本發明涉及鋼鐵冶金領域，尤其是一種高鋁調渣劑球團及其制備方法。
背景技術：
鋼水澆鑄結束后，鋼水罐內的殘渣，即鑄余渣，具有良好的流動性，并且鋼水精煉時渣面進行了脫氧，其氧化性較低。大部分鋼包鑄余渣具有精煉能力，同時殘留一定量的鋼水，另外還具有較高的顯熱，因此，鋼包鑄余渣具有很好的綜合利用價值。
目前，國內某些鋼廠已經實現了部分鑄余渣的在線熱態循環再利用，但是還有較大部分鋼包鑄余渣需要通過冷態回收處理。鋼包鑄余渣的冷態回收主要是將鑄余渣打水冷后進行錘破，錘破得到大塊的渣鋼和小塊的鑄余渣，小塊鑄余渣再通過破碎、磁選和篩分得到不同粒度的小渣鋼和鑄余渣尾渣細粉，其中大塊的渣鋼和不同粒度的小塊渣鋼含鐵量較高，能夠進一步利用，但是鋼包鑄余渣尾渣含鐵量低，利用價值不高，而且其粒度較細，呈白色粉灰狀，若得不到妥善處理，易造成環境污染。對此，公布號為CN105112651A的專利文件公開了一種高鋁調渣劑球團及其制備方式，其通過鋼包鑄余渣尾渣、礬土粉和鋁粉混合制成球狀，經篩分、干燥再篩分后制成的具有廣泛用途的調渣劑，此方案很好能夠回收煉鋼二次資源，避免鋼包鑄余渣尾渣堆放不善造成的環境污染。
但是以此方法需要消耗大量高純度鋁粉，市面上的高純度鋁粉價格昂貴，每噸達到幾萬到十幾萬，而且生產該調渣劑的礬土粉純度要求很高，超過特級礬土粉要求，此類高純度礬土粉的價格也較為昂貴，因此造成調渣劑的成本高昂，進而影響到鋼鐵生產成本的控制。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是提供一種大幅降低成本、減少環境污染的高鋁調渣劑球團及其制備方法。
本發明公開的高鋁調渣劑球團，高鋁調渣劑球團按質量百分比由以下組分構成：鋼包鑄余渣尾渣精粉20～30％、釩鐵尾渣15～20％、鋁粉25～29.5％、石灰20～30％、占所述前四種原料總重量1～3％的球團粘結劑以及小于球團總質量1.5％的水分。
優選地，所述鋼包鑄余渣尾渣精粉化學成分按質量百分比計為CaO≥35％、Al2O315～30％、SiO2≤15％、S≤0.25％，粒度小于5mm；所述釩鐵尾渣化學成分按質量百分比計為Al2O3≥60％、S≤0.02％，粒度小于5mm；所述鋁粉化學成分按質量百分比計為Al≥99.7％，粒度為3～8mm。
優選地，所述球團粘結劑為主要成分為羥丙基纖維素的冷壓成型粘結材料。
本發明公開的高鋁調渣劑球團的制備方法，用于制備所述的高鋁調渣劑球團，依次執行以下步驟：
a、將鋼包鑄余渣尾渣精粉、釩鐵尾渣、鋁粉、石灰按配比加入混料攪拌機中干混均勻，再在混勻后的原料中加入定量比例的球團粘結劑進行干混，直至混勻，然后加入定量比例的水，邊加水邊攪拌；
b、將攪拌混勻并充分潤濕后的原料送入冷壓成型機中壓制成規格為30～50mm的球形或橢圓形；
c、冷壓成型后用篩子進行初次篩分，然后自然平鋪晾曬，防水防暴曬；
d、送至干燥爐中進行烘烤干燥；
e、自然堆放冷卻至常溫，然后用篩子進行二次篩分，得到成品。
優選地，步驟a中鋼包鑄余渣尾渣精粉、釩鐵尾渣、鋁粉、石灰這四種原材料的干混時間為2～3min；加入球團粘結劑后的干混時間為1～2min。
優選地，步驟a中的加水方式為噴淋，加水量為原材料總重量的5～6％，加水速度為0.45～0.54kg/s，加水后的攪拌時間為2～3min。
