一种中间包用喷雾造粒覆盖剂及其生产方法

摘要

本发明公开了一种中间包用喷雾造粒覆盖剂及其生产方法，包括以下原材料：硅灰石、焊剂废渣、轻烧白云石、纯碱、粉煤灰、膨润土或/和水泥熟料、结合剂，其质量百分含量分别为35%、19%、5%、1.5%、30%、7.5%、2%。本发明通过在覆盖剂配方中加入焊剂废料中所含的Ca、Si、Mg、Al、Na、F元素可以替代或部分替代覆盖剂中所使用的含有此类化学元素的原材料，而且产品的质量稳定，能够达到企业标准，满足市场使用。此外焊剂废料价格低廉，在覆盖剂中使用可以大大降低喷雾造粒覆盖剂的材料成本，经济效益显著。

说明书

技术领域

本发明属于冶金辅料技术领域，涉及一种中间包用喷雾造粒覆盖剂及其生产方法。

背景技术

我国钢铁行业经过近十几年的飞速发展，粗钢产量从2000年的1.3亿吨增长到2012年的7.16亿吨，同时产品质量也取得了快速发展。然而，如今的钢铁业正面临着发展的瓶颈期，一方面是产能无序扩张，另一方面却是行业利润率的大幅下滑。伴随着国内钢铁产能明显过剩，钢铁企业经营陷入困顿，钢铁业的利润高增长时代已很难再现，正在步入一个较长的调整期。各钢铁企业都纷纷降低包括覆盖剂在内的各种原燃料的采购价格，加之大中包覆盖剂的各种原材料价格一直在上涨，因此覆盖剂生产企业的降本增效对企业的生存至关重要。各家覆盖剂生产企业都在努力寻求优质、廉价的原材料来替代现有价格较高的原材料，降低成本，提高市场竞争力，提高企业的抗风险能力。在现有技术中，覆盖剂都是以硅灰石、粉煤灰、石灰石、白云石、膨润土、铝土等为主要材料，以萤石、纯碱等为助熔剂，再根据钢厂工艺配入一定的碳质材料制作生产的，其中硅灰石、石灰石、白云石、萤石使用的比例较大，此类材料大量开采破坏生态平衡，此外此类材料属于不可再生资源，价格逐年上涨，加上后续运输和加工的费用，使得覆盖剂的成本居高不下，挤占了利润空间，制约了企业的发展，因此寻找价格低廉的替代材料就显得至关重要。

而焊剂废渣是埋弧焊堆焊过后的废料，其主要成分为：SiO₂、CaO、MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、Na₂O、F、Fe。经过对周边使用焊剂的冶金设备生产厂家调查研究,一个年产1W套冶金设备的机械制造公司，一年产生的焊剂废渣就有1000吨左右，而目前处理焊剂废渣的主要方法为：倾倒、填埋，造成资源浪费，并且焊剂废料中含有Na₂O、F在露天堆放或者填埋之后经过雨水冲淋，渗入地下，会造成土壤和地下水污染。而焊剂废料中所含的硅、钙、镁、铝、钠、氟又是覆盖剂中必须的元素，通过向覆盖剂中添加焊剂废料，可以替代或部分替代覆盖剂配方中含有该化学元素原料的一种或几种 ，既降低覆盖剂的生产成本，实现了经济效益又有效的解决了焊剂废料的处理问题。

发明内容

本发明提供一种成本低廉的中间包用喷雾造粒覆盖剂及其生产方法。

一种中间包用喷雾造粒覆盖剂，包括以下原材料：硅灰石、焊剂废渣、轻烧白云石、纯碱、粉煤灰、膨润土或/和水泥熟料、结合剂，其质量百分含量分别为34～37%、18～20%、3～7%、1～2%、25～35%、5～9%、1.5～2.5%。

一种中间包用喷雾造粒覆盖剂，包括以下原材料：硅灰石、焊剂废渣、轻烧白云石、纯碱、粉煤灰、膨润土或/和水泥熟料、结合剂，其质量百分含量分别为35%、19%、5%、1.5%、30%、7.5%、2%。

