[发明专利]一种转炉冷却剂及其制备方法和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及转炉炼钢领域，具体涉及一种转炉冷却剂及其制备方法和使用方法。

背景技术

近年来，炼钢行业内将转炉污泥、轧钢氧化铁皮、高炉瓦斯灰等含铁物料进行二次利用，在实现资源循环利用的同时获得了较好的经济效益和社会效益。例如，使用污泥等含铁物料替代废钢，大幅降低了钢铁料消耗；在炼钢普通污泥中配10%左右的碳粉，制成自还原铁碳球加入到转炉内，污泥中的氧化铁在转炉高温下被碳还原，达到了从污泥中回收铁的目的；将炼钢污泥全部应用于烧结生产，因其含有10%-20%的金属铁微粒，含水量达80%以上，作为烧结原料使用，大量节约了生产用水，有利于混合造球。实现了降本增效和节能减排的双重功效。

但是，以上循环利用技术中，存在以下问题：1、涉及的二次资源含铁量低，且这些二次资源杂质含量较多，对生产工艺造成了不良影响；2、由于二次资源的加工利用方法的局限性，使得二次资源中金属铁等有价元素的收得率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够解决以上多个技术问题中的至少一个技术问题的转炉冷却剂及其制备方法和使用方法。

根据本发明，提供一种转炉冷却剂，所述转炉冷却剂是采用包括富集污泥的原料经混合造球、干燥而成，其中，在所述原料中富集污泥的含量为94质量%以上；在所述富集污泥中，MFe的含量为35～45质量%、TFe的含量为55～65质量%、水分的含量为10～15质量%、CaO的含量为5～8质量%、SiO₂的含量为7～10质量%、P的含量为0.15质量%以下、S的含量为0.10质量%以下；所述转炉冷却剂中的TFe含量为65～75质量%、水分含量为3%以下。

其中，所述原料还包括粘土粉、氯化镁、粘接剂。

其中，所述原料包括：95～98质量%的富集污泥、0.5～1.5质量%的粘土粉、0.5～1.5质量%的氯化镁、1.0～2.5质量%的粘接剂。

其中，所述转炉冷却剂平均粒度为30mm～50mm。

其中，在所述转炉冷却剂中，5mm以下粒级的颗粒含量为5质量%以下。

本发明还提供一种转炉冷却剂的制备方法，其包括以下步骤：（1）将转炉污泥经过磁选后得到富集污泥；在所述富集污泥中，MFe的含量为35～45质量%、TFe的含量为55～65质量%、水分的含量为10～15质量%、CaO的含量为5～8质量%、SiO₂的含量为7～10质量%、0.15质量%以下的P、0.10质量%以下的S；（2）在所述富集污泥中加入粘土粉、氯化镁以及粘接剂进行混合造球，得到其平均粒度为30mm～50mm的球团，其中，富集污泥的含量为94质量%以上；（3）将所述球团采用摊开晾晒的方式干燥至水分为3%以下，从而得到所述转炉用冷却剂。

其中，所述步骤（1）和步骤（2）之间还包括将所述富集污泥干燥至水分为5.5%～7.5%的初级干燥的步骤。

其中，所述步骤（2）中，各组分的含量为：95～98质量%的富集污泥、0.5～1.5质量%的粘土粉、0.5～1.5质量%的氯化镁、1.0～2.5质量%的粘接剂。

本发明还提供一种转炉冷却剂的使用方法，其利用下式来确定本发明的转炉冷却剂的使用量W：

W=[（入炉铁水的碳含量-3.20%）/0.01%×1.2+（入炉温度-1320）×0.8-废钢加入量×10]/16。

其中，在转炉吹炼的过程中，氧枪枪位为1.4～2.0m。

W的单位是吨/炉次，入炉铁水的碳含量是质量百分含量，入炉温度的单位是℃，废钢加入量的单位是吨/炉次。

通过本发明提供的转炉冷却剂及其制备方法和使用方法，能提高脱磷脱硫效果、来渣快、全铁收得率高、降低钢铁料消耗且对生产工艺与钢水质量无不良影响。通过使用作为二次资源的富集污泥，解决了污泥堆积占地、环境污染的同时实现了效益最大化。

具体实施方式

在本发明中，将炼钢转炉生产过程产生的烟尘，经湿法除尘作为转炉污泥，再经过重选或磁选富集后而获得的含铁二次资源，作为富集污泥。本发明通过将富集污泥压球后替代废钢用于转炉冶炼中的冷却剂，并针对该冷却剂设计了更加合理的使用方案，高效利用其中金属铁。