[發明專利]高爐熔渣生產鑄石的連鑄壓延工藝方法及其設備

有效

• 申請號: 201310541643.2
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103553557A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 國宏偉;張建良;史志文;李新宇
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C04B30/00
• 分類號: C04B30/00;C04B18/14
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

技術領域

本發明涉及冶金和無機非金屬材料領域，提供了一種利用高爐熔渣生產鑄石的連鑄壓延工藝方法及其設備。

背景技術

根據世界鋼鐵協會公布的數據顯示，2012年全世界的生鐵產量是11億噸，其中產量最高的國家是中國，2012年一年的產量高達6.5億噸，即使按照300kg的渣比來計算，高爐爐渣的產量也高達近兩億噸。如何高效地利用這些高溫爐渣資源逐漸成為人們關注的熱點。現階段的高爐爐渣處理工藝基本上都采用的是水沖渣工藝，得到的產品基本用于水泥生產，并且用作水泥生產原料的高爐水渣幾乎毫無利潤可言。同時每淬冷1t溫度在1450～1550℃的高溫爐渣需要消耗新水1.2t，并且產生大量廢水、腐蝕性熱蒸汽且熱量不能回收，水資源大量使用且不能循環重復利用，高溫爐渣中存在的大量顯熱和潛熱很難得到有效的回收利用。在已公開的專利中，CN201010293048.8公開了利用熔融爐渣生產還原石材原料的方法，將高溫爐渣調節成分后進行鑄造處理生產還原石材。CN201210111901.9公開了一種制備鑄石產品的方法，利用玄武巖和金屬材料進行粉碎熔化攪拌均勻后注入模具中定型。以上公開的專利說明傳統的鑄石行業仍采用以玄武巖為主的傳統石材為主要原料進行鑄石生產，熔融渣已經作為生產還原石材的原料，生產方法多依賴于傳統的鑄造方式，并沒有一種充分利用高溫熔渣連續化成型生產的工藝設備。所以對于高爐熔渣的處理應用還需要采用新的更加快捷有效的方法。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種利用高爐熔渣生產鑄石的連鑄壓延工藝方法及其設備，從而可以大量使用高爐熔渣所含的熱能，提高高爐熔渣的經濟效益，避免進行水沖渣處理而大量消耗新水，減少了廢水、腐蝕性熱蒸汽的產生，減少了對環境的污染及資源的過度消耗，提高鋼鐵企業的經濟利潤。

本發明的目的是這樣實現的，其特征在于包括如下步驟：

（1）將高爐熔渣溫度保持在高爐出鐵口時的1450～1550℃溫度區間轉移至成分調質攪拌池中，根據將要制備的產品要求加入相應改質劑、著色劑，在頂底復合噴吹惰性氣體的條件下將成分攪拌均勻，同時噴吹適量可燃性煤粉以保證在攪拌過程中熔渣處在1450～1500℃高溫區間；高爐熔渣占總原料質量的80-90%，各種改質劑的添加量在總原料質量的0-20%之間，著色劑添加量在總原料質量的0-5%之間；

（2）熔渣通過成分調質攪拌池底部的渣口進入渣包中調節熔渣的流量并盡可能的降低冷卻速度，從渣包下面的渣口進入一次降溫區初步成型得到坯殼，然后進入到二次降溫區輥道；

（3）二次降溫區為弧形彎曲段，保證初步成型的坯殼順利進入保溫箱輥道中進行下一步的冷卻最終成型，根據冷卻制度的調整，需要保證坯殼在進入保溫箱之前的溫度高于900℃；

（4）在保溫箱中使用非還原性氣體進行冷卻，根據產品制備的要求噴涂釉質材料進行表面著色處理，逐步冷卻至室溫，得到成型的產品；

（5）成型的產品在輥道末端進行定尺寸切割處理，將尺寸外形合格的產品進行表面打磨拋光得到成品鑄石。

本發明還提供了一種高爐熔渣生產鑄石的連鑄壓延的工藝設備，具備：

（1）受料斗1：有兩個受料罐，分別用于投放著色劑和成分改質劑使用，將質量稱量好的著色劑和成分改質劑通過受料罐進入斜滑道料槽中進而投放到成分調質攪拌設備4中。

（2）加熱電極2：置于成分調質攪拌設備4的上部蓋子上，為一組三根石墨加熱電極用于埋弧加熱保溫熔渣。

（3）頂吹氣槍3和底部氣槍12：通過氣路管道引出的頂吹氣槍用于噴吹惰性氣體或非還原性氣體對成分攪拌池內熔渣進行混勻調質處理；底部氣槍12通過氣路管道引出的底部氣槍用于噴吹惰性氣體或非還原性氣體對成分攪拌池內熔渣進行混勻調質處理。

（4）成分調質攪拌設備4：熔池用于盛放高爐熔渣并具備保溫的作用，熔池上部有頂蓋，并有受料斗1，熔池頂底分別有頂吹氣槍3、底部氣槍12，用于噴吹惰性氣體進行成分調整、混合均勻，在噴吹惰性氣體的同時通過氣力輸送的方式進行噴吹可燃性煤粉作為加熱源來保證成分調整、混合均勻的過程中的高溫，并且在設備頂部設置有加熱電極2作為供熱來源。成分調質攪拌設備有備用設備，通過大型回轉臺來更換，用于更換的成分調質攪拌設備需要在使用之前進行烘烤處理以保證熔渣進入設備中無溫降。