[发明专利]一种利用钢渣尾渣制备中间包耐火喷涂料的方法

说明书

  

技术领域

本发明涉及一种利用钢渣尾渣制备中间包耐火喷涂料的方法，属于固体废弃物综合利用技术领域。 

背景技术

钢渣是炼钢过程中产生的废渣，一般为粗钢产量的15%~20%，钢渣尾渣则是钢渣经回收铁等有价物质剩余的选后尾渣。随着我国钢铁工业的快速发展，钢渣尾渣的堆积量逐年增长，2011年中国粗钢产量达6.955亿吨，钢渣达到1.043亿吨，但利用率只有20%，大量囤积的钢渣尾渣不仅占用了大量土地，还对周围的生态环境安全造成了威胁，因此亟待开拓钢渣尾渣等固体废弃物的资源化利用途径。 

钢渣尾渣的矿物组成主要为硅酸三钙、硅酸二钙、铁酸钙、氧化铁、游离氧化钙和RO相等，其中硅酸盐矿物为胶凝活性矿物，因此国内目前钢渣尾渣作为集料用于回填、砂浆、路基材料、沥青面层，利用方式是一种低附加值的模式。除此之外，钢渣生成温度约为1560℃，属于过烧产物，所以钢渣尾渣的物化性质与耐火材料在高温下的作用有很强的契合性，有一定的耐火度，因此也具有作为耐火材料原料进行开发利用的前景。但是由于钢渣尾渣晶体粗大，化学成分波动大，硬度大，易磨性差，游离CaO和MgO含量高，易水化，造成钢渣尾渣制备的定型制品的安定性差，钢渣尾渣的这些缺点很大程度上限制了其应用。 

中间包是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器，首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去，中间包是钢液成材前与耐火材料接触的最后一个冶金容器，其内衬用耐火材料的性能是制约纯净钢冶炼的重要环节。现今中间包中应用较多的是镁钙质喷涂料，发挥镁钙质耐火材料良好的高温稳定性和抗高碱度渣的性能。 

专利号为CN 1088193A提出的“钢渣耐火材料的制作方法”，是利用钢铁企业高炉炼铁过程产生的还原渣，而不涉及炼钢过程产生的氧化渣经回收铁等有价物质后剩余的尾渣，而且该专利技术中还原渣的利用率仅为12%，因此开发高利用率的钢渣处理技术成为发展钢铁企业固体废弃物循环经济的关键。因此如何将钢铁企业产生的钢渣尾渣进行回收利用、开发耐火材料再应用于钢铁企业，实现就地取材，既经济合算，又能为钢厂减轻环境压力的技术非常迫切需要。 

  

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用钢渣尾渣制备中间包耐火喷涂料的方法，可以直接利用钢渣尾渣颗粒作为细骨料，减少粉磨工艺的能耗，减少铁氧化物对喷涂料耐火度和强度等性能的影响，促进固体废弃物整体利用，创造价值，保护环境。 

本发明通过以下步骤来实现： 

本发明的原料配置按重量份数计：钢渣尾渣35~40份，电熔镁砂60~65份，结合剂5~10份，外加剂0~6份。将钢渣尾渣和电熔镁砂按照重量比例和颗粒级配混合制得散料，使用时配合结合剂、外加剂和水，加水量是钢渣尾渣和镁砂总重量的5.5~7.5%，搅拌混合均匀，即可使用。

所述钢渣尾渣为转炉钢渣磁选后的尾渣，其化学组成按质量百分数计，主要包含CaO 45~55 %、SiO₂ 12~18 %、TFe ≤15%。电熔镁砂的化学组成按质量百分数计，主要包含MgO≥95.0%，CaO≤1.5%，SiO₂≤1.5%，Fe₂O₃≤0.8%。 

本发明中采用粒度为0.088~0.45mm的钢渣尾渣，作为耐火喷涂料的细骨料；电熔镁砂是由粒度分别为1~3mm、0.45~1mm和<0.088mm的颗粒和细粉按重量比1:1:2混合而成，作为耐火喷涂料的粗骨料和粉料。 

所用结合剂为水玻璃；所用外加剂包括复合减水剂、200~400目SiO₂微粉，复合减水剂与SiO₂微粉的重量比为0~1 :5，其中，复合减水剂由三聚磷酸钠和六偏磷酸钠按重量比0.25~1 :1混合组成。