優選地，步驟c中初次篩分采用10mm篩孔的篩子進行篩分。
優選地，步驟c中自然晾曬干燥采用平鋪的方式進行晾曬，球團平鋪厚度≤30cm，自然晾曬的時間≥24h。
優選地，步驟d中烘烤干燥所用溫度為100～150℃，烘烤時間為8～12h。
優選地，步驟e中二次篩分采用5mm篩孔的篩子進行篩分。
本發明的有益效果是：本發明公開的高鋁調渣劑球團采用鋼包鑄余渣尾渣精粉、釩鐵尾渣、鋁粉和石灰混合造球干燥制成，其大幅降低了鋁粉用量，并且有效利用了廢棄的釩鐵尾渣，極大地降低了生產成本，有效控制了煉鋼成本，具有良好的經濟效益。
具體實施方式
下面對本發明進一步說明。
本發明公開的高鋁調渣劑球團，按質量百分比由以下組分構成：鋼包鑄余渣尾渣精粉20～30％、釩鐵尾渣15～20％、鋁粉25～29.5％、石灰20～30％、占所述前四種原料總重量1～3％的球團粘結劑以及小于球團總質量1.5％的水分。
優選地，所述鋼包鑄余渣尾渣精粉化學成分按質量百分比計為CaO≥35％、Al2O315～30％、SiO2≤15％、S≤0.25％，粒度小于5mm；所述釩鐵尾渣化學成分按質量百分比計為Al2O3≥60％、S≤0.02％，粒度小于5mm；所述鋁粉化學成分按質量百分比計為Al≥99.7％，粒度為3～8mm。
優選地，所述球團粘結劑為主要成分為羥丙基纖維素的冷壓成型粘結材料。
該高鋁調渣劑球團可采用常規調渣劑制備方式進行制備，所述的高鋁調渣劑球團的優選制備方法，依次執行以下步驟：
a、將鋼包鑄余渣尾渣精粉、釩鐵尾渣、鋁粉、石灰按配比加入混料攪拌機中干混均勻2～3min，再在混勻后的原料中加入定量比例的球團粘結劑進行干混1～2min，直至混勻，然后以噴淋方式加入定量比例的水，邊加水邊攪拌，加水量為原材料總重量的5～6％，加水速度為0.45～0.54kg/s，加水后的攪拌時間為2～3min；
b、將攪拌混勻并充分潤濕后的原料送入冷壓成型機中壓制成規格為30～50mm的球形或橢圓形；
c、冷壓成型后采用10mm篩孔的篩子進行初次篩分，然后自然平鋪晾曬，球團平鋪厚度≤30cm，自然晾曬的時間≥24h防水防暴曬；
d、送至干燥爐中在100～150℃進行烘烤干燥，烘烤時間為8～12h；
e、自然堆放冷卻至常溫，然后采用5mm篩孔的篩子進行二次篩分，得到成品；
f、取樣檢測理化標準合格后入庫備用。
以下為本發明的實施例
實施例1～3和對比例1中采用的的鋼包鑄余渣尾渣精粉化學成分按質量百分比計含CaO 38.56％、Al2O3 18.65％、SiO2 12.14％、S 0.15％，粒度小于5mm，釩鐵尾渣化學成分按質量百分比含Al2O3 67.73％、S 0.02％，粒度小于5mm，石灰化學成分按質量百分比含CaO 95.66％，鋁粉含Al 99.7％。
實施例1
將上述四種原料按配比加入混料攪拌機中干混均勻3min，其中鋼包鑄余渣尾渣精粉占原料總重量的21％、釩鐵尾渣20％、鋁粉29％、石灰30％，再在混勻后的原料中加入2％的球團粘結劑進行干混2min，直至混勻，然后以噴淋方式加入原料總重量5％的水，邊加水邊攪拌，加水速度為0.45kg/s，加水后的攪拌時間為3min；將攪拌混勻并充分潤濕后的原料送入冷壓成型機中壓制成規格為40mm的球形或橢圓形；冷壓成型后采用10mm篩孔的篩子進行初次篩分，然后自然平鋪晾曬，球團平鋪自然晾曬的時間24h，防水防暴曬；送至干燥爐中在100℃進行烘烤干燥，烘烤時間為12h；自然堆放冷卻至常溫，然后采用5mm篩孔的篩子進行二次篩分，得到成品。
