一种高炉炮泥生产压渣剂用于转炉炼钢的方法技术

本发明专利技术公开了一种高炉炮泥生产压渣剂用于转炉炼钢的方法，首先将废弃的高炉炮泥利用圆锥破碎机或雷蒙磨破碎成粒度为1mm以下的粉末状颗粒，选用粒度在1mm以下的石灰石粉末拉运到压球生产线待用；将所述的炮泥粉末和石灰石粉末以质量百分比为95：5的比例加入搅拌机内，采用循环作业方式进行搅拌混匀，每次加料合计为5吨，加料后纯搅拌时间为35min，然后出料；将以上混匀原料加入到干粉压球机或者耐火材料压球机压制成30±5mm的椭圆形球体，烘干后拉运到转炉生产线，使用皮带机系统输送到转炉的高位料仓待用，转炉按照正常使用压渣剂的工艺流程，在压渣过程中加入所述的椭圆形球体进行消泡压渣即可。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
炮泥是炼铁高炉用于堵塞铁口的原料，由泥炮通过压力挤入铁口内，故称炮泥。高炉炮泥是用来封堵炼铁高炉出铁口的耐火材料，目前可分为有水炮泥和无水炮泥两大类，前者用在顶压较低，强化冶炼程度不高的中，小型高炉，后者在顶压较高，强化冶炼程度高的大中型高炉上。但是炮泥的组成大部分可分为两部分:耐火骨料和结合剂。耐火骨料指刚玉、莫来石、焦宝石等耐火原料和焦炭、云母等改性材料。结合剂为水或焦油浙青和酚醛树脂等有机材料，还掺加SiC，Si3N4，膨胀剂和外加剂等。骨料按一定的粒度及重量组成基质，在结合剂的调和下使之具有一定的可塑性，从而可以通过泥炮打入铁口堵住铁水。炮泥在使用一定的周期以后，少部分能够回用，但是绝大部分由于在使用过程中，渗入铁渣等异物，限制了其做为耐火材料再生料利用的可能性，一般作为废弃物外排处理，由于这种废弃物含有石墨碳，属于对环境危害严重的废弃物。查阅文献(I)梁义兵、冯云康、梁向荣等人在2 008年耐火材料学术交流论文会议上交流的论文“大型高炉炮泥的研制与使用”一文中间，没有提及用后废弃炮泥的处理方法；(2)张金艳、范咏莲、赵军等人在第十四届晋、鲁、豫、冀、京、辽六省(市)金属(冶金)学会耐火材料学术交流会论文集上发表的论文“废弃镁铝质耐火材料在炮泥中的应用研究” 一文中间也没有提及废弃炮泥的回收利用的内容表述；(3)徐国涛、李淑忠、熊亚非等人在“全国能源与热工2010学术年会”上发表的论文“高强度环保炮泥的研制及在新开高炉的应用”(4)姚金甫、崔维平等人在2010年第三期的“耐火材料”杂志上发表的论文“钢铁企业用后耐火材料的再生利用”同样也没有提及高炉废弃炮泥的处理回收工艺。查阅以上的文献可知，目前还没有一种全量处理高炉废弃炮泥的工艺方法。另外一方面，转炉在以下两种情况下需要将炉渣从炉内倒出大部分，以便于转炉的测温取样操作和出钢操作，以及优化后期溅渣护炉工艺的实施:1、双联法进行脱硅脱磷的转炉，在脱硅脱磷的任务结束后，必须将炉内的大部分高磷渣做倒渣处理；2、没有实施双联操作工艺的顶底复吹转炉，在吹炼结束测温取样以前，必须倒出炉内的部分炉渣；以上的两种情况下，转炉在倒渣时，炉渣的炉渣与钢液之间的碳氧平衡关系处于动态的非平衡状态，使得炉渣的泡沫化程度较丰富，在此情况下，转炉炉内存在潮汐现象，快速倒渣时会导致铁水涌出，为了消除这一矛盾，转炉通常采用压渣剂对于转炉炉内的泡沫渣进行压渣消泡，消泡的机理是降低炉渣粘度为主实施的，压渣剂多以酸性压渣剂为主。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，采用高炉用后的废弃炮泥作为转炉的消泡压渣剂使用，在转炉吹炼终点倒炉倒渣前加入，用于消泡压渣，实现废弃炮泥资源的最优化利用，效果显著。本专利技术的目的是这样实现的，，首先将废弃的高炉炮泥利用圆锥破碎机或雷蒙磨破碎成粒度为Imm以下的粉末状颗粒，选用粒度在1_以下的石灰石粉末拉运到压球生产线待用；将所述的炮泥粉末和石灰石粉末以质量百分比为95:5的比例加入搅拌机内，采用循环作业方式进行搅拌混匀，每次加料合计为5吨，加料后纯搅拌时间为35min，然后出料；将以上混匀原料加入到干粉压球机或者耐火材料压球机压制成30±5mm的椭圆形球体，烘干后拉运到转炉生产线，使用皮带机系统输送到转炉的高位料仓待用，转炉按照正常使用压渣剂的工艺流程，在压渣过程中加入所述的椭圆形球体进行消泡压渣即可。本专利技术的技术原理基于以下的四点:1、由于废弃炮泥是一种废弃的耐火材料，其耐火度在1650°C左右，转炉液态钢渣的温度在1650?1720°C，钢渣的改质成渣反应需要必要的热力学条件和动力学条件，直接将块状的废弃高炉炮泥加入转炉的液态钢渣中间，难以与转炉的液态钢渣反应，起到消泡压渣的作用。