專利名稱：復(fù)合無氟調(diào)渣劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種適應(yīng)于高爐使用的復(fù)合無氟調(diào)渣劑。
背景技術(shù)：
縱觀人類與社會環(huán)境所走過的歷程，使人們懂得人類需要環(huán)境的呵護(hù)，環(huán)境需要 人類去保護(hù)，只有這樣，人與環(huán)境才能和諧相處，自然災(zāi)害和化學(xué)污染才能減輕，人類才能 活的健康、快樂、安寧，經(jīng)濟(jì)才能穩(wěn)步持續(xù)發(fā)展。氟化物的性能氟在元素周期表中屬于鹵族元素，氟又是鹵族元素中非金屬性最 強(qiáng)的元素，它屬于雙原子非極性分子，在固態(tài)時屬于分子晶體，以較弱的色散力結(jié)合，所以 熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都不高。得電子能力非常強(qiáng)，屬于強(qiáng)氧化劑。氟在水溶液中也是最強(qiáng)的氧化劑。 在鹵素中氟是原子半徑最小，電負(fù)性最大的元素。與其它鹵素相比，氟與氧反應(yīng)最激烈，生 成的氟化氫最穩(wěn)定，當(dāng)鹵素參與反應(yīng)時，會涉及分子的離解，而氟分子的鍵能較小，有利于 反應(yīng)進(jìn)行。氟幾乎能與所有金屬直接化合。氟在自然界主要以螢石和冰晶石等礦物形式存 在。在特殊工業(yè)鹵化氟用作制造濃縮鈾的催化劑，火箭燃料的助燃劑。螢石在高爐煉鐵作 洗爐劑，在煉鋼工業(yè)作助熔劑。氟的化合物是高毒性和強(qiáng)反應(yīng)性元素，對一切生物有致命毒 性。與皮膚接觸可引起凝固性壞死，即使低濃度氣體也能引起病變，空氣中最高允許濃度在 0. 15-0. 2mg/m3。世界衛(wèi)生組織要求使用氟化物的環(huán)境必須要有特殊安全措施。為此減排 節(jié)能，凈化環(huán)境，提高人類健康水平，勢在必行。氟化物的作用和危害氟化物在煉鋼輔料中主要起到調(diào)節(jié)其高溫物理性能的作 用。此元素在使用過程中。除了導(dǎo)致大氣污染和水污染外，還會腐蝕設(shè)備。隨著環(huán)保的嚴(yán) 格要求，冶金行業(yè)尋求無氟助熔劑，解決氟污染迫在眉睫。據(jù)國家環(huán)保部門在冶金現(xiàn)場用質(zhì)譜儀實(shí)測表明，在煉鐵廠，煉鋼廠，連鑄機(jī)周圍揮 發(fā)出大量的有毒氣體，即HF、NaF、SiF4、ALF3等。給操作工人帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染。氟在 冷卻水中形成的HF溶液能嚴(yán)重腐蝕機(jī)械設(shè)備，加速設(shè)備老化，經(jīng)測量在連鑄二冷廢水中的 氟含量竟達(dá)80mg/L。其它冷卻水也都嚴(yán)重超過國家排放標(biāo)準(zhǔn)。螢石的性能和作用螢石是鈣的一種天然鹵素化合物。是鋼鐵冶金常用的中性熔 劑。主要起助熔作用。螢石的化學(xué)成分是CaF2,常顯紫、綠、白和淡黃色。屬立方晶體，具有 玻璃光澤，透明至半透明。硬度4，密度3. 1 — 3. 2。性脆。熔點(diǎn)大約在930°C。它能使CaO 和阻礙石灰溶解的硅酸二鈣外殼的熔點(diǎn)顯著降低，因而加速石灰熔解，迅速改善爐渣的流 動性，其優(yōu)點(diǎn)是作用快，時間短。其缺點(diǎn)是污染環(huán)境，侵蝕設(shè)施，在爐渣中的反應(yīng)方程式是
4CaF2+2Si02==4Ca0+2SiF4 3CaF2+ S == 3Ca + SF6 個
