一种利用煤矸石制备保护渣的方法技术

本发明专利技术属于保护渣技术领域，特别是涉及一种利用煤矸石制备保护渣的方法，包括：步骤1、对煤矸石进行分选、破碎和均质化处理，分离Fe2O3、硫化物及放射性矿物；步骤2、将预处理后的煤矸石在800‑1000℃下梯度煅烧，脱除硫元素和部分有机碳，生成脱硫煤矸石基料；步骤3、向脱硫煤矸石基料中添加CaO源、MgO源及助熔剂，调节混合料中CaO/SiO2质量比为0.9‑1.2，Al2O3含量≤14wt%；步骤4、通过外掺石墨粉或对脱硫煤矸石基料进行二次煅烧，将总碳含量控制在3‑8wt%；步骤5、将混合料在1350‑1450℃下熔融，水淬成玻璃态颗粒，本发明专利技术制得成品连铸保护渣具有杂质协同脱除与环保性提升、碳含量调控精准、节省资源成本和成品性能稳定的有益效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于保护渣，特别是涉及一种利用煤矸石制备保护渣的方法。

技术介绍

1、连铸保护渣是钢铁连铸工艺中调节传热、润滑结晶器及吸附夹杂物的关键材料，其性能直接影响铸坯表面质量与连铸效率。传统保护渣以硅灰石、萤石等天然矿物为主要原料，但面临两大痛点：一是优质硅灰石资源日趋枯竭，原料成本占比高达35%-40%；二是萤石高温释放氟化物，造成设备腐蚀与环境污染。煤矸石作为煤炭开采伴生固废，其化学组成与保护渣基料需求高度契合，但现有煤矸石资源化技术存在显著缺陷：

2、杂质协同脱除效率低：煤矸石中fe2o3（5%时导致渣层透光性劣化）、硫化物（fes2高温分解引发钢液增硫）、重金属（as、pb迁移至铸坯）及放射性物质（u、th系列）难以同步去除。

3、碳含量调控失准：保护渣中碳（3-8wt%）需精确控制以平衡绝热性与熔速，但煤矸石煅烧后残碳波动大（2-10%）。

4、熔体均质化不足：一步法熔融工艺易产生未反应的al2o3包裹体及气孔（气孔率>8%），导致黏度波动（±0.2pa·s）与铺展不均（渣层厚度偏差>0.5mm）本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用煤矸石制备保护渣的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备保护渣的方法，其特征在于：所述步骤1包括：

3.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备保护渣的方法，其特征在于：所述步骤2中所述梯度煅烧包括：

4.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备保护渣的方法，其特征在于：步骤3中所述CaO源为石灰石或白云石，MgO源为菱镁矿，助熔剂为萤石或硼砂，其中萤石添加量为混合料总质量的2-5wt%。

5.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备保护渣的方法，其特征在于：步骤4中所述碳含量控制通过以下方式实现：

...

【技术特征摘要】

1.一种利用煤矸石制备保护渣的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备保护渣的方法，其特征在于：所述步骤1包括：

3.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备保护渣的方法，其特征在于：所述步骤2中所述梯度煅烧包括：

4.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备保护渣的方法，其特征在于：步骤3中所述cao源为石灰石或白云石，mgo源为菱镁矿，助熔剂为萤石或硼砂，其中萤石添加量为混合料总质量的2-5wt%。

5.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备保护渣的方法，其特征在于：步骤4中所述碳含量控制通过以下方式实现：

6.根据权利要求1所述的利用煤矸石制备保护渣的方法，其特征在于：步骤1中还包括对煤矸石进行酸洗预处理，具体为：

7.根据权利要求1所述的利用煤矸...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹慧娟，张书林，侯伙平，
申请(专利权)人：河南省煤炭化工研究所有限责任公司，
类型：发明
国别省市：