外的處理成本。
再者，煉鋼鋼液於生產過程中如降溫比較顯著，不僅會浪費大量的熱能，也對煉鋼的正常生產帶來一定的影響。因此在煉鋼鋼液上會覆蓋保溫覆蓋劑，現行的煉鋼用保溫覆蓋劑為例如使用採用碳化稻殼。但採用碳化稻殼保溫存在的缺陷是：碳化稻殼生產過程中產生大量煙氣污染空氣且碳化稻殼熔點高，在鐵水表面上不易熔化，無法形成液渣層造成鋪展性差，鋪展面僅達到鋼液表面的60%至70%，仍有30%至40%的鋼液表面裸露在空氣中，造成保溫效果較差；及使用碳化稻殼時易產生粉塵飛揚。另外現有技術有人提出使用碳化稻殼、燒結石灰、燒結白雲石、石墨及黏結劑攪拌混合形成保溫覆蓋劑。但上述的保溫覆蓋劑需添加燒結石灰、燒結白雲石、石墨及黏結劑造成成本的增加。
故，有必要提供一種煉鋼用保溫覆蓋劑及其製造方法，以解決習用技術所存在的問題。
本發明之主要目的在於提供一種煉鋼用保溫覆蓋劑及其製造方法，以便解決煉鋼廠鎂質廢耐火材存放問題，及需要額外的處理成本，進而使鎂質廢耐火材資源化再利用。
本發明之次要目的在於提供一種煉鋼用保溫覆蓋劑及其製造方法，提供較慢的融化速度及具有較大的覆蓋面積，進而增加保溫覆蓋劑的保溫效果。
為達上述之目的，本發明提供一種煉鋼用保溫覆蓋劑的製造方法，其包含步驟：(a)提供一鎂質廢耐火材；(b)提供一高爐渣，將該鎂質廢耐火材與該高爐渣混合，以形成一保溫覆蓋劑，其中該高爐渣佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為40%至60%，及該鎂質廢耐火材佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為60%至40%；以及(c)以該保溫覆蓋劑覆蓋一鋼液。
在本發明之一實施例中，其中該步驟(a)更包含：對該鎂質廢耐火材進行一第一破碎程序，使該鎂質廢耐火材破碎至一平均粒徑小於5毫米；及該步驟(b)更包含：對該高爐渣進行一第二破碎程序，使該高爐渣破碎至一平均粒徑小於5毫米。
在本發明之一實施例中，其中將該鎂質廢耐火材與該高爐渣混合後，該步驟(b)更包含：對該保溫覆蓋劑進行一造粒程序，使得該保溫覆蓋劑具有一平均粒徑為15毫米至30毫米。
在本發明之一實施例中，其中在以該保溫覆蓋劑覆蓋該鋼液後，該保溫覆蓋劑形成一個三層結構，及該三層結構依次包含一熔融層、一燒結層及一粉狀層，其中該熔融層形成於該保溫覆蓋劑與該鋼液的一接觸面上。
在本發明之一實施例中，其中在以該保溫覆蓋劑覆蓋該鋼液後，該鋼液於一煉鋼製程中的一溫度保持大於1540℃。
在本發明之一實施例中，其中該鎂質廢耐火材包含氧化鎂， 且氧化鎂佔該鎂質廢耐火材整體按重量百分比計為45%至55%。
在本發明之一實施例中，其中該保溫覆蓋劑具有：一軟化點，介於1320℃至1380℃之間；一熔點，介於1330℃至1380℃之間；及一流動點，介於1330℃至1380℃之間。
本發明更提供一種煉鋼用保溫覆蓋劑，包含：(a)一鎂質廢耐火材；(b)一高爐渣，該高爐渣與該鎂質廢耐火材混合形成一保溫覆蓋劑，其中該高爐渣佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為40%至60%，及該鎂質廢耐火材佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為60%至40%。
在本發明之一實施例中，其中該保溫覆蓋劑僅包含該鎂質廢耐火材及該高爐渣。
在本發明之一實施例中，其中該鎂質廢耐火材具有一平均粒徑小於5毫米；該高爐渣具有一平均粒徑小於5毫米；及該保溫覆蓋劑具有重新造粒後的一平均粒徑為15毫米至30毫米。
S11~S13‧‧‧步驟
21‧‧‧鋼液
22‧‧‧熔融層
23‧‧‧燒結層
24‧‧‧粉狀層
第1圖：本發明之實施例之煉鋼用保溫覆蓋劑的製造方法示意流程圖； 第2圖：本發明之實施例之煉鋼用保溫覆蓋劑覆蓋於一鋼液的剖面示意圖。
