[发明专利]一种熔融高炉渣调质剂及其制备、使用方法

说明书

本发明涉及一种熔融高炉渣调质剂及其制备、使用方法，由粉煤灰、碎玻璃和粘土组成；粉煤灰40wt％～70wt％；碎玻璃2wt％～10wt％；粘土20wt％～50wt％。制备：将粉煤灰、碎玻璃和粘土分别经机械破碎，过60目‑100目筛；按所述配比混合粉煤灰、碎玻璃和粘土，再进行机械搅拌，均匀混合；再经成球机，制成粒度5～15mm的球形颗粒；烘干。优点是：本发明充分考虑了粉煤灰和粘土的性能特性和加入熔融高炉渣过程中温度骤变的特点，保证了调质剂的性能。使用本发明的调质剂可使处理后的高炉渣酸度达到1.2～1.6的范围，熔化温度1350～1400℃，1400℃时粘度系数4～10Pa·s。

技术领域

本发明涉及一种熔融高炉渣调质剂及其制备、使用方法。

背景技术

高炉渣出炉温度约为1450℃左右，通常是断续出渣，所以其热能回收利用存在很大难度。85％-90％的高炉渣经水淬处理后用作水泥等原料或制造渣砖，轻质混凝土砌块。水淬渣只能回收炉渣10％的热量，其余热量只能白白浪费。为了回收热态高炉渣的热能，各研究机构开始开发熔融态高炉渣直接利用技术，利用熔融态高炉渣直接制备各种无机材料纤维材料就是其中一种。高炉渣熔体吹制的纤维质量主要由熔体的酸度系数控制，酸度系数小，则熔体黏度小，吹制出的纤维粗、短，脆性大、耐水性差；酸度系数大，熔体黏度大，则成纤所需熔体温度高。因此，需要将熔融炉渣的酸度系数和黏度调节到适宜的成纤范围，才能加工出合格的纤维产品。

目前作为熔融高炉渣调质的材料主要由白云石、石灰石、玄武岩和硅石组成(如：中国发明专利，申请号200610021995.5)，或者由砂岩和碳酸钠组成(中国发明专利，申请号201210085131.5)，但所用原料均为天然资源，对资源供应和环境保护造成较大压力。同时，熔融高炉渣调质剂仅提出与高炉渣熔融成为液体混合物，均未给出制备方法和详细的使用方法。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种熔融高炉渣调质剂及其制备、使用方法，利用粉煤灰、碎玻璃和粘土为原料，促进熔融高炉渣的直接利用；解决以砂岩、玄武岩和硅石等作为调质剂对资源供应和环境保护造成的压力问题。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种熔融高炉渣调质剂，由粉煤灰、碎玻璃和粘土组成；

粉煤灰40wt％～70wt％；

碎玻璃2wt％～10wt％；

粘土20wt％～50wt％。

所述的碎玻璃中二氧化硅含量≥80wt％。

所述的粘土为膨润土。

一种熔融高炉渣调质剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将粉煤灰、碎玻璃和粘土分别经机械破碎，过60目-100目筛；

2)按所述配比混合粉煤灰、碎玻璃和粘土，再进行机械搅拌，搅拌时间为15-40min，使原料均匀混合；

3)混匀后的原料，经成球机，制成粒度5～15mm的球形颗粒；

4)球形颗粒在100-105℃下烘干4小时以上，得到成品。

一种熔融高炉渣调质剂的使用方法，熔融高炉渣调质剂的加入量为高炉渣质量的10％-30％，分两次加入；

第一次，在高炉出铁过程中，将高炉渣质量的5％-8％的熔融高炉渣调质剂在出渣时间内均匀添加到渣沟内流动的液态渣中，利用高炉渣的热量熔化球状调质剂，使高炉渣的流动性和酸度得到改善；

第二次，在熔融高炉渣离开渣沟落入渣罐的同时加入余下的熔融高炉渣调质剂，使其与高炉渣一起进入渣罐，利用高炉渣落入渣罐时的搅动，使调质剂与高炉渣混合均匀，反应充分。