一种钢渣配重及其制备方法技术

本发明专利技术属于配重制作技术领域，公开了一种钢渣配重及其制备方法，将铁水制作出配重空心结构体，并趁热在其侧壁涂覆一层固态钢渣浆料，通过配重空心结构体自身热量将内侧壁的浆料干燥凝固在内侧表面形成一定厚度的浆料层。为提高了钢渣芯块的结合强度，降低其开裂的可能，在钢包熔融的液态钢渣中添加适当的胶凝剂并混合均匀，将混合均匀的液态钢渣倒入配重空心结构体，通过压应力的施加，提高浇铸体内部的致密性。本发明专利技术不但可以完全利用炼钢所产生的液态钢渣，而且，还能将钢厂已有的废钢渣及其他废渣添加到配重的制作中，既避免了新的固态废渣的出现，又可减少废渣存量，减少了环境污染，也节约了大量处理费用、能源及土地的占用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种钢渣配重及其制备方法


[0001]本专利技术属于钢渣利用
，尤其涉及一种钢渣配重及其制备方法。

技术介绍

[0002]钢铁是民族工业的脊梁，是国民经济中重要的组成部分。钢铁企业作为能耗、水耗大户，降本增效，实现可持续发展，钢铁一直以来都是永恒的发展主题。因此，从某种意义上说，钢铁企业间的竞争，既是技术上的竞争，也是对提高资源与能源利用效率的竞争。
[0003]钢渣是在钢铁冶炼过程中转炉、电炉等设备排放的固体废弃物，排放量约为粗钢的10％～15％，主要化学成分为钙、镁、硅、铁、铝、锰等氧化物，主要矿相为硅酸二钙、硅酸三钙、钙镁橄榄石以及RO(金属氧化物)相，还有少量游离的金属铁、氧化钙等。随着我国钢铁行业发展，钢铁产量的不断上升，钢渣产量也在不断上升。根据数据显示，2020年中国钢渣产量已经达到1.6亿吨，同比上升7.38％。如得不到有效处理利用，就会造成大量堆弃，占用农田土地，浪费资源，污染环境。目前钢渣累计堆存量将近20亿吨，占地约20多万亩，造成大量土地资源浪费且存在严重环境风险。
[0004]目前常用的钢渣处理工艺有热闷法，水淬法，热泼法，风淬法及滚筒法等。
[0005]1、热闷法：利用高温熔融钢渣的显热，遇水后产生的温度应力和游离氧化钙的水解作用使钢渣破裂；
[0006]优点：工艺操作简单，能处理高碱度钢渣，渣铁分离效果好，钢渣活性高，安定性好，能处理固态渣；
[0007]缺点：粒度不够均匀，处理周期长，后续破碎加工量大。
[0008]2、水淬法：使高温熔融态钢渣缓慢流出，下落时被高压水进行切割，击碎，急冷收缩形成应力集中而破碎，再同时进行了热交换，使熔渣在水幕中发生粒化作用；
[0009]优点：排渣快，流程简单，占地少，投资成本较少，处理后的钢渣粒度较小，性能稳定；
[0010]缺点：熔渣水淬时操作不当容易发生爆炸，钢渣颗粒粒度均匀性比较差，只能处理液态渣。
[0011]3、热泼法：在钢渣超过可淬温度时，用大量的水向钢渣进行喷洒，所形成的温度应力使钢渣破碎，游离氧化钙的水化也会使钢渣进一步破裂；
[0012]优点：排渣速度快，冷却时间短，有利于机械化生产，处理能力大；钢渣活性较高；生产效率高；
[0013]缺点：设备损耗大，占地面积大，破碎加工粉尘量大，蒸汽量较大，对环境和节能两方面都不利。渣加工量大，钢渣的安定性较差。
[0014]4、风淬法：倾翻渣罐，熔渣被喷出的空气吹散，破碎成微粒，在罩式锅炉内回收高温空气和微粒渣中所散发的热量并捕集渣粒。
[0015]优点：安全可靠，工艺简单，投资少，处理能力较大，一次粒化彻底，用水量少等；
[0016]缺点：对钢渣的流动性有很大要求，由于钢渣碱度大，粘度髙，一般能够风淬处理
的钢渣不超过总钢渣的50％，其他钢渣要使用别的方法处理。
[0017]5、滚筒法：将熔渣以适宜流速进入滚筒，在离心力和喷淋水作用下，熔渣被水激散并凝成小块而被收集，在滚筒内同时完成冷凝、破碎及渣、钢分离；
[0018]优点：(1)钢渣粒度细小，小于10mm占到90％左右，废钢、渣分离完全，回收废钢非常有利；(2)游离氧化钙低；(3)生产流程短、占地少，生产效率高，(4)粉尘少，蒸汽通过烟囱外排环保性能好；(5)自动化程度高劳动强度低。
[0019]缺点：(1)设备复杂，维修难度大；(2)要求钢渣流动性好，固态渣和流动性差的渣不能处理；(3)运行费用较高。
[0020]从上述处理方法可以看出，现有的钢渣处理都需要将钢渣用大量的水或者风来进行冷却、破碎，但其破碎的粒度不均匀，且容易导致粉尘、废水污染等情况出现，且对钢渣预热完全没有利用。
