一種鋼包清渣劑及制備方法和使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鋼鐵冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種鋼包清渣劑及制備方法和使用方法。其鋼包清渣劑的組成為：錳礦粉40-60%，硼泥粉10-20%，赤鐵礦粉20-40%，有機(jī)粘結(jié)劑1-2%；制備方法特征包括：配料、混料、磨料、壓球、氧化干燥、冷卻包裝等步驟，使用方法的特征在于：在鋼包澆鋼結(jié)束下線后，向鋼包內(nèi)直接投入本發(fā)明的鋼包清渣劑，清渣劑的投入量按照鋼包內(nèi)留渣量重量分?jǐn)?shù)的5-10%，加入清渣劑后應(yīng)在5-20分鐘內(nèi)完成倒渣。本發(fā)明有利于清除鋼包內(nèi)結(jié)渣，控制鋼包的增重，提高鋼包的作業(yè)效率和使用容量，且有利于提高鋼包的使用壽命。
【專利說(shuō)明】一種鋼包清渣劑及制備方法和使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種鋼包清渣劑及制備方法和使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鋼包精煉已經(jīng)成為優(yōu)特鋼生產(chǎn)的必備環(huán)節(jié)，鋼包精煉過(guò)程需要在鋼包內(nèi)造還原渣，進(jìn)行擴(kuò)散脫氧和脫硫，并且鋼液脫氧的產(chǎn)物連同煉鋼爐出鋼過(guò)程的混渣也存留在鋼包上部，成為鋼包渣，待鋼包內(nèi)的鋼液澆注完以后，這些殘存在鋼包內(nèi)的渣因溫度降低出現(xiàn)結(jié)殼，倒渣時(shí)很難倒凈，會(huì)有大量渣殘留在鋼包底部和內(nèi)側(cè)壁上，如不及時(shí)清理，這會(huì)嚴(yán)重影響下一包鋼液的質(zhì)量，并降低鋼包的有限容量，影響鋼包的作業(yè)率和壽命；因此，鋼包內(nèi)的殘?jiān)枰皶r(shí)清理，目前多采用機(jī)械清渣的方法，但機(jī)械清渣容易破壞鋼包耐火材料，并且效率不高。
[0003]另一方面，我國(guó)硼礦資源豐富，以碳?jí)A法提取硼砂后，產(chǎn)生大量廢棄硼泥，由于硼泥中的硼、鐵、鎂等均屬貧礦，提取成本過(guò)高，處理工藝復(fù)雜，我國(guó)目前尚缺少針對(duì)廢棄硼泥實(shí)現(xiàn)高附加值綜合利用的工業(yè)化方法，脫水后硼泥粉的主要組成為=MgO 24~40%、SiO220^35%,B2O3 2~4%、A1203 2^4%,Fe2O3 2~4%，CaO 2_10%，其中 Ca0、Mg0、Si02、Al203、B203 等都是冶金中會(huì)用到的組分，因此，可以考慮硼泥作為冶金輔料予以應(yīng)用。
[0004]根據(jù)目前鋼包內(nèi)易粘附渣、易結(jié)殼渣等難清理的渣的組成及性能特征，通過(guò)向鋼包內(nèi)加入某種物質(zhì)或者組合物，使鋼包渣不易粘附于鋼包壁，并且不易結(jié)殼，在倒包清渣時(shí)能順利從鋼包倒出，將是解決目前鋼包壁粘渣和鋼包積渣的最好方法；而檢索現(xiàn)有技術(shù)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)通過(guò)調(diào)渣變?cè)姆椒?實(shí)現(xiàn)鋼包清渣的相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是:發(fā)明一種鋼包清渣劑及制備方法和使用方法，通過(guò)向鋼包內(nèi)加入能防止鋼包壁粘渣和延緩鋼包渣結(jié)殼而積渣的組分，使出鋼后留在鋼包內(nèi)的鋼包渣不易粘附、不易結(jié)殼，從而在倒包清渣時(shí)能順利從鋼包內(nèi)清除，這將是解決目前鋼包壁粘渣和鋼包積渣的最好方法，有助于提高鋼包的在線使用效率和使用壽命。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明根據(jù)鋼包內(nèi)易粘附渣、易結(jié)殼渣等難清理的渣的組成及性能特征提出一種鋼包清渣劑及制備方法和使用方法，其組成特征在于:鋼包清渣劑各組分，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)算為:錳礦粉40-60%，硼泥粉10-20%，赤鐵礦粉20-40%，有機(jī)粘結(jié)劑1_2% ；
本發(fā)明的鋼包清渣劑的制備方法包括:配料、混料、磨料、壓球、干燥、冷卻、包裝步驟；具體制備步驟為:
(1)將錳礦粉、硼泥粉、赤鐵礦粉均經(jīng)破碎、磨料篩分至50目以下；
