[发明专利]一种电炉用发泡剂以及制作方法

说明书

本发明公开了公开了一种电炉用发泡剂及其制作方法，包括：废轮胎胶粉，兰炭粉，生白云石粉；各组分的重量百分比为：废轮胎胶粉30％‑60％；兰炭粉30％‑60％；生白云石粉1％‑10％；经过包括废旧轮胎破碎、废旧轮胎橡胶粉碎、废旧轮胎橡胶筛选、兰炭制粉、生白云石制成粉、成分混合、成品烘干、成品应用等步骤；可提高电炉能源利用率，也提高了不锈钢中的金属收得率，同时废轮胎胶粉的使用也是资源再利用，具有明显的环保意义。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种电炉用发泡剂以及制作方法。

背景技术

泡沫渣在冶金过程中有着广泛的应用。在冶炼过程中，当有气体进入熔渣内，被分散成微小气泡而不再聚合时熔渣的体积膨胀，形成有分割膜隔开的、密集排列的蜂窝状气孔结构并滞留一定时间，这种结构的渣称为泡沫渣。也就是在不增加渣量的前提下，使得熔渣的厚度增加。在生成泡沫渣的情况下，电弧炉可采用高压长弧操作，提高电弧效率，保护炉衬。

对于一般钢种的冶炼，可采用喷吹氧气和碳粉生成CO的方法形成泡沫渣，其原理为：

O₂＝2[O]

[Fe]+[O]＝(FeO)

(FeO)+C＝CO+[Fe]

钢液中的铁和氧反应生成氧化铁并进入炉渣中，炉渣的氧化铁和碳粉发生还原反应生成CO气体，CO气体在上浮的过程中，形成蜂窝装气孔结构，使得渣的体积显著增大，高度增加，从而形成泡沫渣。

但在不锈钢生产中，由于钢液中的铬化学性质较铁活泼，易被氧化成氧化铬从而造成渣中的氧化铁含量较低而氧化铬含量较高，此外，氧化期为了减少Cr的氧化，采取低水平的吹氧量，而且氧化铬的还原动力学条件差，仅靠加碳粉这种方法难以形成稳定的泡沫渣。

中国专利申请号CN200610028552.9公开了“电弧炉冶炼不锈钢母液钢渣发泡剂”，其成分重量百分比为：石灰石：20～60％；白云石：20～50％；Al₂O₃：10～40％；碳粉5～20％。但采用以上成分进行操作时由于采用熔渣自身的分解，全部由白云石来提供CO来发泡，这必然导致消耗了部分电能，经济效益并不十分明显且反应发生时间长，且释放CO气泡为瞬间释放这造成了泡沫稳定时间短。

与此同时，据不完全统计2016年全国旧轮胎产生量就达3.5亿条左右约合1200万吨，同时正以每年8％～10％的速度递增。预计到2020年，全国旧轮胎产生量或将高达2000万吨成为不容忽视的“城市矿产”。

一方面轮胎橡胶独有的耐磨，耐老化，防水等特性使之在自然环境中很难降解，如不对其另行处理会对自然环境造成巨大的、长远的污染。另一方面如果能做到旧轮胎回收处理既符合我国当前可持续发展的理念实现废物再利用从中获取经济效益，也可以节约资源减少对环境的危害。在我国旧轮胎以令人惊诧的速度增加，但旧轮胎橡胶作为新材料领域中的“宝”循环再利用率仅有50％左右，其开发潜力巨大，如果旧轮胎开发处理得好就是一座取之不尽，用之不竭的“金矿”。

废轮胎胶粉的组成包括碳氢化合物、炭黑、添加剂CaCO₃、MgCO₃、活性SiO₂，组成重量百分比为：60～70％、炭黑20～30％、CaCO₃ 1～3％、MgCO₃ 1～3％、活性SiO₂ 1～3％。从组分来讲，其在高温下碳氢化合物与碳酸盐的分解可产生大量的一氧化碳以及氢气等气体，对泡沫渣的产生十分有利，同时轮胎中的炭黑除了氧化产生一样化碳气体外，还可在冶炼不锈钢时对渣中的三氧化儿铬起到良好的还原作用，降低渣中的二氧化铬含量，提高金属铬的收得率。

发明内容