螢石經(jīng)高溫分解后的氟可與硫作用生成氟化硫，與SiOJt用生成SiF4，此兩種元素 隨煤氣散失。它不但對高爐爐缸上部和腹部的耐火材料侵蝕厲害。而且對高爐、廠房的腐 蝕也非常嚴(yán)重。與陶瓷耐火材料的反應(yīng)如下 4CaF2+2Si02==4Ca0+2SiF4 3CaF2+Al203==3 Ca0+2A1F3 SiF4與煤氣中的水作用，生成強(qiáng)侵蝕性的HF，其化學(xué)反應(yīng)式是 SiF4+2H20==4HF+Si02
HF對石英、莫來石、剛玉都產(chǎn)生侵蝕作用，從而縮短耐火材料和機(jī)械設(shè)備的使用壽 命，同時對操作工人也有較大的危害。含氟爐渣的性能含氟爐渣的優(yōu)點(diǎn)是，流動性好。缺點(diǎn)是對鐵口泥套和堵口炮泥等 耐火材料有很強(qiáng)的侵蝕力和沖刷力。這種爐渣不僅在出鐵過程中對鐵口通道侵蝕和沖刷， 而且在堵口以后不能形成穩(wěn)定牢固的泥炮。從而使鐵口工作處于惡性循環(huán)狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種能有效改善爐渣粘度，保證料柱 良好的透氣性，活躍爐缸，使渣鐵分離好，既強(qiáng)化冶煉工藝，又不侵蝕爐襯和設(shè)備，既保證各 種還原反應(yīng)的進(jìn)行，又避免各種異常情況的發(fā)生，為高爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供了保障的復(fù)合無 氟調(diào)渣劑。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方法是一種復(fù)合無氟調(diào)渣劑，其化學(xué)組分 及重量配比分別是SiO2 8-24、Ca04-14、Al20320-28、Fe20320-30、Mg03_6、Mn03_8。所述復(fù)合無氟調(diào)渣劑的粒度是34x24x12 mm3。所述復(fù)合無氟調(diào)渣劑的熔點(diǎn)彡1300°C。一種復(fù)合無氟調(diào)渣劑的制造方法，將Fe2O3彡30%、Al2O3彡35%的鐵礬土加工成 40-100目的顆粒，再加入CaO > 99%的冰洲石和MnO彡20%的錳礦石，攪拌均勻后干壓成 34x24x12的顆粒mm3的成品。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明能有效改善爐渣粘度，保證料柱良好的透氣性，活躍 爐缸，使渣鐵分離好；它既強(qiáng)化冶煉工藝，又不侵蝕爐襯和設(shè)備；它既保證各種還原反應(yīng)的 進(jìn)行，又避免各種異常情況的發(fā)生；為高爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供了保障，為解決氟污染找到一個 新途徑。


圖1是本發(fā)明的工藝方框示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明
一種復(fù)合無氟調(diào)渣劑，它化學(xué)組分及重量配比分別是=SiO2 8-24、Ca04-14、 Al20320-28、Fe20320-30、Mg03_6、Mn03_8，該復(fù)合無氟調(diào)漁劑的粒度是 34x24x12 mm3 ；該復(fù) 合無氟調(diào)渣劑的熔點(diǎn)彡1300°C。參見圖1，一種復(fù)合無氟調(diào)渣劑的制造方法，經(jīng)破碎和粉磨，將Fe2O3彡30%、 Al2O3彡35%的鐵礬土加工成40-100目的顆粒，再加入CaO > 99%的冰洲石和MnO彡20%的 錳礦石進(jìn)行配料，攪拌均勻后干壓成34x24x12的顆粒mm3成型產(chǎn)品，然后經(jīng)包裝、檢測和入 庫，最后出廠。復(fù)合無氟調(diào)渣劑是一種中性材料，其粒度為34x24x12mm.該產(chǎn)品的主要成分是鐵 鋁酸鹽，它是取代螢石的理想產(chǎn)品，既沒有環(huán)境污染，又能增加產(chǎn)量，既不改變爐渣性能，又
