[發明專利]一種圓坯連鑄結晶器保護渣及其制備方法

在審

• 申請號: 201310532771.0
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN103639381A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 張國令;陳守杰
• 申請（專利權）人: 河南通宇冶材集團有限公司
• 主分類號: B22D11/111
• 分類號: B22D11/111
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 季發軍

技術領域

本發明屬于冶金輔料技術領域，具體涉及一種圓坯連鑄結晶器保護渣及其制備方法。

背景技術

?我國鋼鐵行業經過近十幾年的飛速發展，粗鋼產量從2000年的1.3億噸增長到2012年的7.16億噸。然而，如今的鋼鐵業正面臨著發展的瓶頸期，一方面是產能無序擴張，國內鋼鐵產能明顯過剩；另一方面卻是行業利潤率的大幅下滑，鋼鐵業的利潤高增長時代已很難再現，正在步入一個較長的調整期。各鋼鐵企業都紛紛降低包括連鑄結晶器保護渣在內的各種原料、燃料的采購價格，加之連鑄結晶器保護渣的各種原材料價格一直在上漲，因此連鑄結晶器保護渣企業的降本增效對企業的生存至關重要。各家連鑄結晶器保護渣企業都在努力尋求優質、廉價的原材料來替代現有價格較高的原材料，降低成本，提高市場競爭力，提高企業的抗風險能力。

在現有技術中，連鑄結晶器保護渣都是以硅灰石、鋁石、石灰石為基料，以螢石、白堿等為熔劑材料，再配加碳質材料而制作生產的，其中硅灰石、鋁石、螢石材料在保護渣中占有很大比例，使用量大，大量開采會破壞生態平衡，造成環境污染，而且這些材料都屬于不可再生資源，價格較為昂貴，再加上破碎、粉磨等加工費用，使得連鑄結晶器保護渣的生產成本居高不下，制約了連鑄結晶器保護渣的研究和發展，因此尋找成本低廉的替代材料就顯得得頗為關鍵。

?焊劑廢渣是埋弧焊堆焊過后的廢料，其主要成分為：SiO₂、CaO、MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、Na₂O、F、Fe。經過對周邊使用焊劑的冶金設備生產廠家調查研究,一個年產1W套冶金設備的機械制造公司，一年產生的焊劑廢渣就有1000噸左右，而目前處理焊劑廢渣的主要方法為：傾倒、填埋，造成資源浪費，并且焊劑廢渣中含有Na₂O、F在露天堆放或者填埋之后經過雨水沖淋，滲入地下，會造成土壤和地下水污染。而焊劑廢渣中所含的硅、鈣、鎂、鋁、鈉、氟又是連鑄結晶器保護渣中必須的元素，通過向連鑄結晶器保護渣中添加焊劑廢渣，可以替代或部分替代連鑄結晶器保護渣配方中含有該化學元素原料的一種或幾種，既降低了連鑄結晶器保護渣的生產成本，實現了經濟效益又有效的解決了焊劑廢渣的處理問題。

保護渣成分的均勻性直接影響其物性的穩定，在使用中為獲得良好的熔化行為，要求其原料物性盡量穩定，因此應盡量減少成分波動，原料選擇要做到組成合理，成分穩定，既要滿足連鑄質量的需要，又要經濟節約，盡可能就地取材，充分利用當地的廢棄資源，如國內某些保護渣原料有玻璃粉（SiO₂大于70%，Na₂O大于13%）、水泥、高爐渣、煙道灰等。專利申請號為CN102430730A的專利《一種利用電解鋁廢渣生產連鑄結晶器保護渣的方法》，所用原材料電解鋁廢渣中主要成分為C、F、Al，電解鋁廢渣主要用于代替鋁石、螢石、碳質材料，節約了成本，但所含SIO₂、Fe₂O₃不穩定，需要多次檢驗混合。另外，保護渣采用一些工業廢料作為基料時，使用的基料種類應盡量少，以提高保護渣熔化均勻性，電解鋁廢渣未能有效減少基料的種類，在保護渣熔化過程易出現分熔現象。

發明內容

本發明是為了彌補上述不足，提供一種圓坯連鑄結晶器保護渣及其制備方法，該方法生產工藝簡單，粉塵少，鋪展性良好，提高了鑄坯一級合格率和焊劑廢渣的利用率，對環境貢獻大，有效地降低了連鑄結晶器保護渣的生產成本。

?一種圓坯連鑄結晶器保護渣，其化學成分及含量（單位：Wt?%）包括：SiO₂30～33、CaO?26～29、MgO?1～3、Fe₂O_3?0.5～0.9、Al₂O_3?6～8、Na₂O?5～7、F2.5～3.5、C_固13～17，熔點1090～1130℃，粘度0.4～0.6Pa·S。

所述圓坯連鑄結晶器保護渣的制備方法，包括以下步驟：

①原材料預處理與檢測：將焊劑廢渣用鏟車批量翻攪混勻，控制其含水量0.?2~0.?9%，并加工成290~310目的微粉，在出料口進行除鐵后，對焊劑廢渣取樣檢測化學成份；

②保護渣配方設計：根據需要，利用焊劑廢渣和其它各類原料，設計出配方；

?③配料和制漿：按焊劑廢渣配方，將原料加入制漿罐內加水造漿；