一种电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法技术

本发明专利技术公开一种电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，属于工业废弃物综合利用的技术领域。所述方法在电弧炉炼钢炉高温熔渣排放时，将改质剂通过粉料输送系统进行定量均匀给料，使改质剂与高温熔渣同时排入渣包内，高温熔渣的冲击搅拌使它与改质剂混合均匀，完成了渣包内熔渣的化学改质，无需外界进行补热。本发明专利技术方法能够利用大宗廉价高硅铝工业固废和含碳工业废料对电弧炉钢渣进行在线改质以降低熔融钢渣的黏度，对固废利用率高，改质成本低，不要对转炉钢渣额外加热消耗热能，不需要溅渣护炉，改质效果好，能够满足优质水泥掺和料、混凝土搅拌料等用于建筑施工的材料需求，利于工业大规模生产和推广使用。利于工业大规模生产和推广使用。利于工业大规模生产和推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法


[0001]本专利技术属于工业废弃物综合利用的
，涉及一种电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法。

技术介绍

[0002]众所周知，固体废弃物被称作“放错位置的二次资源”。在钢铁冶金行业钢渣排放量为粗钢产量的15
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20wt％，钢渣每年弃置堆放量达千万吨，对企业发展和环境保护带来巨大压力，是钢铁工业环境保护和资源综合利用的重点对象。受高温钢渣处理工艺技术和重视程度所限，企业在设计建厂之初，现场预留空间有限，加之排渣环境恶劣，使得后续跟进的钢渣现场处理基建规模有限。
[0003]所以工业固体废弃物钢渣的资源化利用是解决钢渣占地污染严重等问题的有效途径之一。目前已有较为稳定的技术可以将钢渣粉磨制成微粉，作为优质水泥掺和料、混凝土搅拌料用于建筑施工。钢渣微粉作为水泥、混凝土掺和料的重要技术指标之一是其活性，而钢渣的活性与高温熔融状态下的钢渣黏度有着极大的联系，所以如何降低熔融钢渣的黏度，提高活性至关重要。
[0004]中国专利CN 104673965 A公开了一种液态钢渣在线改性方法，该钢渣改质剂为一种或多种碳酸盐物质，该碳酸盐物质为碳酸盐化合物或碳酸盐矿物；故而其钢渣改质剂并未对大宗廉价高硅铝工业固废和含碳工业废料进行利用，且其钢渣改质剂会提高钢渣的碱度，熔融钢渣的黏度并不能够得到有效降低。
[0005]中国专利CN 113862426 A公开了一种硅铝质顶渣改质剂及其制备方法和应用，所要解决的技术问题是高铝渣改质剂在加入过程中均存在冒烟严重问题，对环保和工人的健康造成不利影响；且成分复杂，制备难度大，不能利用大宗廉价高硅铝工业固废和含碳工业废料进行制备。
[0006]中国专利CN 113136480 A公开了钢包渣改质剂及其制备和使用方法，钢包渣改质剂，组成包括：按重量百分比计，主料CaCO350％
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60％、Al2O35％
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10％、Al 35％
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40％、NaCl：2
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5％；占主料总重量0.5％
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2％的辅料成型结合剂；其中的主要成分碳酸盐显然存在难以利用大宗廉价高硅铝工业固废和含碳工业废料的技术难题，也会导致熔融钢渣的黏度不能有效降低。
[0007]中国专利CN 111187875 A公开了一种转炉用终渣改质剂及其制备、使用方法，其中的改质剂仅适用于转炉终渣，且是利用废耐火材料回收过程中产生的除尘灰及除铁料作为主要原料，所制备的改质剂能够在出钢钢流的强烈冲击下充分熔化，在钢液进精炼工位前提前形成高碱度低氧化性炉渣，可提高转炉渣的黏度；并不具备降低熔融钢渣黏度的技术效果。
[0008]中国专利CN 109020283 A公开了电弧炉钢渣制备改性钢渣微粉的处理工艺及其制备的改性钢渣微粉和混凝土，需要电弧炉钢渣制备改性钢渣微粉的处理工艺的设备，对钢渣的优化是在钢渣优化炉通过煅烧用硅还原剂将电弧炉钢渣中的铁还原出来，显然装置
结构复杂，且针对的电弧炉钢渣并非高温熔融钢渣。
[0009]综上，虽然现有技术中对钢渣的改质方式有很多，但是基于的改质目的并不相同，有些改质剂的加入会导致熔融钢渣黏度降低，碱度提高；有些改质剂的加入针对的是转炉钢渣，需经过溅渣护炉工艺，在熔渣改质过程中，转炉钢渣会存在温度低、碱度高、黏度大的技术难题。