所述中间包用喷雾造粒覆盖剂的化学成份，包括30.5～31.6%质量的SiO₂、5.6～6.47质量的MgO、26.3～32.07质量的CaO、1.98～2.18质量的Fe₂O₃、8.53～10.3质量的Al₂O₃、0.97～ 1.39质量的Na₂O、1.36～1.51质量的F、9.98～15.3质量的C_固。

一种中间包用喷雾造粒覆盖剂的生产方法，包括以下步骤：

1、原材料处理：将焊剂废渣用铲车批量翻搅混匀，控制其含水量小于1%，并对其加工为-150目的细粉, 采用磁选法在出料口除铁；

2、原材料检测：对焊剂废渣取样检测化学成份；

3、配方设计：化学成份确定后，根据需要，利用焊剂废渣和其它各类原料设计喷雾造粒覆盖剂的配方；

4、配料和制浆：将焊剂废渣原料与其他原材料粉末按既定设计配方的比例，加入制浆罐内加水造浆。为保证料浆均匀，要求造浆时间大于15分钟；

5、喷雾造粒:将搅拌均匀的料浆由柱塞泵加压喷雾造粒；

6、筛分除尘：将颗粒喷雾造粒覆盖剂用-20—80目的振动筛进行筛分；

7、产品检测：对产品取样检测化学成份、物理指标；

8、合格成品包装入库。

本发明通过在覆盖剂配方中加入焊剂废料中所含的Ca、Si、Mg、Al、Na、F元素可以替代或部分替代覆盖剂中所使用的含有此类化学元素的原材料，而且产品的质量稳定，能够达到企业标准，满足市场使用。此外焊剂废料价格低廉，在覆盖剂中使用可以大大降低喷雾造粒覆盖剂的材料成本，经济效益显著。本发明通过有效地将廉价的焊剂废渣原料加入喷雾造粒覆盖剂配方中使用，其中所含的氟、钾、硅、钙、镁、铝等化学元素可以替代或部分替代喷雾造粒覆盖剂配方中所使用该化学元素之原料的一种或几种，而且产品的质量性能达到并满足技术标准。在实际生产当中，所属技术领域的技术工人从各个方面设法去降低成本，但是由于喷雾造粒覆盖剂生产领域与冶金铸造生产领域相距甚远，不可能去在焊剂废渣中做改进实现焊剂废渣的变废为宝；本发明为焊剂废渣的合理使用提供新的方法，能够有效地减少焊剂废渣的大量堆积和严重污染问题，有很好的环保效益和社会效益。更为重要的是，通过焊剂废渣在喷雾造粒覆盖剂生产中的应用，以廉价的成本有效地补充了氟、钾、硅、钙、镁、铝等原材料成份，大大地降低了生产喷雾造粒覆盖剂的成本，成效极其显著。

具体实施方式

实施例一

一种中间包用喷雾造粒覆盖剂，包括以下原材料：硅灰石、焊剂废渣、轻烧白云石、纯碱、粉煤灰、膨润土或/和水泥熟料、结合剂，其质量百分含量分别为34%、20%、3%、1%、35%、5%、2%。

其化学成份如下表：

项目碱度SiO₂（%）MgO>CaO>Fe₂O₃（%）Al₂O₃（%）Na₂O（%）F >C_{固  >（%）}成份0.8331.65.626.31.9810.30.971.5115.3

一种中间包用喷雾造粒覆盖剂的生产方法，包括以下步骤：

1、原材料处理：将焊剂废渣用铲车批量翻搅混匀，控制其含水量小于1%，并对其加工为-150目的细粉, 采用磁选法在出料口除铁；

2、原材料检测：对焊剂废渣取样检测化学成份；

3、配方设计：化学成份确定后，根据需要，利用焊剂废渣和其它各类原料设计喷雾造粒覆盖剂的配方；

4、配料和制浆：将焊剂废渣原料与其他原材料粉末按既定设计配方的比例，加入制浆罐内加水造浆。为保证料浆均匀，要求造浆时间大于15分钟；

5、喷雾造粒:将搅拌均匀的料浆由柱塞泵加压喷雾造粒；

6、筛分除尘：将颗粒喷雾造粒覆盖剂用-20—80目的振动筛进行筛分；

7、产品检测：对产品取样检测化学成份、物理指标；

8、合格成品包装入库。

实施例一通过用20%的焊剂废渣代替原配方中6%的硅灰石、5%的轻烧白云石、3%的萤石、5%的铝土、1%的白碱，加入4.5%的石英。原材料成本降低98.5元/吨。该配方的原材料成本为415.5元。