為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。
請參照第1圖所示，示出了本發明之實施例之煉鋼用保溫覆蓋劑製造方法，其包含步驟：(a)提供一鎂質廢耐火材；(b)提供一高爐渣，將該鎂質廢耐火材與該高爐渣混合，以形成一保溫覆蓋劑，其中該鎂質廢耐火材佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為40%至60%，及該高爐 渣佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為40%至60%；以及(c)以該保溫覆蓋劑覆蓋一鋼液。
本發明將於下文利用第1圖及第2圖逐一詳細說明第一實施例之上述各步驟的實施細節、對應處理設備及其原理。
請參照第1圖，如步驟S11所示：提供一鎂質廢耐火材，該鎂質廢耐火材可以例如來自於煉鋼廠分配器所產生的鎂質廢耐火材。較佳地，該鎂質廢耐火材包含氧化鎂，且氧化鎂佔該鎂質廢耐火材整體按重量百分比計為45%至55%。較佳地，該步驟S11更包含：對該鎂質廢耐火材進行一第一破碎程序，例如使用一第一破碎研磨機，將該鎂質廢耐火材進行破碎後再經由一第一篩網篩除，使該鎂質廢耐火材破碎至一平均粒徑小於5毫米。如步驟S12所示：提供一高爐渣，將該鎂質廢耐火材與該高爐渣混合，以形成一保溫覆蓋劑，其中該高爐渣佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為40%至60%，及該鎂質廢耐火材佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為60%至40%。較佳地，該鎂質廢耐火材與該高爐渣混合後佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為100%。換句話說，即僅該鎂質廢耐火材與該高爐渣混合不添加其他材料。該步驟S12更包含：對該高爐渣進行一第二破碎程序，例如使用一第二破碎研磨機，將該高爐渣進行破碎後再經由一第二篩網篩除，使該高爐渣破碎至一平均粒徑小於5毫米。較佳地，將該鎂質廢耐火材與該高爐渣混合後，該步驟S12更包含：對該保溫覆蓋劑進行一造粒程序，使得該保溫覆蓋劑具有一平均粒徑為15毫米至30毫米。如步驟S13所示：以該保溫覆蓋劑覆蓋一鋼液。可選地，該保溫覆蓋劑不進行該一造粒程序而直接使用。本發明同時提供一種煉鋼用保溫覆蓋劑，包含：(a)一鎂質廢耐火材；(b)一高爐渣，該高爐渣與該鎂質廢耐火材混合形成一保溫覆蓋劑，其中該高爐渣佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為40%至60%，及該鎂質廢耐火材佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為60%至40%。較佳地，該保溫覆蓋劑僅包含該鎂質廢耐火材及該高爐渣。
下表1為本發明之實施例之示例性煉鋼用保溫覆蓋劑成分組成及軟化點、熔點以及流動點測試結果。較佳地，該保溫覆蓋劑具有：一軟化點，介於1320℃至1380℃之間；一熔點，介於1330℃至1380℃之 間；及一流動點，介於1330℃至1380℃之間。
請參照第2圖，本發明之實施例之煉鋼用保溫覆蓋劑覆蓋於一鋼液的剖面示意圖。在以該保溫覆蓋劑覆蓋該鋼液21後，該保溫覆蓋劑形成一個三層結構，及該三層結構依次包含一熔融層22、一燒結層23及一粉狀層24，其中該熔融層22形成於該保溫覆蓋劑與該鋼液的一接觸面上。根據本發明之實施例之煉鋼用保溫覆蓋劑覆蓋於該鋼液後，藉由該三層結構，可以使得在該保溫覆蓋劑與該鋼液的該接觸面上的該熔融層22可以較易熔化，使得覆蓋面積較一般使用碳化稻殼的覆蓋面積大，但燒結層23及一粉狀層24的熔化速度相較於一般使用碳化稻殼的熔化速度較慢，因而具有較佳的保溫效果。本發明之實施例在以該保溫覆蓋劑覆蓋該鋼液後，該鋼液於一煉鋼製程中的一溫度可保持大於1540℃。如此，可以大幅減少能源的浪費。再者，本發明之實施例的保溫覆蓋劑為使用鎂質廢耐火材及高爐渣回收再利用，如此可以解決鎂質廢耐火材的處理問題，且鎂質廢耐火材及高爐渣均為生產後的廢棄物，再生成為保溫覆蓋劑後，不需額外添加其他的成分，具有經濟環保的價值。
雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

  1. 一種煉鋼用保溫覆蓋劑的製造方法，其包含步驟：(a)提供一鎂質廢耐火材；(b)提供一高爐渣，將該鎂質廢耐火材與該高爐渣混合，以形成一保溫覆蓋劑，其中高爐渣佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為40%至60%，及該該鎂質廢耐火材佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為60%至40%；以及(c)以該保溫覆蓋劑覆蓋一鋼液，其中該保溫覆蓋劑具有一平均粒徑為15毫米至30毫米。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的煉鋼用保溫覆蓋劑的製造方法，其中該步驟(a)更包含：對該鎂質廢耐火材進行一第一破碎程序，使該鎂質廢耐火材破碎至一平均粒徑小於5毫米；及該步驟(b)更包含：對該高爐渣進行一第二破碎程序，使該高爐渣破碎至一平均粒徑小於5毫米。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的煉鋼用保溫覆蓋劑的製造方法，其中將該鎂質廢耐火材與該高爐渣混合後，該步驟(b)更包含：對該保溫覆蓋劑進行一造粒程序，使得該保溫覆蓋劑的該平均粒徑為15毫米至30毫米。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的煉鋼用保溫覆蓋劑的製造方法，其中在以該保溫覆蓋劑覆蓋該鋼液後，該保溫覆蓋劑形成一個三層結構，及該三層結構依次包含一熔融層、一燒結層及一粉狀層，其中該熔融層形成於該保溫覆蓋劑與該鋼液的一接觸面上。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的煉鋼用保溫覆蓋劑的製造方法，其中在以該保溫覆蓋劑覆蓋該鋼液後，該鋼液於一煉鋼製程中的一溫度保持大於1540℃。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的煉鋼用保溫覆蓋劑的製造方法，其中該鎂質廢耐火材包含氧化鎂，且氧化鎂佔該鎂質廢耐火材整體按重量百分比計為45%至55%。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的煉鋼用保溫覆蓋劑的製造方法，其中該保溫覆蓋劑具有：一軟化點，介於1320℃至1380℃之間；一熔點，介於1330℃至1380℃之間；及一流動點，介於1330℃至1380℃之間。
  8. 一種煉鋼用保溫覆蓋劑，包含：(a)一鎂質廢耐火材；(b)一高爐渣，該高爐渣與該鎂質廢耐火材混合形成一保溫覆蓋劑，其中該高爐渣佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為40%至60%，及該鎂質廢耐火材佔該保溫覆蓋劑整體按重量百分比計為60%至40%，其中該保溫覆蓋劑具有一平均粒徑為15毫米至30毫米。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的煉鋼用保溫覆蓋劑，其中該保溫覆蓋劑僅包含該鎂質廢耐火材及該高爐渣。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的煉鋼用保溫覆蓋劑，其中該鎂質廢耐火材具有一平均粒徑小於5毫米；及該高爐渣具有一平均粒徑小於5毫米。
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