[发明专利]一种利用炼钢转炉渣对工件表面进行喷砂处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢转炉渣的综合利用技术领域，更具体地说，涉及一种利用炼钢转炉渣对工件表面进行喷砂处理的方法。

背景技术

炼钢厂每年都产生大量的炼钢转炉渣，这些炼钢转炉渣成分复杂多变，含有的胶凝性矿物较少且活性较低，所含的f-CaO和MgO易引起安定性不良，使得炼钢转炉渣的综合利用比较困难。数量巨大的炼钢转炉渣只有少量被利用，剩余的大多数被堆积起来，不仅占用大量耕地，同时污染大气和水源，带来越来越多的环境问题。

喷砂是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将磨料高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化的处理工艺。由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面达到一定的清洁度和不同的粗糙度，并且工件表面的机械性能得到改善。喷砂也可提高工件的抗疲劳性，增加工件和涂层之间的附着力，延长涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。目前所采用的喷砂磨料主要有：铜炉渣、石英砂、石榴石磨料等。目前，铜炉渣是重要的喷砂磨料，铜炉渣在前几年能迅速被市场认同的原因，除了自身的性能优越以外，稳定的供应性也是一个重要的因素，但是目前铜炉渣资源已日益紧张，且铜炉渣的价格也较贵，使得喷砂处理成本较大。石英砂主要成分是SiO₂，游离硅含量高，会对施工人员和周围有关人员造成严重的健康威胁，因此，许多国家都以法律形式禁止使用石英砂作为喷砂清理用的介质。炼钢转炉渣是在高温熔融状态下，经过复杂的造渣反应，生成的稳定2FeO·SiO₂·CaO·FeO·SiO₂·2CaO·SiO₂等盐类共熔体，没有游离SiO₂，含尘量低，对操作人员的健康和环境影响较小。因此，综合利用炼钢转炉渣不仅具有环保效益，更具重大的经济效益。

通过专利检索，炼钢转炉渣作为磨料进行应用的技术方案已有公开，如中国专利申请号：200810038957.X，申请日为：2008-06-13，发明创造名称为：一种钢渣除锈磨料的制备方法，该申请案公开了一种钢渣除锈磨料的制备方法，包括以下步骤：a）将液态高温钢渣处理为颗粒状固体钢渣原料；b）磁选除铁；c）进行一次筛分，去除粒径≥3.5mm的钢渣颗粒；d）进行二次筛分，去除粒径＜0.2mm的钢渣颗粒；e）剩余钢渣颗粒即为钢渣除锈磨料。该申请案在一定程度上实现了炼钢转炉渣的资源化综合利用，但是该申请案存在以下问题：1）没有对转炉渣成分进行调整，作为喷砂磨料应用时，在强度以及硬度方面都有待进一步改进，尤其需要克服的是转炉渣作为磨料喷吹后易粉碎的难题；2）该申请案中没有涉及喷砂处理的工艺，针对处理后的炼钢转炉渣作为磨料使用与现有技术中的其他磨料存在很大区别，需要针对炼钢转炉渣探索合适的喷砂工艺，才能充分发挥炼钢转炉渣的价值。

天然磨料、工业副产品制成的磨料适合于室外喷砂清理，而且一般都不做回收再利用。因为它们在第一次使用时已被撞击破碎，变成更细的磨料，不利于产生涂层系统所要求的表面粗糙度，回收和重新处理使用过的磨料所消耗的费用不亚于新磨料的代价，且有可能带来污染。因此，现有技术中针对炼钢转炉渣应用于喷砂处理主要存在以下问题：现有炼钢转炉渣应用于喷砂时，其磨料抗破碎性较差，难以回收利用，也就是说不具备一定的循环次数，从而增加了喷砂成本。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中炼钢转炉渣作为喷砂磨料使用时抗破碎性较差的问题，提供了一种利用炼钢转炉渣对工件表面进行喷砂处理的方法，采用本发明的技术方案，使得炼钢转炉渣得以循环利用，通过工艺的改进使得炼钢转炉渣作为磨料使用时抗破碎性增强。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种利用炼钢转炉渣对工件表面进行喷砂处理的方法，其步骤为：

步骤一、转炉渣预处理

钢水在转炉中冶炼，在转炉炼钢末期，通过向转炉内加入助熔剂对转炉渣进行预处理，其中：助熔剂的加入量<3.5kg/吨钢，助熔剂的成分为CaO和MgO的混合物；预处理调整后转炉渣包括如下质量百分比的成分：1.87～2.35%Al₂O₃、42.51～45.37%CaO、0.82～0.91%FeO、11.83～12.95%MgO、0.51～1.78%MnO、0.78～0.91%P、0.09～0.18%S、12.34～13.59%Si₂O、23.53～24.31%TFe、0.58～0.73%f-CaO；