(2)按比例稱量各組分，配料，然后在輥碾機(jī)上混勻，混勻過(guò)程中，通過(guò)噴淋加水，進(jìn)行調(diào)濕，并在調(diào)濕過(guò)程中加入有機(jī)粘結(jié)劑溶液；(3)通過(guò)壓球機(jī)壓制成球，料球的粒度為l-5cm，干燥，然后冷卻后包裝制得成品。
[0007]所述步驟(2)中，調(diào)濕用水的質(zhì)量為固體物料質(zhì)量的5-6%。
[0008]所述步驟(3)中，干燥溫度為200°C，干燥時(shí)間為4_5h。
[0009]本發(fā)明的鋼包清渣劑的使用方法的特征在于:在鋼包澆鋼結(jié)束下線后，向鋼包內(nèi)直接投入本發(fā)明的鋼包清渣劑，清渣劑的投入量按照鋼包內(nèi)留渣量重量分?jǐn)?shù)的5-10%，加入清渣劑后應(yīng)在5-20分鐘內(nèi)完成倒渣。
[0010]為保證本發(fā)明的效果，在選料配料方面，需要特別補(bǔ)充說(shuō)明的是: (O當(dāng)采用的錳礦粉中錳元素總量(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))為10-25%時(shí)，鋼包清渣劑的組成為:錳礦粉40-50%，赤鐵礦粉30-40%，有機(jī)粘結(jié)劑1_2%，硼泥粉10_20%。
[0011](2)當(dāng)采用的錳礦粉中錳元素總量(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))為25%_45%時(shí)，鋼包清渣劑的組成為:錳礦粉50-60%，赤鐵礦粉20-30%，有機(jī)粘結(jié)劑1-2%，硼泥粉10_20%。
[0012](3)本發(fā)明中所采用的硼泥粉為硼礦石經(jīng)碳?jí)A法提取硼后的尾礦硼泥粉，經(jīng)200°C下烘干充分脫水，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確配料。
[0013](4)本發(fā)明中所采用的有機(jī)粘結(jié)劑為葡萄糖，其加入量是按照葡萄糖粉稱量的，用水溶解制成質(zhì)量百分濃度為50%的有機(jī)粘結(jié)劑水溶液后使用。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)如下:
(I)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了廢棄硼泥的再利用，不僅消除了硼泥危害，而且變廢為寶，硼泥在本發(fā)明中起到低溫粘結(jié)劑和高溫分散劑的雙重作用，保證了本發(fā)明的使用效果。
[0015](2)本發(fā)明充分利用了錳礦石中的錳氧化物、赤鐵礦中的鐵氧化物和硼泥中的硅鎂鋁等氧化物結(jié)合成低熔點(diǎn)、高流動(dòng)性的組分，控制了鋼包渣在包壁和包底的粘渣，并降低了鋼包渣的結(jié)合溫度到1000°c左右，這樣，鋼包渣結(jié)殼得以控制。
[0016](3)本發(fā)明是根據(jù)煉鋼渣的常規(guī)組成而設(shè)計(jì)的，適用性廣泛，可用于多個(gè)鋼種使用。
[0017](4)采用本發(fā)明的原料來(lái)源廣，成本低，提高設(shè)備的使用壽命和運(yùn)行效率，鋼包在線使用時(shí)間延長(zhǎng)30%以上，鋼包澆注后由原來(lái)的兩次倒渣改為一次倒渣，清渣處理時(shí)間縮短50%以上。
[0018](5)采用本發(fā)明后的鋼包渣具有高氧化性和高錳素含量的特性，可以作為煉鋼爐的鋪底料，從而實(shí)現(xiàn)了有價(jià)組員或元素的循環(huán)利用，并降低了初期造渣的冶煉成本。
【具體實(shí)施方式】
[0019]國(guó)內(nèi)主要硼礦產(chǎn)區(qū)的硼礦，經(jīng)碳?jí)A法提硼酐后廢棄硼泥的成分為(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)):
成分， SiOr MgO, B；0|.丨 Al:0;, Fe: O5-MuO, J 後失 jf..-------
BP, 2035..24-40-2-4-:-4.6-10.15-.20............................j_1..........................J_____________L.....................................................................j_
上述硼泥經(jīng)20(TC下，充分干燥脫水后破碎篩分至50目以下；
錳礦粉分為兩類:
第一類為貧錳礦粉:有Mn 10%、Mn20%和Mn25%三個(gè)級(jí)別；