4具有稀釋、化渣和助熔作用。它工作原理如下
①、復(fù)合無氟調(diào)渣劑遇到酸性爐渣時，即可形成硅酸鹽；遇到堿性爐渣時，即可形成鋁 酸鹽；不改變爐渣的性能。②、復(fù)合無氟調(diào)渣劑含F(xiàn)e2O3較高，在高爐中被煤氣中的CO還原后生成FeO ；FeO能 大大降低爐渣熔化溫度和粘度，提高爐渣的流動性，不改變爐渣的性能，最后經(jīng)炭還原可以 增加高爐產(chǎn)量。而螢石經(jīng)高溫分解后生成的CaO會改變爐渣的性能，增大爐渣的粘度，使?fàn)t 溫升高，爐渣變稠。粘稠的爐渣會堵塞固體焦炭顆粒間的空隙，惡化料柱的透氣性，阻礙高 爐順行，嚴(yán)重時會引起爐況運(yùn)行不暢或懸料，甚至造成結(jié)瘤，增厚爐墻，燒壞風(fēng)口和渣口，造 成渣鐵分離不好，帶鐵嚴(yán)重，直接影響高爐的產(chǎn)量。③復(fù)合無氟調(diào)渣劑含有微量高活性元素，它可以有效緩解因爐渣中氧化鈣過高， 造成二元堿度過大導(dǎo)致爐渣不能完全熔化成均一的液相。從而提高爐渣流動性，避免因爐 渣粘稠而造成高爐生產(chǎn)不順。本發(fā)明所述復(fù)合無氟調(diào)渣劑能有效改善爐渣粘度，保證料柱良好的透氣性，活躍 爐缸，使渣鐵分離好。既強(qiáng)化冶煉工藝，又不侵蝕爐襯和設(shè)備。既保證各種還原反應(yīng)的進(jìn) 行，又避免各種異常情況的發(fā)生，為高爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供了保障，為解決氟污染找到一個新 途徑。
權(quán)利要求
一種復(fù)合無氟調(diào)渣劑，其特征在于化學(xué)組分及重量配比分別是SiO2 8 24、CaO4 14、Al2O320 28、Fe2O320 30 、MgO3 6、 MnO3 8。
2.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合無氟調(diào)渣劑，其特征是所述復(fù)合無氟調(diào)渣劑的粒度 是 34x24x12 mm3。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種復(fù)合無氟調(diào)渣劑，其特征是所述復(fù)合無氟調(diào)渣劑的 熔點(diǎn)≤1300°C。
4.制備如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合無氟調(diào)渣劑的方法，其特征是將Fe2O3≥ 30%、 Al2O3≥35%的鐵礬土加工成40-100目的顆粒，再加入CaO > 99%的冰洲石和MnO≥20%的 錳礦石，攪拌均勻后干壓成34x24x12的顆粒mm3的成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)合無氟調(diào)渣劑，其化學(xué)組分及重量配比分別是SiO28-24、CaO4-14、Al2O320-28、Fe2O320-30、MgO3-6、MnO3-8。本發(fā)明所述復(fù)合無氟調(diào)渣劑能有效改善爐渣粘度，保證料柱良好的透氣性，活躍爐缸，使渣鐵分離好；它既強(qiáng)化冶煉工藝，又不侵蝕爐襯和設(shè)備；它既保證各種還原反應(yīng)的進(jìn)行，又避免各種異常情況的發(fā)生；為高爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供了保障，為解決氟污染找到一個新途徑。
文檔編號C21B3/02GK101921883SQ20101027830
公開日2010年12月22日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者余義鴻, 李宏程 申請人:韶關(guān)市華喆冶金材料有限公司