[發明專利]一種將堿性氧氣轉爐爐渣轉化成建筑材料的方法

無效

• 申請號: 200580051227.8
• 申請日: 2005-09-12
• 公開（公告）號: CN101466650A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: S·K·塔科爾;S·錢德拉;R·K·普拉德漢;T·姆科赫吉;A·查特吉
• 申請（專利權）人: 塔塔鋼鐵有限公司
• 主分類號: C04B5/00
• 分類號: C04B5/00;C04B28/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張力更

技術領域

本發明涉及一種將堿性氧氣轉爐(basic?oxygen?furnace)爐渣轉化為建 筑材料的方法，該建筑材料例如是用在砌筑(masonry)塊、平板和瓦中的水硬 性膠結劑，和用作水泥生產中的摻和料(blend)和用作各種其它應用中的砂漿 (mortar)。

背景技術

在生產鋼的過程中，產生爐渣形式的廢料。產生的爐渣噸數隨生產鋼的方 法而變化。一般是所產鋼的10到20％。全世界每年產生接近1億噸的煉鋼爐渣。 取決于熔融金屬的類型和/或所采用的煉鋼實踐，在堿性氧氣轉爐爐渣中可存 在下列化合物。

CaO-45-55％

Fe-16-20％

SiO₂-14-16％

P₂O₅-2.5-3.5％，等等。

這種爐渣通常用于低端用途，比如垃圾填埋、筑路、道碴等，直接或者隨 后進行某種處理。因為鋼渣含有大量的CaO、硅和鐵的氧化物，所以這種低端 應用并沒有充分發揮它的潛在用途。

因為這種爐渣含有較高比例的P₂O₅，所以限制了其再循環進入煉鐵工藝中。 根據煉鋼實踐，堿性氧氣轉爐爐渣的P₂O₅含量可以在2到3.5％的范圍之內。

如果這種爐渣作為助熔劑循環進入高爐內，P₂O₅含量實際上將反映在高爐 熔融金屬中。換句話說，熔融金屬中的磷含量將增加。同時，爐渣中幾乎一半 是由CaO組成，而且接近五分之一是鐵氧化物，這意味著可以比目前用途更有 益地使用它。

發明內容

本發明的主要目的因而在于比目前用途更有益地使用堿性氧氣轉爐爐渣。

本發明的另一個目的是處理液態堿性氧氣轉爐爐渣(煉鋼過程中產生的廢 料)，以獲得適用于各種建筑應用的膠結性能。

可以通過在從鋼轉爐排出爐渣過程中增加熔融爐渣的流動性并且允許攜 帶鋼并使其沉積在底部來實現本發明的這些目的和其它目的。這可以通過在熔 融爐渣中加入氟石(fluorspar)(氟化鈣)來實現。

然后可通過造粒或通過在水池中直接淬火來冷卻該液態爐渣。通過快速淬 火可以控制各相及它們的形態，這使得爐渣能夠具有較好的膠結性能。

因此，本發明提供一種將堿性氧氣轉爐爐渣轉化為建筑材料的方法，該建 筑材料例如是用在砌筑塊、平板、磚和瓦中的水硬性膠結劑，和用作水泥生產 中的摻和料和用作各種應用中的砂漿，所述方法包括的步驟是：加入需要量的 氟石以增加熔融爐渣的流動性；冷卻液態爐渣；粉碎該爐渣到-3毫米尺寸；利 用磁力分離器分離出爐渣中的金屬部分，并且將非金屬部分根據其應用研磨至 大約3000到4000blain。

在鋼水被分流到鋼包中以后，從煉鋼爐中移除爐渣到爐渣罐中。在從煉鋼 爐中移除爐渣的同時，通過在爐渣罐中加入足夠量的氟石(氟化鈣)使爐渣流 化。這使得能夠消化(assimilation)未混合的石灰，并且在某種程度上能攜 帶金屬或沉積在爐渣罐的底部。將該爐渣罐移動到最近的淬火坑中淬冷爐渣。

爐渣也可以轉送到造粒坑，在這里經過流鋼槽(runner)對熔融爐渣造粒。

在淬火或造粒之后，爐渣被粉碎到-3毫米尺寸，然后經過磁力分離器以分 離出爐渣中的金屬部分。

然后根據應用將爐渣中的剩余非金屬部分粉碎到3500blain。磁力分離出 的金屬部分適合用于煉鐵和煉鋼過程中的含鐵爐料。研磨的爐渣適合于不同的 應用，包括用在砌筑塊、平板、和瓦中的水硬性膠結劑和用作水泥生產中的摻 和料和用作各種應用中的砂漿。

為了在水化過程中增強硅酸鈣網，可以將-3毫米非金屬爐渣與用作催化劑 的石膏一起粉碎。

在運行的設備中進行的試驗規模的實驗已經確定了通過受控冷卻獲得膠 結相所需的工藝參數。確定了引起所處理的爐渣即時碎落(flaking)的工藝 的各個方面。在下表1中已經列出工藝參數的范圍。精確的溫度范圍和冷卻方 法顯示如下：

表1：