[發明專利]一種LF爐復合造渣劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710053502.4
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106834604A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 張朝暉;任耘;馮璐;劉世鋒
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06;C21C7/064
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所61216
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本發明涉及鋁電解廢陰極炭塊和鋁灰的再利用技術，具體涉及一種LF爐復合造渣劑及其制備方法。

背景技術

電解鋁工業是國民經濟的基礎產業，在當今社會發展中起到了重要作用。目前我國鋁產量位居世界第一位，超過1500萬噸，而且仍然呈快速增長的勢頭。同時，鋁電解在給國民經濟帶來大量有價值鋁錠的同時，也帶來了污染。最大的污染源就是電解槽廢舊陰極。

到目前為止廢舊電解槽內襯量累計排放量已達700多萬噸，我國的電解鋁廠主要采用大型預焙陽極電解槽，電解槽運行達到其使用壽命就必須進行大修，大修時電解槽的內襯就要更換，這些大修時產生的物料稱為大修廢渣或電解槽廢內襯等。廢舊陰極炭塊堆放時其中的氟化物和氰化物滲入地下水中，污染水源。此外，還對周圍動植物有很大危害，影響自然生態平衡，使農作物減產。

LF爐即鋼包精煉爐，是鋼鐵生產中主要的爐外精煉設備，主要用于脫硫、溫度調節、改善鋼水純凈度和造渣的作用，LF爐造渣的關鍵是渣快速熔化并保證合適的黏度。一般來說，轉爐出鋼后，由于合金化的影響，鋼包內頂渣溫度有下降趨勢，并且鋼水內的氧含量過高。另外，需要加入一定量的化渣材料，促使渣料的快速熔化。LF爐造渣劑常規方法就是加入鋁絲和螢石，鋁絲主要作用是脫氧，螢石主要作用是快速化渣的作用，并且效果一般，同時也并不具備脫氧和化渣的復合作用。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足，本發明的目的在于，提供一種LF爐復合造渣劑及其制備方法,將鋁電解廢棄物重新利用，并降低LF爐復合造渣劑的生產成本。

為解決上述技術問題，本發明采用了以下技術方案：

一種LF爐復合造渣劑，所述的復合造渣劑包括以下原料：鋁電解槽廢舊陰極炭塊和鋁灰。

進一步的，以重量份數計，由以下原料組成：鋁電解槽廢舊陰極炭塊為70～100份，鋁灰為0～30份，原料的重量份數之和為100份。

進一步的，以重量份數計，由以下原料組成：鋁電解槽廢舊陰極炭塊為85份，鋁灰為15份，原料的重量份數之和為100份。

進一步的，以100份重量單位計，所述的鋁電解槽廢舊陰極炭塊的成分包括：C為70份，F為10份，Na為6份，其他含量為雜質；

以100份重量單位計，所述的鋁灰的成分包括：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。

一種LF爐復合造渣劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：將鋁電解槽廢舊陰極炭塊和鋁灰的粒度破碎至5mm以下；

步驟二：將步驟一獲得的陰極炭塊與鋁灰按原料的組成重量混合10～20min，得到混合料；

步驟三：將混合物在300℃以下進行干燥，使混合料的水量小于混合料總重量的0.5％，得到LF爐復合造渣劑。

本發明的有益效果體現在：

(1)本發明利用鋁電解廢舊陰極炭塊和鋁灰制備脫氧化渣劑，鋁灰中含有的鋁和鋁電解廢舊陰極炭塊中含有炭加入LF爐中放出大量的熱，有利于彌補LF爐加入復合造渣劑過程的熱量損失，而且廢舊陰極炭塊可以為鋼水增碳。

(2)本發明的鋁電解的廢舊陰極炭塊內部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；

(3)本發明的鋁灰中含有的鋁金屬可以在LF爐中作為脫氧和脫硫元素；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結合生成鋁酸鈣(3CaO·Al₂O₃和12CaO·7Al₂O₃)熔點低、穩定性強，促進渣洗脫硫的效果。

(4)本發明的LF爐復合造渣劑所使用的鋁解廢舊陰極炭塊和鋁灰價格便宜，降低了LF爐復合造渣劑的生產成本。

以下結合具體實施方式對本發明進一步解釋說明。

具體實施方式

一種LF爐復合造渣劑，包括以下原料：鋁電解槽廢舊陰極炭塊和鋁灰，以重量份數計，由以下原料組成：鋁電解槽廢舊陰極炭塊為70～100份，鋁灰為0～30份，原料的重量份數之和為100％。

其中：以100份重量單位計，鋁電解槽廢舊陰極炭塊的成分包括：C為70份，F為10份，Na為6份，其他含量為雜質；