[發(fā)明專利]一種LF爐精煉渣及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710053424.8
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106868253A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任耘;張朝暉;馮璐;劉世鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06;C21C7/064
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所61216
• 代理人: 李鄭建

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁電解廢舊內(nèi)襯磚和鋁灰的再利用技術(shù)，具體涉及一種LF爐精煉渣及其制備方法。

背景技術(shù)

電解鋁工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在當(dāng)今社會發(fā)展中起到了重要作用。目前我國鋁產(chǎn)量位居世界第一位，超過1500萬噸，而且仍然呈快速增長的勢頭。同時，鋁電解在給國民經(jīng)濟(jì)帶來大量有價值鋁錠的同時，也帶來了污染。最大的污染源就是大修后的固體廢料——廢舊內(nèi)襯，廢舊內(nèi)襯主要包括廢舊陰極和廢舊側(cè)部碳化硅-氮化硅磚。

鋁電解廢舊內(nèi)襯磚中含有的固體電解質(zhì)是一種氟化物。堆放時其中的氟化物和氰化物滲入地下水中，污染水源，對人的身體骨骼毒害極大。此外，還對周圍動植物有很大危害，影響自然生態(tài)平衡，使農(nóng)作物減產(chǎn)，故必須加以治理。

LF爐即鋼包精煉爐，是鋼鐵生產(chǎn)中主要的爐外精煉設(shè)備，主要用于脫硫、溫度調(diào)節(jié)、改善鋼水純凈度和造渣的作用，

LF爐精煉渣主要功能是對LF爐鋼包內(nèi)鋼液進(jìn)行精煉，LF爐精煉渣多以CaO-Al₂O₃-SiO₂三元渣系為主，其高堿度、低氧化性的特點(diǎn)保證鋼液低硫、低氧含量的精煉效果，但是目前LF爐精煉渣吸附氧、硫夾雜物能力低，多元渣系制造復(fù)雜和成本偏高，都是目前LF爐精煉渣及其制備的不足。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種LF爐精煉渣及其制備方法,將鋁電解槽廢棄物重新利用，消除其對環(huán)境的污染，同時實現(xiàn)廢舊材料的無害化和資源化的目，并降低LF爐精煉渣的生產(chǎn)成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種LF爐精煉渣，所述的復(fù)合造渣劑包括以下原料：鋁電解廢舊內(nèi)襯磚和鋁灰。

進(jìn)一步的，以重量份數(shù)計，由以下原料組成：鋁電解廢舊內(nèi)襯磚為60～100份，鋁灰為0～40份，原料的重量份數(shù)之和為100份。

進(jìn)一步的，以重量份數(shù)計，由以下原料組成：鋁電解廢舊內(nèi)襯磚為75份，鋁灰為25份，原料的重量份數(shù)之和為100份。

進(jìn)一步的，以100份重量單位計，所述的鋁電解廢舊內(nèi)襯磚的主要成分包括：SiC為60～75份，Si₃N₄為14～25份，Na₂SiO₃為13份，NaF為2份，其他為雜質(zhì)；

以100份重量單位計，所述的鋁灰的主要成分包括：Al為10～25份，Al₂O₃為31.55份，SiO₂為5.5份，MgO為3份，CaO為2份，Na₂O為3份，其他含量為雜質(zhì)。

一種LF爐精煉渣的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：將鋁電解廢舊內(nèi)襯磚和鋁灰的粒度破碎至5mm以下；

步驟二：將步驟一獲得的鋁電解廢舊內(nèi)襯磚與鋁灰按原料的組成重量混合10～20min，得到混合料；

步驟三：將混合料在300℃以下進(jìn)行干燥，使混合料的水量小于混合料總重量的0.5％，得到精煉渣。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

(1)本發(fā)明利用鋁電解廢舊內(nèi)襯磚和鋁灰制備精煉渣劑，廢舊內(nèi)襯磚中的碳化硅和鋁灰中的鋁在加入LF爐中時放出熱量，造成還原氣氛，有利于脫除鋼中的氧含量。

(2)本發(fā)明的鋁電解廢舊內(nèi)襯磚中含有一定量的氟化物，有利于改善冶煉渣系的流動性，有利于夾雜物的去除；鋁灰中含有大量的Al₂O₃能抑制不溶解硫的2CaO·SiO₂的生成，Al₂O₃和CaO結(jié)合生成的鋁酸鈣熔點(diǎn)低、穩(wěn)定性強(qiáng)，促進(jìn)渣洗脫硫效果。

(3)本發(fā)明相比于其他LF爐脫氧化渣劑，鋁電廢舊解內(nèi)襯磚和鋁灰價格便宜，降低LF爐造渣的生產(chǎn)成本；本發(fā)明的LF爐精煉渣質(zhì)量穩(wěn)定，從而達(dá)到對鋁電解廢舊內(nèi)襯磚和鋁灰廢棄物的回收利用，提升固體廢棄物的附加值。

以下結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)一步解釋說明。

具體實施方式

LF爐精煉渣是為了降低鋼中的氧、硫和非金屬夾雜物含量。

本發(fā)明所指的廢舊內(nèi)襯磚為鋁電解廢舊碳化硅-氮化硅磚。

本發(fā)明的LF爐精煉渣，包括以下原料：鋁電解廢舊內(nèi)襯磚和鋁灰，以重量份數(shù)計，鋁電解廢舊內(nèi)襯磚為60～100份，鋁灰為0～40份，原料的重量份數(shù)之和為100份。

優(yōu)化的，以重量份數(shù)計，鋁電解廢舊內(nèi)襯磚為75份，鋁灰為25份，原料的重量份數(shù)之和為100份。