[發明專利]鑄造用高效還原劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201110377492.2
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102392134A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 陳智君;周瑜;李春林;金永中
• 申請（專利權）人: 自貢市遠發特種材料廠
• 主分類號: C22B5/10
• 分類號: C22B5/10;C21C1/08;C22C33/08
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李海華

技術領域

本發明涉及一種還原劑產品，具體指鑄造行業沖天爐熔鐵用的高效還原劑。本發明同時還涉及該高效還原劑的制備方法。

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背景技術

鑄造焦是鑄造行業沖天爐熔鐵的主要還原劑產品，但我國對這一材料的研究起步較晚，自建國后的30多年，鑄造行業一直使用的是灰分在12%—16%的冶金焦，甚至使用灰分大于16%的化工焦或土焦，其鑄件的質量和效益都很低，直到上世紀80年代才開始進行鑄造焦的研制和應用。

鑄造焦生產技術和工藝經過近30年的發展，雖然取得了一定的成績和經驗，在強度、塊度、固定炭含量及硫含量方面有了較大的提高。但是，到目前為止，其生產技術工藝仍大多采用常規煉焦方式生產，結構不合理，工藝落后，采用倒煙爐生產，在燃燒過程中釋放了大量的二氧化硫，環境污染嚴重。同時，產品在高技術標準要求方面仍存在一些問題。

隨著我國鑄造行業的不斷發展，對鑄造焦的需求量也在不斷增長，其結果勢必會增加對優質焦煤的依賴程度。由于煉焦煤需求量不斷增加，粘接性煙煤的供應日趨緊張，價格不斷上漲，同時，供給的原料煤質量也不穩定，使我國本來就硫份和灰分偏高的煉焦煤又雪上加霜。同時，國家進一步加大了環境保護力度，建設資源節約型、環境友好型社會，大力發展循環經濟，加大自然生態和環境保護力度，強化資源管理等一系列政策的出臺，亦威脅著傳統煉焦廠的生存。

為了促進我國鑄造行業整體水平，提升鑄件產品質量，必須改變我國現階段鑄造焦生產制備工藝、技術、生產成本、環境污染等問題。

高效還原劑是一種新型材料產品，主要用于鑄造化鐵爐等需要增溫還原的工藝，它可以保證化鐵爐出爐鐵水的溫度達到1500℃以上。長期以來我國鑄造化鐵爐使用鑄造焦、冶金焦等一般焦炭，致使不少化鐵爐的溫度停留在1400℃左右，由于鐵水溫度偏低，導致鑄件內在質量差、廢品率高，尤其影響優質鑄鐵件、薄壁鑄鐵件、球墨鑄鐵件的生產。

高效還原劑在化鐵爐中的作用主要是供給鑄鐵融化和鐵水過熱的熱量，同時也使鐵水滲碳、造渣及承擔爐內床層進風的填料。而冶金焦在高爐中除了起燃料的作用外，還具有將鐵礦石還原為生鐵的作用。由于兩者的作用不同，所以高效還原劑比冶金焦有更嚴格的要求，主要如下：

有較高的碳含量（即灰分含量更低），以保證鐵水過熱；

要求塊度大，強度大，以防止過早燃盡而難以保證鐵水過熱；

冶金焦作為還原劑，要求有良好的反應性和較大的氣孔率，而高效還原劑要求低的反應性和低的氣孔率。

開發應用高效還原劑，是我國繼冶金焦、鑄造焦之后的又一種新的品種，國內從80年代初開始高效還原劑的研制，取得了一定的成績。但由于生產工藝等諸多原因，至今國內仍無正式投入規模化生產的高效還原劑廠。主要是因為高效還原劑需要采用灰分少、揮發份低、熱值高的無煙煤為原料，但無煙煤無粘結性和結焦性；添加焦煤、肥煤、瘦煤等又會降低還原劑的性能。為增加其成型性能和燒結后的強度，勢必加入粘結劑，而粘結劑和無煙煤中的揮發份對大氣污染重。現有的工藝往往采取揮發份逆流回燒的方式處理揮發份，但揮發份中的瀝青和焦油燃燒又會產生新的污染問題，往往使得后面廢氣處理成本較高。

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發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的是提供一種塊度大、強度高、灰分和硫分低、氣孔率和反應性較低的鑄造用高效還原劑。

本發明同時還提供該高效還原劑的制備方法。

?????本發明的技術方案是這樣實現的：鑄造用高效還原劑，它由如下質量百分含量的各組分構成，生無煙煤28-30%；煅燒無煙煤57-60%；軟化點為65-90℃的中溫瀝青10-15%。

上述鑄造用高效還原劑的制備方法為：

1）備料--將需要的生無煙煤、煅燒無煙煤和瀝青進行備料，其中生無煙煤和煅燒無煙煤的粒徑小于2mm；

2）混捏--將生無煙煤和煅燒無煙煤按要求的配比加入混捏鍋內，在110-130℃條件下攪拌8-12分鐘，再將加溫融化后的瀝青加入混捏鍋攪拌8-12分鐘，混捏完畢；

3）成型--混捏后的原料加工成需要的形狀，得到半成品；

4）裝爐炭化--將預先準備的填料和第3）步得到的半成品一起裝入碳化爐中進行炭化，炭化結束的半成品即為所述高效還原劑；所述填料為粒徑2～8mm的生無煙煤，填料與半成品質量比為4：6。