一种综合利用工业固废生产的覆盖剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于连铸冶金辅料的应用技术领域，具体涉及一种综合利用工业固废生产的覆盖剂及其制备方法和应用。本发明专利技术所提供综合利用工业固废生产的覆盖剂，包括以下质量百分数的各组份：粉煤灰0％

【技术实现步骤摘要】
一种综合利用工业固废生产的覆盖剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于连铸冶金辅料的应用
，具体涉及一种综合利用工业固废生产的覆盖剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]工业固体废弃物是工业生产和加工过程中排入环境的各种废渣、尾矿、污泥和粉尘的总称。包括粉煤灰、煤矸石、炉渣、赤泥等，占总量的80％左右。我国已堆积的以及每年新产生的大量工业固废不仅侵占了宝贵的土地资源，而且给土壤、水体和大气带来了不同程度的污染。我国工业固废总产生量高速增长，但是平均综合利用率较低，还有很大的提升空间。
[0003]覆盖剂是钢水保温的主要措施，同时也起到防止钢液氧化和吸附钢水夹杂的重要作用。钢包覆盖剂突出保温作用，普遍以酸性覆盖剂为主，碱度偏低；中包覆盖剂在兼具保温性的同时还要求起到净化钢水、吸附夹杂的作用，对液渣粘度和流动性要求较高，以碱性覆盖剂为主。传统的覆盖剂产品在使用过程中出现火大、烟大、结壳、侵蚀耐材等系列问题较多，很难满足使用效果和环保要求。随着钢铁冶炼品种不断增加，对覆盖剂的要求越来越高，迫切需要开发成本低、效果好、无污染的覆盖剂。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种成本低廉、铺展性好、不污染钢水、保温隔热，又可以满足环保要求的钢水覆盖剂产品。本专利技术以粉煤灰、煤矸石、高炉水渣、电石渣、氧化铝行业赤泥、电解铝碳渣为主要原料，辅以少量结合剂，如糊精、羧甲基纤维等，经喷雾造粒工艺烘干后形成0.1
‑
1.5mm的中空球形颗粒钢水覆盖剂。该覆盖剂开发成本低，实现了固废资源的综合利用。
[0005]本专利技术所提供的技术方案如下：
[0006]一种综合利用工业固废生产的覆盖剂，包括以下质量百分数的各组份：粉煤灰0％
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40％、煤矸石0％
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40％、高炉水渣0％
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40％、电石渣0％
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20％、赤泥0％
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20％、电解铝碳渣0
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10％，外加结合剂糊精或羧甲基纤维素1％
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2％。
[0007]上述技术方案所提供的覆盖剂与传统粉状覆盖剂相比，铺展性和保温性更好，熔化速度可控，有净化钢水作用，使用中无扬尘，达到环保要求。
[0008]具体的，各工业固废类原料分别为均匀的粉末状物质，其中，粉体颗粒粒径＜0.088mm部分占比不少于质量百分比90％，水分含量不高于质量百分比1％。
[0009]上述技术方案中，粉体颗粒粒径＜0.088mm部分占比如果较低，会导致泥浆不均匀，悬浮性差，大颗粒可能造成喷枪堵塞。
[0010]具体的，所述粉煤灰为火电厂燃煤灰废弃物，所含成分为：SiO2质量含量38
‑
48％，Al2O3质量含量30
‑
40％，CaO质量含量小于5％，Fe2O3质量含量小于5％，其它成分可忽略。
[0011]上述技术方案中，采用的粉煤灰成分稳定，如果其指标不在上述范围内，会导致配
方成分组成偏差大，熔点波动范围大。粉煤灰中SiO2含量较高呈酸性，保温性能更好，配制碱性覆盖剂时加入量少或可不添加。
[0012]具体的，所述煤矸石为采煤和洗煤过程产生的固体废弃物，所含成分为：SiO2质量含量40
‑
50％，Al2O3质量含量25
‑
35％，CaO质量含量小于5％，Fe2O3质量含量小于5％，其它成分可忽略。
[0013]上述技术方案中，采用的煤矸石成分稳定，如果其指标不在上述范围内，会导致配方成分组成偏差大，熔点波动范围大。煤矸石中SiO2含量较高呈酸性，保温性能更好，配制碱性覆盖剂时加入量少或不添加。
[0014]具体的，所述高炉水渣是经淬水处理，以铝硅酸钙镁为主的熔融体的粒化高炉渣，所含成分为：SiO2质量含量25
‑
35％，CaO质量含量30
‑
40％，Al2O3质量含量10
‑
20％，MgO小于10％，其它成分可忽略。
[0015]上述技术方案中，采用的高炉水渣成分稳定，如果其指标不在上述范围内，会导致配方成分组成偏差大，熔点波动范围大。高炉水渣提供碱性，其添加量可为零。
[0016]具体的，所述电石渣是电石水解制取乙炔时产生的以Ca(OH)2为主要成分的干基固体废物，所含成分为：CaO质量含量60