技术实现思路

[0010]本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中并没有利用大宗廉价高硅铝工业固废和含碳工业废料对电弧炉钢渣进行在线改质以降低熔融钢渣的黏度的方法，不能将大宗廉价高硅铝工业固废和含碳工业废料与电弧炉钢渣进行有机结合并实现低成本高效的利用。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0012]一种电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，在电弧炉炼钢炉高温熔渣排放时，将改质剂通过粉料输送系统进行定量均匀给料，使改质剂与高温熔渣同时排入渣包内，高温熔渣的冲击搅拌使它与改质剂混合均匀，完成了渣包内熔渣的化学改质，无需外界进行补热。
[0013]优选地，所述高温熔渣的温度为1475
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1600℃，黏度为12.885
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209dPa
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s，碱度2.4；改质后高温熔渣温度为1300
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1600℃，黏度为6.84
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72.15dPa
·
s，碱度为1.59
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0.85；在1450℃时，高温熔渣经改质后黏度降低幅度达到95％以上；在1500℃时，高温熔渣经改质后黏度降低幅度达到90％以上；在1600℃时，高温熔渣经改质后黏度降低幅度达到60％以上。
[0014]优选地，所述高温熔渣是电炉炼钢过程中所排放的熔态钢渣，或者是小型电炉冶炼过程中排放的熔态还原渣，或者是其它冶炼过程连续排放的高温熔渣。
[0015]优选地，所述改质剂与高温熔渣的质量比为0.15
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0.55。
[0016]优选地，所述改质剂为高硅铝原料或者其与含碳原料的混合物；其中，改质剂颗粒粒度小于10mm，其重量百分比组成如下：高硅铝原料70
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100％，含碳原料占0
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30％。
[0017]优选地，所述高硅铝原料为：河沙、钾长石、尾矿、粉煤灰、煤矸石中的至少一种，含碳原料为：焦炭粉、煤粉中的至少一种。
[0018]优选地，所述粉料输送系统是指将料仓中的改质剂通过输送设备进行均匀可控给料的装置。
[0019]优选地，所述改质剂的制备方法为将改质剂原料破碎球磨过筛后获得5
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20mm颗粒料入仓备用；其中：含碳原料的质量不变，高硅铝原料钾长石与粉煤灰起协同作用，将粉煤灰/钢渣(FA/SS)调整为0.15
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0.55，进行球磨配料混合。
[0020]优选地，所述改质剂通过粉料输送系统进行定量均匀给料过程中，将电炉渣排放过程根据排放时间等分为早期、中期和后期三个排渣阶段；其中：早期排渣阶段加入改质剂量：中期排渣阶段加入改质剂量：后期排渣阶段加入改质剂量的比值为1：2：3。
[0021]优选地，在早期排渣阶段加入改质剂过程中，0.25
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0.65t的改质剂应缓慢加入，加入流速为0.015
‑
0.043t/min；在中期排渣阶段加入改质剂过程中，0.5
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1.35t的改质剂平稳加入，加入流速为0.029
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0.09t/min；在后期排渣阶段加入改质剂过程中，0.75
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2t的改质剂在熔渣排放结束前提前完成加入，加入流速为0.045
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0.15t/min。
[0022]优选地，在熔渣排出前将不超过一半的数量的改质剂提前加到渣包底部，保留不
超过一半的数量并在熔渣排放结束后加于熔渣顶部。
[0023]优选地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，在电弧炉炼钢炉高温熔渣排放时，将改质剂通过粉料输送系统进行定量均匀给料，使改质剂与高温熔渣同时排入渣包内，高温熔渣的冲击搅拌使它与改质剂混合均匀，完成了渣包内熔渣的化学改质，无需外界进行补热。2.根据权利要求1所述的电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，所述高温熔渣是电炉炼钢过程中所排放的熔态钢渣，或者是小型电炉冶炼过程中排放的熔态还原渣，或者是其它冶炼过程连续排放的高温熔渣。3.根据权利要求1所述的电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，所述改质剂与高温熔渣的质量比为0.15
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0.55。4.根据权利要求1所述的电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，所述改质剂为高硅铝原料或者其与含碳原料的混合物；其中，改质剂颗粒粒度小于10mm，其重量百分比组成如下：高硅铝原料70
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100％，含碳原料占0
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30％。5.根据权利要求1所述的电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，所述高硅铝原料为：河沙、钾长石、尾矿、粉煤灰、煤矸石中的至少一种，含碳原料为：焦炭粉、煤粉中的至少一种。6.根据权利要求1所述的电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，所述粉料输送系统是指将料仓中的改质剂通过输送设备进行均匀可控给料的装置。7.根据权利要求4
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5任一所述的电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，所述改质剂的制备方法为将改质剂原料破碎球磨过筛后获得5
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20mm颗粒料入仓备用；其中：含碳原料的质量不变，高硅铝原料钾长石与粉煤灰起协同...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玲玲，王倩，刘洋，田京雷，苍大强，李宇，代文彬，王庆国，余春松，
申请(专利权)人：河钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：