[0021]美国每年以排渣量的2/3作为炼铁熔剂，直接加入高炉或加入烧结矿，在钢铁厂内部循环使用。钢渣的成分中，除硅无用和磷有害外，钙、铁、镁和锰(共占钢渣总量的80％)都得到利用。但硫、磷含量较高的钢渣作为熔剂，会使高炉炼铁的利用系数降低，焦比增加。法国、德国、加拿大等国都把这类钢渣用作铁路道碴和道路材料。做法是先将加工后的钢渣存放3～6个月，待体积稳定以后使用。这类钢渣广泛用于道路路基的垫层、结构层，尤宜用作沥青拌合料的骨料铺筑路面层。钢渣筑路，具有强度高，磨性和防滑性好，耐久性好，维护费用低等优点。
[0022]西欧各国用高磷钢渣作肥料有悠久的历史。钢渣中的钙、硅、锰以及微量元素均有肥效，可作为渣肥施于酸性土壤。
[0023]各类钢渣均可作为填坑、填海造地材料。中国目前生产少量钢渣水泥，转炉钢渣掺50％左右高炉粒化渣，10％左右石膏，磨制无熟料钢渣水泥，以15％左右水泥熟料代替钢渣磨制少熟料水泥。中国有些地方利用电炉钢渣生产白钢渣水泥。日本、德国利用钢渣作为水泥生料，焙烧铁酸盐水泥，可节约能源。此外，钢渣还可制造砖、瓦、碳化建筑材料等。
[0024]由于钢渣中含铁量约在20％左右，其密度约为3.2
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3.6g/cm3，现有技术中也有利用钢渣作为配重的应用案例，目前，市场上有很多用于配重的混凝土块，主要用于电梯、工程机械、电器等领域，其作用是起到平衡、节约能源的作用。以电梯所需的配重块为例，多数用铸铁做配重块，但是铸铁成本较高；中国专利技术专利申请CN101417763A公开了一种电梯用配重砖，就是采用重晶石(或者赤铁矿、硫铁矿等金属矿石)加水泥填充，主要是因为填充的配重价格大大低于铸铁，但是，重晶石有一个缺点，就是其混凝土的和易性很差，很难获得质量均匀、成型密实的混凝土，将会影响到机械的使用性能。电梯配重块稍微有一点质量不均匀，将使其重心偏移。在具体使用过程中，特别是超高速电梯，将影响其使用寿命；并且由于重心偏移，可能会使配重块磨损电梯对重轨道。此外，这类对重都是利用的都是堆场的固态钢渣，在利用时需要将固态钢渣粉碎到一定程度，再与水泥、砂石、水进行固态的搅拌混合凝固制成较高密度的混凝土来作为配重使用。容易出现成型不密实，可能使配重块达不到设计要求的重量，影响使用效果，甚至由于重量不达标，存在安全隐患。
[0025]从国内外钢渣应用情况可知，钢渣资源化利用呈现多元化趋势，各国结合钢渣实际成分和性能等情况，开发了独具特色的钢渣产品。日本主要将钢渣应用于复合路基料、海洋领域、净化材料和工业化肥等，欧洲将钢渣应用在建筑材料、废水处理和填料处理等行
业。
[0026]在现行钢渣利用模式下，国内钢渣资源化技术的开发及应用取得了一定的成绩，在一定规模上实现了钢渣的有效利用。但是，总体而言，我国钢渣的利用率还不高，钢渣稳定可靠应用还存在制约因素。例如钢渣作冶金原料时，由于钢渣成分波动大，给生产控制带来一定的困难；钢渣作建筑材料时，由于钢渣的膨胀性，不能完全代替水泥；钢渣磷肥由于应用成本太高，碱度太大，难以推广；钢渣作废水处理吸附剂尚难投入实际工业应用；钢渣制备微晶玻璃还停留在研究阶段。且钢渣的所有应用都需要用大量水将炼钢产生的钢渣冷却、破碎，粉碎，再将其应用在建筑、配重、肥料等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢渣配重的制备方法，其特征在于，所述钢渣配重的制备方法包括：步骤一，按照配重的密度设计铸铁与钢渣配比、铸铁配重的空心结构体及钢渣芯块的相应图纸；步骤二，将铁水浇铸出配重出空心配重型腔；步骤三，将一定量的经粉碎并与胶凝剂搅拌混合的钢渣浆料喷涂进配重型腔内部，使其在内壁形成一定厚度的浆料层；步骤四，干燥配重型腔及浆料层并将其预热到一定温度；步骤五，将炼钢所产生的熔融钢渣倒入装有一定量经预热的存量钢渣或者其他废渣中，并将其完全熔融，形成熔融的新旧钢渣混合熔液；步骤六，将熔融的新旧钢渣混合熔液从经预热的空心配重型腔的开口端浇铸到已成型的配重型腔内部，使其内部充满形成钢渣芯块；步骤七，浇铸结束在其上端用钢板进行封盖且施加一定压力并保压一定时间，将盖板与熔融的钢渣充分接触从而熔合在一起，通过压应力的施加，也提高了钢渣芯块的致密性。2.如权利要求1所述的钢渣配重的制备方法，其特征在于，所述步骤二中的铁水所制作出的配重型腔1用于调节配重块密度使用。3.如权利要求1所述的钢渣配重的制备方法，其特征在于，所述步骤三的浆料层由原有固态钢渣...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚子祺，何鲁琦，郭正阳，韩振康，林洁如，廖超凤，
申请(专利权)人：姚胜南，
类型：发明
国别省市：