第二類為中等品位錳礦粉:Mn 35%和Mn45%兩個(gè)級(jí)別；
上述錳礦粉經(jīng)破碎篩分至50目以下，按錳元素的品位分類存放待用； 赤鐵礦粉，采用鐵品位為60%的赤鐵礦粉，干燥后經(jīng)篩分至50目以下。
[0020]實(shí)施例1
采用Mn 10%的貧錳礦粉，配料組成按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)算如下:
錳礦粉40%，赤鐵礦粉40%，硼泥18%，葡萄糖2%。
[0021]將錳礦粉、硼泥粉、赤鐵礦粉進(jìn)行稱量，按比例進(jìn)行配料，然后在輥碾機(jī)上混勻，混勻過(guò)程中，通過(guò)噴淋加入固體物料質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的水，進(jìn)行調(diào)濕，葡萄糖粉經(jīng)水溶解制成50%溶液后，在調(diào)濕過(guò)程中加入；然后，通過(guò)壓球機(jī)壓制成球，料球的粒度為4-5cm，該料球在200°C下進(jìn)行干燥4h，然后冷卻后包裝制得成品。
[0022]實(shí)施例2
采用Mn 20%的錳礦粉，配料組成按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)算如下:
錳礦粉45%，赤鐵礦粉35%，硼泥18%，葡萄糖2%。
[0023]將錳礦粉、硼泥粉、赤鐵礦粉進(jìn)行稱量，按比例進(jìn)行配料，然后在輥碾機(jī)上混勻，混勻過(guò)程中，通過(guò)噴淋加入固體物料質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%的水，進(jìn)行調(diào)濕，葡萄糖粉經(jīng)水溶解制成50%溶液后，在調(diào)濕過(guò)程中加入；然后，通過(guò)壓球機(jī)壓制成球，料球的粒度為4-5cm，該料球在200°C下進(jìn)行干燥4.5h，然后冷卻后包裝制得成品。
[0024]實(shí)施例3
采用Mn 25%的錳礦粉，配料組成按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)算如下:
錳礦粉50%，赤鐵礦粉30%，硼泥18%，葡萄糖2%。
[0025]將錳礦粉、硼泥粉、赤鐵礦粉進(jìn)行稱量，按比例進(jìn)行配料，然后在輥碾機(jī)上混勻，混勻過(guò)程中，通過(guò)噴淋加入固體物料質(zhì)量分?jǐn)?shù)5.5%的水，進(jìn)行調(diào)濕，葡萄糖粉經(jīng)水溶解制成50%溶液后，在調(diào)濕過(guò)程中加入；然后，通過(guò)壓球機(jī)壓制成球，料球的粒度為4-5cm，該料球在200°C下進(jìn)行干燥4.5h，然后冷卻后包裝制得成品。
[0026]實(shí)施例4
采用Mn 35%的錳礦粉，配料組成按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)算如下:
錳礦粉55%，赤鐵礦粉30%，硼泥13%，葡萄糖2%。
[0027]將錳礦粉、硼泥粉、赤鐵礦粉進(jìn)行稱量，按比例進(jìn)行配料，然后在輥碾機(jī)上混勻，混勻過(guò)程中，通過(guò)噴淋加入固體物料質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的水，進(jìn)行調(diào)濕，葡萄糖粉經(jīng)水溶解制成50%溶液后，在調(diào)濕過(guò)程中加入；然后，通過(guò)壓球機(jī)壓制成球，料球的粒度為4-5cm，該料球在200°C下進(jìn)行干燥5h，然后冷卻后包裝制得成品。
[0028]實(shí)施例5
采用Mn 45%的錳礦粉，配料組成按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)算如下:
錳礦粉60%，赤鐵礦粉20%，硼泥18%，葡萄糖2%。
[0029]將錳礦粉、硼泥粉、赤鐵礦粉進(jìn)行稱量，按比例進(jìn)行配料，然后在輥碾機(jī)上混勻，混勻過(guò)程中，通過(guò)噴淋加入固體物料質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%的水，進(jìn)行調(diào)濕，葡萄糖粉經(jīng)水溶解制成50%溶液后，在調(diào)濕過(guò)程中加入；然后，通過(guò)壓球機(jī)壓制成球，料球的粒度為4-5cm，該料球在200°C下進(jìn)行干燥5h，然后冷卻后包裝制得成品。
[0030]實(shí)施例1-5制備的鋼包清渣劑的性能與實(shí)際使用效果。