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70％，余量较多，其余为结晶水。Ca(OH)2中CaO质量理论含量为75％。
[0017]上述技术方案中，采用的电石渣成分稳定，如果其指标不在上述范围内，会导致配方成分组成偏差大。电石渣呈碱性，有净化钢水作用，可吸附夹杂，熔点较高。电石渣在配制碱性覆盖剂时引入，其用量可以为零。
[0018]具体的，所述赤泥是铝土矿经拜耳法提炼氧化铝后废弃的干基残渣，所含成分为：Al2O3质量含量20
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30％，SiO2质量含量10
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20％，CaO质量含量10
‑
20％，Fe2O3质量含量10
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20％，Na2O小于10％，其它成分可忽略。
[0019]上述技术方案中，采用的赤泥成分稳定。赤泥含有Na2O成分，有利于降低熔点。其指标不在上述范围内，会导致配方成分组成偏差大。赤泥的用量可以为零。
[0020]具体的，所述电解铝碳渣是冰晶石与氧化铝熔盐电解法制铝工业的阳极碳渣，所含成分为：Al2O3质量含量20
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30％，Na2O质量含量10
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20％，F
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质量含量30
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40％，C质量含量10
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30％，其它成分可忽略。
[0021]上述技术方案中，采用电解铝碳渣的原因在于其为熔剂类材料，有效成分Na2O和F
‑
用于调解熔点和覆盖剂液态渣的流动性；C用于调解熔速，即覆盖剂熔化速度。其指标不在上述范围内，会导致配方成分组成偏差大。电解铝碳渣的用量可以为零。电解铝碳渣制备覆盖剂不含熔剂成分，侵蚀性低，有利于耐材使用。
[0022]本专利技术还提供了上述综合利用工业固废生产的覆盖剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0023]1)在制浆机中提前加入总配料质量50
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70％的水并搅拌，按组份的质量百分数分别称取各组分，加入制浆机混合搅拌制取覆盖剂泥浆，搅拌时间为60
‑
90分钟；
[0024]2)将步骤1)制备得到的泥浆取样化验成分合格后，用泥浆泵抽取，打入低速搅拌机临时贮存；
[0025]3)将经过步骤2)低速搅拌机低速搅拌的泥浆经振动筛过滤后，经柱塞泵加压打入喷雾造粒塔喷枪；
[0026]4)泥浆在喷雾造粒塔内经喷枪喷射雾化成分散液滴，并与由塔顶进入塔内的干燥热风相遇，瞬时蒸发掉液滴水分形成空心球形颗粒，下落至造粒塔底部锥形区；
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合利用工业固废生产的覆盖剂，其特征在于，包括以下质量百分数的各组份：粉煤灰0％
‑
40％、煤矸石0％
‑
40％、高炉水渣0％
‑
40％、电石渣0％
‑
20％、赤泥0％
‑
20％和电解铝碳渣0
‑
10％，外加各工业固废类原料总量1％
‑
2％的结合剂糊精或羧甲基纤维素。2.根据权利要求1所述的综合利用工业固废生产的覆盖剂，其特征在于：各工业固废类原料分别为均匀的粉末状物质，其中，粉体颗粒粒径＜0.088mm部分占比不少于质量百分比90％，水分含量不高于质量百分比1％。3.根据权利要求1所述的综合利用工业固废生产的覆盖剂，其特征在于：所述粉煤灰为火电厂燃煤灰废弃物，所含成分为：SiO2质量含量38
‑
48％，Al2O3质量含量30
‑
40％，CaO质量含量小于5％，Fe2O3质量含量小于5％。4.根据权利要求1所述的综合利用工业固废生产的覆盖剂，其特征在于：所述煤矸石为采煤和洗煤过程产生的固体废弃物，所含成分为：SiO2质量含量40
‑
50％，Al2O3质量含量25
‑
35％，CaO质量含量小于5％，Fe2O3质量含量小于5％。5.根据权利要求1所述的综合利用工业固废生产的覆盖剂，其特征在于：所述高炉水渣是经淬水处理，以铝硅酸钙镁为主的熔融体的粒化高炉渣，所含成分为：SiO2质量含量25
‑
35％，CaO质量含量30
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40％，Al2O3质量含量10
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20％，MgO小于10％。6.根据权利要求1所述的综合利用工业固废生产的覆盖剂，其特征在于：所述电石渣是电石水解制取乙炔时产生的以Ca(OH)2为主要成分的干基固体废物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永强，王健，蔡成俊，
申请(专利权)人：唐山贝斯特高温材料有限公司，
类型：发明
国别省市：