實施例2
將上述四種原料按配比加入混料攪拌機中干混均勻3min，其中鋼包鑄余渣尾渣精粉占原料總重量的30％、釩鐵尾渣15％、鋁粉25％、石灰30％，再在混勻后的原料中加入2％的球團粘結劑進行干混2min，直至混勻，然后以噴淋方式加入原料總重量5％的水，邊加水邊攪拌，加水速度為0.54kg/s，加水后的攪拌時間為3min；將攪拌混勻并充分潤濕后的原料送入冷壓成型機中壓制成規格為40mm的球形或橢圓形；冷壓成型后采用10mm篩孔的篩子進行初次篩分，然后自然平鋪晾曬，球團平鋪自然晾曬的時間24h，防水防暴曬；送至干燥爐中在100℃進行烘烤干燥，烘烤時間為12h；自然堆放冷卻至常溫，然后采用5mm篩孔的篩子進行二次篩分，得到成品。
實施例3
將上述四種原料按配比加入混料攪拌機中干混均勻3min，其中鋼包鑄余渣尾渣精粉占原料總重量的27％、釩鐵尾渣18％、鋁粉27％、石灰28％，再在混勻后的原料中加入2％的球團粘結劑進行干混2min，直至混勻，然后以噴淋方式加入原料總重量5％的水，邊加水邊攪拌，加水速度為0.5kg/s，加水后的攪拌時間為3min；將攪拌混勻并充分潤濕后的原料送入冷壓成型機中壓制成規格為40mm的球形或橢圓形；冷壓成型后采用10mm篩孔的篩子進行初次篩分，然后自然平鋪晾曬，球團平鋪自然晾曬的時間24h，防水防暴曬；送至干燥爐中在100℃進行烘烤干燥，烘烤時間為12h；自然堆放冷卻至常溫，然后采用5mm篩孔的篩子進行二次篩分，得到成品。
對比例1
將上述四種原料按配比加入混料攪拌機中干混均勻3min，其中鋼包鑄余渣尾渣精粉占原料總重量的25％、釩鐵尾渣15％、鋁粉35％、石灰25％，再在混勻后的原料中加入2％的球團粘結劑進行干混2min，直至混勻，然后以噴淋方式加入5.4㎏的水，邊加水邊攪拌，加水速度為0.54kg/s，加水后的攪拌時間為3min；將攪拌混勻并充分潤濕后的原料送入冷壓成型機中壓制成規格為40mm的球形或橢圓形；冷壓成型后采用10mm篩孔的篩子進行初次篩分，然后自然平鋪晾曬，球團平鋪自然晾曬的時間24h，防水防暴曬；送至干燥爐中在100℃進行烘烤干燥，烘烤時間為12h；自然堆放冷卻至常溫，然后采用5mm篩孔的篩子進行二次篩分，得到成品。
以下為上述實施例和對比例所得的高鋁調渣劑的運用效果
a、鋼包頂渣改質
冶煉過程中在轉爐吹煉完成出鋼結束后，根據鋼包留渣量分別加入300～400㎏上述實施例1～3和對比例1所得的高鋁調渣劑，取樣檢測加入各種調渣劑前后鋼包渣成分，進行多組實驗后，所得各成分對比數據如下：
表1實施例1～3和對比例1用于鋼包頂渣改質后各成分對比數據
分析上表可以看出，采用本發明實施例1～3中的高鋁調渣劑，可以有效調渣，脫除渣中的氧氣，而在增加了鋁粉用量的對比例1的調渣劑中，不僅沒有取得更好的調渣脫氧效果，而且鋼包頂渣改質效果反而有所降低。
b、RH離站前終渣調整
在RH真空精煉處理完成后，向鋼包渣面分別加入100～200㎏上述實施例1～3和對比例1所得的高鋁調渣劑對離站終渣進行調整，調整結果如下表所示
表2實施例1～3和對比例1用于RH離站前終渣調整效果對比