[发明专利]钢水精炼渣及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢水精炼渣及其制备方法和应用，属于冶金领域。

背景技术

目前，钒铁冶炼后的尾渣主要用于耐材生产领域或直接废弃，注余渣也多数废弃或用于建筑行业，其利用率较低，且不能充分发挥该类渣的冶金特点，导致浪费严重且造成环境污染。现有对这些废渣的利用有如下公开技术：

专利申请1：“钒铁型渣沟浇注料”，申请号：201310121595.1。该方法的特点是：将生产钒铁时产生的钒铁渣进行回收利用生产渣沟浇注料，浇注料的抗热震性和抗渣侵蚀性更佳，实用寿命更长。

专利申请2：“低硅铝镇静钢铸余渣基精炼剂及其制备方法”，申请号：201110199195.3；该方法是：以低硅铝镇静钢注余渣86～96％，萤石1～6％，铝粉3～8％，无机结合剂2～4％为原料生产精炼剂，控制碱度5～6，用于LF精炼造渣，成渣效果好，成品硫控制在50ppm以下。

专利申请1也是一种钒铁尾渣的资源化利用方法，以钒铁尾渣为原料生产耐火材料，充分利用了其Al₂O₃高、耐火度好的特点，降低了尾渣的排放；但用于耐火材料，不能充分利用尾渣中富含的金属铝。专利申请2回收低硅铝镇静钢注余渣，然后以其为主要原料生产精炼剂，成渣效果好，脱硫效率高，成品硫在50ppm以下，但其碱度5～6相对较低，金属铝含量3～8％，也较低，对钢渣的脱氧脱硫效果有限。

发明内容

本发明针对上述缺陷，提供一种以钒铁尾渣和注余渣共同做为原料加工成的精炼渣，不但高效综合回收了固体废弃物，降低了排放，还充分综合利用了2种尾渣的理化特点(预熔型、高Al₂O₃含量、碱性、富含金属铝等)，生产的预熔型铝酸钙系精炼渣成渣快、脱氧脱硫能力强。

本发明的技术方案：

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种钢水精炼渣，其化学成分及其重量配比为：CaO30～40％、MAl25～35％、SiO₂2～4％、Al₂O₃15～25％，其碱度控制在6～13。

进一步，所述钢水精炼渣的粒度为25～60mm。

进一步，上述钢水精炼渣以下述各原料混合制备而成，各原料及其重量配比为：

钒铁尾渣22～28份，注余渣18～25份，铝粉28～35份，石灰20～25份，粘结剂≤3份。

进一步，所述钒铁尾渣的成分满足：CaO12～20wt％、MgO10～20wt％、MAl3～8wt％、Al₂O₃60～70wt％。

所述注余渣的成分满足：CaO32～52wt％、MgO4～11wt％、SiO₂12～30wt％、Al₂O₃10～25wt％。

所述钒铁尾渣和注余渣的粒径＜3mm。

所述钒铁尾渣为冶炼钒铁产生的尾渣；所述注余渣为钢水浇注结束后剩余的尾渣。

所述粘结剂选自木质素类、纤维素类、糊精类、水玻璃类中的至少一种。

本发明要解决的第二个技术问题是提供上述钢水精炼渣的制备方法：将钒铁尾渣、注余渣、铝粉、石灰和粘结剂搅拌混匀，然后冷压成型、干燥即得所述钢水精炼渣；其中，各原料的重量配比为：钒铁尾渣22～28份，注余渣18～25份，铝粉28～35份，石灰20～25份，粘结剂≤3份。

本发明要解决的第三个技术问题是提供上述钢水精炼渣的使用方法，在转炉出钢或精炼过程中加入钢包内，对于预脱氧钢，其加入量为2～3kg所述钢水精炼渣/t钢；对于高级别管线钢，其加入量为3～5kg所述钢水精炼渣/t钢。

本发明要解决的第四个技术问题是提供钒铁尾渣和注余渣的回收利用方法，将其用来制备钢水精炼渣，具体为：将钒铁尾渣、注余渣和铝粉、石灰复配，外加粘结剂搅拌混匀，再冷压成型、干燥即得钢水精炼渣；各原料的重量配比为：钒铁尾渣22～28份，注余渣18～25份，铝粉28～35份，石灰20～25份，粘结剂≤3份。所述粘结剂选自木质素类、纤维素类、糊精类、水玻璃类中的至少一种。

本发明的有益效果：

本发明将冶炼钒铁产生的尾渣和钢水浇注结束后剩余的注余渣进行破碎筛分，配加一定量的铝粉和石灰，开发出一种高效的钢水精炼渣，不仅实现了对钒铁尾渣和注余渣等冶金尾渣的资源化综合利用，在降低了固体废弃物的排放的同时，还可对钢渣进行高效的脱氧脱硫和去除夹杂。

具体实施方式