专利技术人依据机械力化学反应原理，将废弃的高炉炮泥破碎成为Imm以下的颗粒，炮泥的晶粒就会产生畸变，晶格能的变化，使之Imm左右的颗粒能够在转炉液态钢渣的温度条件下发生反应，能够满足反应的热力学条件。2、废弃的高炉炮泥中的石墨碳与渣中氧化铁反应，降低了渣中的氧化铁含量，达到降低炉渣表面张力的目的，反应过程中产生的CO气泡起到在上浮排出渣液的过程中，进入并泡沫渣中间的气泡内，增加了气泡内气体对于气泡膜的压力，起到化学破泡消泡的目的，有效的解决了废弃炮泥中间石墨碳难以利用的难题。3、废弃炮泥中间的S1JP Al 203能够与渣中的高熔点物质硅酸三钙和RO相反应，形成低熔点的物质，减少了炉渣中间有助于炉渣起泡的高熔点的悬浮物质点，有利于破泡消泡，起到压渣的作用，其反应的方程式如下:S12+ 3Ca0*Si02+Mg0*2Fe0 — Fe2O3*2Ca0 +Mg0.Ca0.Si023Ca0*Si02 + HiAl2O3 — nCaOmAl 203*Si02 转炉常规的压渣剂是以椭圆形的球体方式从转炉的高位料仓加入转炉的。粉末状的高炉废弃炮泥，如果直接从转炉的高位料仓加入，加入过程中，转炉除尘风机的抽吸作用下，粉末状的废弃高炉炮泥将大部分被抽吸进入除尘系统，直接将粉末状的高炉废弃炮泥，制作成为压渣剂，废弃炮泥中间的石墨碳在炉内短时间内，发生反应，形成碳素纤维结构，阻碍了其高效反应的进行，为此专利技术人为消除此问题，在压球过程中加入10%的石灰石粉末，使得生产出的压渣剂在加入转炉以后，石灰石粉末受热迅速的膨胀，产生气体的同时，促使压渣剂球体碎裂称为小颗粒，可以迅速的参与消泡压渣的反应，实现压渣的目的，其中石灰石受热分解的方程式如下:CaC03 — CaO + C02Δ H=178.3kJ/mol 本专利技术以泡沫渣形成原理为基础，结合物理消泡和化学消泡的机理，将高炉用后的炮泥粉碎后，添加部分的辅助成分，制作成为转炉的压渣剂，在转炉炼钢过程中应用，在优化炼钢工艺的同时，实现高炉以后炮泥的价值最大化的应用。环保效益和经济效益显著。本专利技术解决了高炉含碳废弃炮泥难处理的问题，消除了废弃炮泥外排的占地和污染问题。高炉炮泥中间的石墨碳做为还原剂加以利用，每使用I吨的炮泥，相当于使用350kg的石墨碳，能够还原钢渣中间的氧化铁，产生金属铁1.63吨直接从渣中进入熔池钢液内，提高了炼钢过程中的金属收得率，吨铁按照1500元的市场价，产生1500元的直接经济效益。替代转炉传统的压渣剂进行压渣，按照目前每吨压渣剂980元的价格计算，除去制作压渣剂需要的石灰石粉末和工序成本400元/吨计，又可以直接降低炼钢费用580元。综上所述，每使用I吨废弃炮泥制作的压渣剂，可以产生直接经济效益1500+580=2080元。【具体实施方式】实施例:以一个配备3X 2500m3高炉和3X 120吨转炉的钢铁联合企业为例实施。其中高炉每天出铁15000吨，产生废弃的高炉炮泥10吨，转炉日产钢水18000吨，每天需要压渣剂15吨。I)将废弃的高炉炮泥拉运到破碎区域。2)在破碎区域加入由北京凯特破碎机有限公司生产的GYP-300小型惯性圆锥破碎机中间破碎成为Imm以下的粉末状颗粒，使用吨袋包装，拉运到压球生产线待用。3)采购由新疆和谐矿业生产的，粒度在1_以下的石灰石粉末拉运到压球生产线待用。4)采用由新疆中和大正科技公司生产的ST-25双轴搅拌机，将废弃的炮泥和石灰石粉末以质量百分比为95本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉炮泥生产压渣剂用于转炉炼钢的方法，其特征在于首先将废弃的高炉炮泥利用圆锥破碎机或雷蒙磨破碎成粒度为1mm以下的粉末状颗粒，选用粒度在1mm以下的石灰石粉末拉运到压球生产线待用；将所述的炮泥粉末和石灰石粉末以质量百分比为95：5的比例加入搅拌机内，采用循环作业方式进行搅拌混匀，每次加料合计为5吨，加料后纯搅拌时间为35min，然后出料；将以上混匀原料加入到干粉压球机或者耐火材料压球机压制成30±5mm的椭圆形球体，烘干后拉运到转炉生产线，使用皮带机系统输送到转炉的高位料仓待用，转炉按照正常使用压渣剂的工艺流程，在压渣过程中加入所述的椭圆形球体进行消泡压渣即可。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄星武，
申请(专利权)人：新疆八一钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65