[發明專利]預熔型方坯結晶器保護渣及其制備方法

有效

• 申請號: 201310720524.3
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103736953A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 張景倚;張會敏;鄭化;張志明
• 申請（專利權）人: 鄭州裕豐高新材料有限公司
• 主分類號: B22D11/111
• 分類號: B22D11/111
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 陳勇

技術領域

本發明屬于冶金輔料技術領域，特別涉及一種預熔型方坯結晶器保護渣及其制備方法。?

背景技術

我國是世界上對能源依賴程度最高的國家之一，其中煤炭占了能源資源總量的75%左右，在國民經濟中具有重要的戰略地位。節約煤炭資源，對于保證國民經濟的穩定發展，具有十分重要的戰略意義。“十二五”期間，我國發展仍處于可以大有作為的重要戰略機遇期。隨著工業化、城鎮化進程加快和消費結構持續升級，我國能源需求呈剛性增長，受國內資源保障能力和環境容量制約以及全球性能源安全和應對氣候變化影響，資源環境約束日趨強化，“十二五”時期節能減排形勢仍然十分嚴峻，任務十分艱巨。應充分認識做好“十二五”時期節能減排工作的重要性、緊迫性和艱巨性。確保實現“十二五”時期節能減排目標。在大多方、圓坯結晶器保護渣中固定碳含量都在10-20%范圍，這些固定碳主要來源于優質焦煤經煅燒后生產的增碳劑，和石墨礦石水磨浮選后生產的高碳石墨，這兩種碳質材料在生產時對大氣和水資源都造成不同程度的污染，在方、圓坯保護渣原材料中屬于高耗能高污染材料，也使方坯保護渣的材料成本較高。

近年來，由于鋼鐵行業的持續低迷，導致與鋼企相關的冶金輔料產品的價格一直在下降，使得企業的發展舉步維艱。主要原因是，該產品尤其是高附加值的中空顆粒預熔型結晶器保護渣生產成本高，可降價的空間相對較小。如何降低成本、發展低成本、且性能優異的保護渣產品成為冶金輔料行業技術人員亟待解決的問題。

赤泥是制鋁工業提取氧化鋁時排出的污染性廢渣，平均每生產1噸氧化鋁，產生1-2噸赤泥。我國作為世界第四大氧化鋁廠生產國，每年赤泥排放量高達數百萬噸。大量的赤泥不能充分的被利用，只能依靠大面積的堆場堆放，占用了大量土地，也對環境造成了嚴重的污染，所以最大限度的減少赤泥的產量和危害，實現多渠道、大數量的資源化已迫在眉睫。

赤泥的化學成分根據生產氧化鋁的方法不同而相差較大，我國由于鋁土礦的品位，主要采用燒結法和聯合法生產，這兩種生產方法所產生的赤泥成分大致相同，與拜耳法所得成分相比具有低鋁低鐵，而高鈣高硅的特點。

赤泥優點：赤泥主要成分為氧化鈣、氧化硅、氧化鋁等硅酸鹽化合物，剛好符合結晶器保護渣的成分要求。另外赤泥中的有害成分，如高堿性高含氟量皆為保護渣中必須添加的助溶劑，赤泥作為結晶器保護渣的原料使用具有成本低，供應量大特點。

赤泥的缺點：具有輻射性；赤泥中TiO_2?含量較大，易生成高熔點物質，從而惡化熔渣物化性能，惡化潤滑作用，且它是結晶器液面形成“冷皮”的原因之一；赤泥中氧化鈣、氧化硅，氧化鋁等物質所占質量百分比不規則，直接應用不利于優異性能保護渣的制備；赤泥的體密為0.67g/cm³過輕，直接影響保護渣的物化性能。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種生產成本低、環保節能的預熔型方坯結晶器保護渣及其制備方法。本發明技術方案通過對赤泥進行預處理得到以赤泥為主的預熔料，將處理后得到的預熔料應用于結晶器保護渣中，使得赤泥在結晶器保護渣原料組成中的添加量達到50%左右，實現了赤泥廢物重新利用應用量的突破，且采用該預熔料制備得到的方坯保護渣成分均一，熔融性能穩定，且成本較低。

為了解決上述問題，本發明采用的技術方案為：

本發明提供一種預熔型方坯結晶器保護渣，以重量百分含量表示，所述預熔型方坯結晶器保護渣的原料組成為：預熔料?60～80%，硅灰石4～14%，螢石2～5%，碳酸鈉3～8%，碳質材料4～8%，膨潤土0～3%，糊精2%，石英?0～8%和碳酸鋰?0～3%；

以重量百分含量表示，所述預熔料的原料組成為：赤泥60～70%，石英6～24%，方解石4～12%，粘土2～4%和硫酸鋇2～8%。

根據上述的預熔型方坯結晶器保護渣，所述碳質材料為石墨和炭黑中的任一種或兩種的混合物。

根據上述的預熔型方坯結晶器保護渣，所述赤泥中各種化學成分的重量百分含量為Al₂O_3?8.0～19%，SiO₂?16～25%，Fe₂O_3?4.0～7.0%，CaO?28～38%，Na₂O?3.5～5.9%。

根據上述的預熔型方坯結晶器保護渣，所述石英、方解石、粘土和硫酸鋇的粒度均為150～250目。

根據上述的預熔型方坯結晶器保護渣，所述預熔料的加工方法為：