[發明專利]一種鋼渣安定性改質劑及鋼渣安定性處理方法

無效

• 申請號: 200810048602.9
• 申請日: 2008-07-25
• 公開（公告）號: CN101328517A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 徐國濤;袁凡成;王悅;張洪雷;陳華圣;劉黎
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C21B3/06
• 分類號: C21B3/06
• 代理公司: 武漢開元專利代理有限責任公司
• 代理人: 俞鴻

技術領域

本發明屬于冶金工業中鋼渣的處理技術，具體涉及一種鋼渣安定性改質技術。

背景技術

隨著國家循環經濟的發展，要求冶金行業廢棄資源實現再利用，特別是冶金渣、廢氣的再利用成為冶金行業循環經濟關注的焦點。作為鋼渣綜合利用的最關鍵因素是鋼渣的安定性，影響安定性有多種原因，其中游離氧化鈣的水化分解是主要原因。鋼渣中的這些游離氧化鈣都經受了1700℃左右的高溫煅燒，其結構致密，結晶顆粒粗大，水化速度極慢，在常溫下比水泥熟料中的煅燒(1400℃)f-CaO更難水化。同時，鋼渣中f-CaO固溶了一定量的FeO、MgO和MnO，并且其含量超過了15％，形成帶狀結構，使其反應能力降低，具有水化緩慢特點。當f-CaO與水接觸時，會漸漸消解生產Ca(OH)₂，體積增加約一倍，使鋼渣中產生內應力，內應力隨f-CaO含量的增多而增大，當其超過鋼渣本身的結合力時，就會導致鋼渣崩裂甚至粉化。本技術方案用于有效降低鋼渣中游離氧化鈣含量。

目前轉爐鋼渣的處理主要采用熱潑法、燜渣法以及輪式水淬法，這些工藝中，燜渣法與輪式水淬法處理工藝后的鋼渣安定性較好，游離CaO含量在3％以下，這就有利于鋼渣的穩定安全的使用。但這兩種方法投資達數千萬元，維護復雜，成本高。

有關鋼渣安定性改質劑及其處理方法的專利檢索很少，日本、德國有個別專利，但內容不詳細；國內報道很少。鋼渣是冶金污染的最大固體廢棄物，每年僅武鋼都有幾十萬噸，實際的利用效果很差，安定性問題是關鍵。通過液態鋼渣的沖擊力將鋼渣安定性改質劑均勻分散并與渣反應；部分粘稠的渣可以用噴吹槍吹氧氣攪拌。通過處理可以消解掉煉鋼用石灰或白云石造渣的殘余氧化鈣，形成硅酸鈣或硅酸二鈣，減少游離CaO含量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋼渣安定性改質劑及鋼渣安定性處理方法，以解決上述問題。

本發明的鋼渣安定性改質劑，它的是成分及重量比為：SiO₂：30～99.98、Al₂O₃：0.001～40、CaO：0.001～40、MgO：0.001～20；這些成分的引入物可以為高爐渣、石英砂、河沙中的一種或幾種的混合物。

本發明的鋼渣安定性的處理方法，它是將鋼渣安定性改質劑按鋼渣總量的0.5～50％的比例加入煉鋼渣罐中進行改質處理，所述鋼渣安定性改質劑是成分及重量比為：SiO₂：30～99.98、Al₂O₃：0.001～40、CaO：0.001～40、MgO：0.001～20；這些成分的引入物可以為高爐渣、石英砂、河沙中的一種或幾種的混合物。

所述粘稠的鋼渣以吹氧氣進行攪拌。鋼渣的處理的溫度在1610℃到1750℃之間，隨不同的出鋼后鋼渣溫度的變化有所波動。

本發明鋼渣安定性改質劑原料來源廣泛，成本低廉，鋼渣安定性的處理方法簡單，安全可靠，易操作。它對鋼渣在轉爐爐后直接采用價格低廉的鋼渣安定性改質劑，適當噴吹處理，可以使得鋼渣安定性改變，有效降低鋼渣中游離氧化鈣含量，擴大了鋼渣的安全使用范圍。

具體實施方式

以下實施例用以對本發明技術方案的解釋，本發明的保護范圍不限于下述施例中涉及的材料及組成。

實施例1

鋼渣安定性改質劑的成分范圍為(質量百分比，％)：SiO₂：97.5、Al₂O₃：1.86、CaO：0.05，其余為水分。引入物為含石英的河砂粉(天然河砂礦物粉磨)，小于80目。將上述鋼渣安定性改質劑按照改質劑10kg，鋼渣90kg的比例加入煉鋼渣罐中進行改質處理，從而得到安定性合格的鋼渣材料，可通過液態鋼渣的沖擊力將鋼渣安定性改質劑均勻分散并與渣反應；部分粘稠的渣可以用噴吹槍吹氧氣攪拌。將處理后的鋼渣用于水泥生產中：按照加入10％河砂粉的改性鋼渣30g，325號硅酸鹽水泥70g的比例配制的凈漿試塊3天強度16.78MPa，7天強度26.35MPa，28天強度47.81MPa。安定性合格。

實施例2