[0031]對(duì)于實(shí)施例1-5制得的鋼包清渣劑，經(jīng)熔化性能檢測(cè)，其熔化溫度在990-1050°C范圍內(nèi)，在1300°C下的熔化時(shí)間為15-25秒；分別在冶煉碳鋼和低合金鋼的鋼包內(nèi)使用，使用方法為:在鋼包澆鋼結(jié)束下線后，向鋼包內(nèi)直接投入實(shí)施例制得的鋼包清渣劑，清渣劑的投入量按照鋼包內(nèi)留渣量重量分?jǐn)?shù)的5%和10%，加入清渣劑后應(yīng)在5-20分鐘內(nèi)完成倒渣，具體見(jiàn)下表1。
[0032]由表1給出的使用效果可知:不采用本發(fā)明時(shí)，鋼包出鋼結(jié)束后5分鐘內(nèi)倒渣，鋼包內(nèi)粘渣約200Kg，20分鐘后倒渣，鋼包內(nèi)粘渣約600Kg ;而采用本發(fā)明后，如果再出鋼結(jié)束后5分鐘內(nèi)完成倒渣，則每爐次的粘渣量可以控制在50Kg以內(nèi)，若出鋼結(jié)束后20分鐘完成倒渣，則每爐次的粘渣量亦可控制在85Kg以內(nèi)，由此，可見(jiàn)，采用本發(fā)明可以顯著降低鋼包粘渣，經(jīng)2個(gè)爐齡周期的工業(yè)試驗(yàn)表明，采用本發(fā)明，可以縮短清渣時(shí)間平均3分鐘/爐次，鋼包的使用壽命提高30爐次。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼包清渣劑，其特征在于:鋼包清渣劑各組分，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)算為:錳礦粉40-60%,赤鐵礦粉20-40%，硼泥粉10-20%，有機(jī)粘結(jié)劑1_2%。
2.如權(quán)利要求1所述的一種鋼包清渣劑，其特征在于:當(dāng)采用的錳礦粉中錳元素的質(zhì)量占總量的10-25%時(shí)，鋼包清渣劑的組成為:錳礦粉40-50%，赤鐵礦粉30-40%，硼泥粉10-20%，有機(jī)粘結(jié)劑1-2%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種鋼包清渣劑，其特征在于:當(dāng)采用的錳礦粉中錳元素的質(zhì)量占總量的25%-45%時(shí)，鋼包清渣劑的組成為:錳礦粉50-60%，赤鐵礦粉20_30%，硼泥粉10-20%，有機(jī)粘結(jié)劑1-2%。
4.如權(quán)利要求1所述的一種鋼包清渣劑，其特征在于:所述硼泥粉為硼礦石經(jīng)碳?jí)A法提取硼后的尾礦硼泥粉，經(jīng)20(TC下烘干充分脫水。
5.如權(quán)利要求1所述的一種鋼包清渣劑的制備方法，包括配料、混料、磨料、壓球、干燥、冷卻、包裝步驟，其特征在于具體制備步驟為: (1)將錳礦粉、硼泥粉、赤鐵礦粉均經(jīng)破碎、磨料篩分至50目以下； (2)按比例稱量各組分，配料，然后在輥碾機(jī)上混勻，混勻過(guò)程中，通過(guò)噴淋加水，進(jìn)行調(diào)濕，并在調(diào)濕過(guò)程中加入有機(jī)粘結(jié)劑溶液； (3)通過(guò)壓球機(jī)壓制成球，料球的粒度為l-5cm，干燥，然后冷卻后包裝制得成品。
6.如權(quán)利要求5所述的一種鋼包清渣劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中，調(diào)濕用水的質(zhì)量為固體物料質(zhì)量的5-6%。
7.如權(quán)利要求5所述的一種鋼包清渣劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中，料球的干燥溫度為200°C，干燥時(shí)間為4-5h。
8.如權(quán)利要求5所述的一種鋼包清渣劑的制備方法，其特征在于:所述有機(jī)粘結(jié)劑為葡萄糖，其加入量是按照葡萄糖粉稱量的，用水溶解制成質(zhì)量百分濃度50%的有機(jī)粘結(jié)劑水溶液后使用。
9.如權(quán)利要求1所述的一種鋼包清渣劑的使用方法，其特征在于:在鋼包澆鋼結(jié)束下線后，向鋼包內(nèi)直接投入鋼包清渣劑，清渣劑的投入量按照鋼包內(nèi)留渣量重量分?jǐn)?shù)的5-10%，加入清渣劑后應(yīng)在5-20分鐘內(nèi)完成倒渣。
【文檔編號(hào)】B22D43/00GK103639401SQ201310682786
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】李桂榮, 王宏明 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)