该产品批量生产后在国内某钢铁企业炼钢连铸现场使用情况如下：

工艺参数：钢包150吨，待钢时间25—35分钟，要求过程温降小于8℃.出钢后，将本钢包覆盖剂均匀加入钢包内，均匀覆盖铺展于钢液面，保持液面黑面操作，不得裸露钢液面。在待钢过程中，该覆盖剂在钢包内铺展性良好、无结团现象、化渣均匀稳定；基本无结壳现象，测温过程方便。覆盖剂渣耗量在0.42Kg/吨钢左右，与炼钢技术要求040—0.45Kg/吨钢相符。

实施例二

一种中间包用喷雾造粒覆盖剂，包括以下原材料：硅灰石、焊剂废渣、轻烧白云石、纯碱、粉煤灰、膨润土或/和水泥熟料、结合剂，其质量百分含量分别为37%、18%、7%、2%、25%、9%、2%。

该配方在实验室检测理化结果如表九：

实施例二用18%的焊剂废渣代替原配方中3%的硅灰石、3%的轻烧白云石、3%的萤石、5%的铝土、3%的水泥熟料、1%的白碱，加入4.5%的石英。原材料成本降低139.8元/吨。实验室检测的结果符合企业技术标准。该配方的原材料成本为471.4元/吨。

该产品批量生产后在国内某钢铁企业炼钢连铸现场使用情况如下：

工艺参数：钢包60吨，连铸节凑45—50分钟，要求每包过程温降小于5℃.中包不结壳，不侵蚀包衬，不对钢水增碳。出钢后，将本中包覆盖剂均匀加入中包内，均匀覆盖铺展于钢液面，保持液面黑面操作，不得裸露钢液面。在浇注过程中，该覆盖剂在中包内铺展性良好、无结团现象、化渣均匀稳定；基本无结壳现象，测温过程方便。在浇次结束后检查包衬侵蚀量小于工作层50%。覆盖剂渣耗量在0.34Kg/吨钢左右，与炼钢技术要求0.30—0.40Kg/吨钢相符。

生产工艺如实施例一。

实施例三。

一种中间包用喷雾造粒覆盖剂，包括以下原材料：硅灰石、焊剂废渣、轻烧白云石、纯碱、粉煤灰、膨润土或/和水泥熟料、结合剂，其质量百分含量分别为35%、19%、5%、1.5%、30%、7.5%、2% 。

项目碱度SiO₂（%）CaO（%）MgO（%）Fe₂O₃（%）Al₂O₃（%）Na₂O   >F  >C_{固  >（%）}成份0.9431.129.46.032.079.281.391.2112.48

实施例二实验室检测的结果符合企业技术标准。

该产品批量生产后在国内某钢铁企业炼钢连铸现场使用情况如下：

工艺参数：钢包60吨，连铸节凑45—50分钟，要求每包过程温降小于5℃.中包不结壳，不侵蚀包衬，不对钢水增碳。出钢后，将本中包覆盖剂均匀加入中包内，均匀覆盖铺展于钢液面，保持液面黑面操作，不得裸露钢液面。在浇注过程中，该覆盖剂在中包内铺展性良好、无结团现象、化渣均匀稳定；基本无结壳现象，测温过程方便。在浇次结束后检查包衬侵蚀量小于工作层45%。覆盖剂渣耗量在0.32Kg/吨钢左右，与炼钢技术要求0.30—0.40Kg/吨钢相符。该配方的原材料成本为436.0元/吨。