[發明專利]一種轉爐鋼渣安定性改質劑及其使用方法

有效

• 申請號: 201110077798.6
• 申請日: 2011-03-29
• 公開（公告）號: CN102719574A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 王向鋒;馬光宇;于淑娟;孫建倫;侯洪宇;耿繼雙;楊大正;李衛東;徐鵬飛
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C21B3/06
• 分類號: C21B3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及冶金工業中轉爐鋼渣的處理技術領域，具體涉及一種轉爐鋼渣安定性改質劑及熔融態鋼渣安定性處理方法。

背景技術

轉爐鋼渣作為煉鋼時的廢渣，一般為粗鋼產量的20％左右。近年來，隨著我國鋼鐵工業的快速發展，鋼渣的堆積量逐年增長，不僅占用了大量的土地，也造成了嚴重的環境污染。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煅燒的(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，會漸漸消解產生Ca(OH)₂，體積增加98％，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。

目前轉爐鋼渣的處理主要采用風淬法、輪式水淬法、熱潑法、燜渣法以及滾筒法，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f-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。

國內有部分轉爐渣調質相關的專利和文獻，如專利申請號為CN200810048602.9，名為《一種鋼渣安定性改質劑及鋼渣安定性處理方法》，提出用河砂、高爐渣、石英砂等為調質材料，它的成分及重量比為：SiO₂：30-99.98、Al₂O₃：0.001-40、CaO：0.001-40、MgO：0.001-20。該方法需消耗大量的河砂或石英砂，而目前高爐渣的價值高于轉爐渣，應用于轉爐渣調質后的價值增值不明顯，經濟效益較差。又如申請號為CN200810197070.5，名為《將鋼渣改質成為水渣的方法》的專利提出在高爐出渣時直接在離渣溝0.5m處將轉爐渣直接加入進行改質，實現轉爐渣的高爐渣化。由于轉爐渣成分變化較大，加入后對高爐渣的成分干擾明顯且性能不穩定，對高爐渣的后續利用影響較大。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明所要解決的問題是提供一種成本低廉、工藝簡單、用于對熔融態轉爐鋼渣進行高溫調質處理的鋼渣安定性改質劑及其使用方法，提高鋼渣穩定性和膠凝活性，使其可直接滿足轉爐鋼渣微粉、混凝土骨料等各類建材材料的安定性要求。

本發明通過如下技術方案實現：

本發明的轉爐鋼渣安定性改質劑其成分按重量百分比為SiO₂：28％-99％、Al₂O₃：0.01％-20％、CaO：0.01％-20％、MgO：0.01％-10％、TFe：0.01％-22％；

這些成分的引入物可以為鐵礦石尾礦渣、鐵礦石排巖、高爐渣中的一種或幾種的混合物。

本發明轉爐鋼渣安定性改質劑使用方法是這樣實現的：

(1)配料：根據要處理的轉爐鋼渣成分，先將鐵礦石尾礦渣(包括反浮選鐵尾礦和磁選鐵尾礦)、鐵礦石排巖或高爐渣加工至粒度＜1mm，再將其中一種或一種以上的散狀混合物直接作為轉爐鋼渣改質劑原料，或用編織袋包裝為3～20kg的小袋。

各類改質劑均有不同的配料要求：反浮選剩余的鐵礦石尾渣不需加工，但需與鐵礦石排巖或高爐渣混合配料，磁選鐵礦石尾渣可直接加入或與鐵礦石排巖、高爐渣復合配料；鐵礦石排巖、高爐渣則既可單獨加入，也可混合配料加入。

(2)加料：待鋼水出凈后，將上述轉爐鋼渣安定性改質劑按照鋼渣總量的5～30％的比例加入轉爐中。

分為兩種模式，一種是將上述轉爐鋼渣安定性改質劑按照鋼渣總量的5～30％的比例加入轉爐多余的熔劑料倉中，待鋼水出凈后將其一次性加入；另一種是待鋼水出凈后，將3～20kg的小袋改質劑按照鋼渣總量的5～30％的比例直接人工拋入轉爐中。

(3)吹氣攪拌：待轉爐鋼渣改質劑加入后，下槍吹氧或吹氮1～3分鐘進行氣體攪拌，使物料混合均勻。

粘度較小的轉爐鋼渣吹氣1分鐘，粘度較大的吹氣3分鐘，之后可保溫2分鐘。