一种合成渣洗剂的防粉化生产工艺

摘要

本发明提供了一种合成渣洗剂的防粉化生产工艺，属于金属冶炼技术领域。其依次包括如下步骤：备料、烘干、上料、搅拌、输送、压球、筛分、着膜、晾置和包装，压球是待输送物料装满压球机缓冲料斗时，开始启动压球机进行压球；筛分是将挤压后的物料全部输送至震动筛，将筛下物料输送至压球机，进行循环压制；着膜是将上述筛网上合格的球体输送至筛网振动溜槽，在溜槽的上、下固定位置分别设置喷淋装置，球体经溜槽下落经过喷淋装置时，喷淋装置将石蜡液喷淋在球体表面；晾置是将经喷淋的成品球体平摊晾置，使石蜡液充分浸润球体表面并凝固成膜。本发明可有效缓解消解反应的发生和球体粉化问题，延长库存周期。

说明书

技术领域

本发明属于金属冶炼技术领域，具体涉及一种合成渣洗剂的防粉化生产工艺。

背景技术

合成渣洗剂是在出钢过程中加入的特殊配比材料，大多数含活性CaO、Al

合成渣洗剂加入到钢液中后，主要依靠活性CaO来实现对钢液的脱硫效果，反应达到平衡时，可使钢水中的硫达到较低的水平；Al

现有的合成渣洗剂大多是以含活性CaO、Al

如公开号为CN105132630A的专利文献公开了一种用于电炉、转炉的复合渣洗剂及其制备方法，其生产工艺为将高钙白灰、碳酸钡、轻烧白云石加工至6~100目，用圆盘搅拌均匀后送入压球机将基料压成球状物，筛出粒度为25~35mm的球状产品，防潮包装后得到合格的复合渣洗剂成品。产品包含质量百分含量的有效成分为：CaO：30%，Al

公开号为CN201410140842.7的专利文献公开了一种复合渣洗剂的生产工艺，将钙粉、铝灰、高铝水泥搅拌均匀制得混和料，然后加一定比例的水搅拌，再采用圆盘造粒机制成颗粒，最后将颗粒入炕烘干后进行包装，制得复合渣洗剂成品。产品包含质量百分含量的有效成分为：CaO：30~50%，Al

上述发明渣洗剂均有一定的脱氧、脱硫及吸附夹杂能力，一定程度上降低了钢水中的夹杂物含量。

但因渣洗剂产品中普遍含较高比例的活性CaO，会与成球过程中添加的水结合或存放过程中吸潮，发生消解反应生成Ca(OH)

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种合成渣洗剂的生产工艺，有效缓解消解反应的发生和球体粉化问题，延长库存周期，提升钢企用户使用效果和改善使用现场操作环境。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种合成渣洗剂的防粉化生产工艺，依次包括如下步骤：备料、烘干、上料、搅拌、输送、压球、筛分、着膜、晾置和包装，其中：

所述压球是待输送物料装满压球机缓冲料斗时，开始启动压球机进行压球；

所述筛分是在压球机的下料口用输送带将挤压后的物料全部输送至震动筛，将筛下物料通过中转输送带输送至压球机，进行循环压制；

所述着膜是将上述筛网上合格的球体输送至筛网振动溜槽，在溜槽的上、下固定位置分别设置喷淋装置，球体经溜槽下落经过喷淋装置时，喷淋装置将石蜡液喷淋在球体表面；

所述晾置是将经喷淋的成品球体平摊晾置，使石蜡液充分浸润球体表面并凝固成膜。

进一步的，所述压球机对辊空载压力控制在8~20MPa。

进一步的，所述震动筛的筛网网孔直径控制在15~40mm。

进一步的，所述喷淋装置的喷淋宽度与溜槽的宽度相等，所述石蜡液的温度保持在70℃以上。

进一步的，所述石蜡液的喷淋量控制在5~10g/公斤球。

进一步的，所述晾置的堆积厚度为10~20cm，晾置时间为2~6h。

进一步的，所述烘干是将运送至烘料现场的各原料分别输送至链排式烘干机内，利用煤气在热风炉内燃烧提供热风进行烘干，烘干过程中根据各原料的原始水分含量将链排式烘干机送料速度控制在2~7米/分，引风温度控制在130~250℃，使烘干后的各原料中的水分质量百分含量＜0.2%。

进一步的，所述搅拌是将各原料根据配方比例，按每次1~3吨的生产吨位，由微机配料系统计算每种原料的质量，自动控制下料并输送至封闭搅拌罐内，每次生产质量误差＜±5kg，控制搅拌时间在8~15分钟。

活性石灰是炼钢的重要造渣材料，理化性能良好，反应性能强，能够吸附钢水中的有害元素，并将其稳定地固定在钢渣中，最后在排渣过程中，彻底与钢液分离。但是活性石灰易吸潮，发生消解反应生成Ca(OH)

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过上述技术方案，有效缓解了合成渣洗剂消解反应的发生和球体粉化问题，明显延长了库存周期，有助于提升钢企用户使用效果和改善使用现场操作环境。

首先，本发明提供的上述技术方案不仅通过对原材料烘干使成品球体内水分控制在较低含量；而且利用石蜡具有良好憎水性这一特性，采用石蜡液对筛分合格球体进行着膜封闭处理，从而石蜡液会凝固并附着于球体表面，形成一层固态保护膜，大幅度降低成品球与空气接触面积，避免了成品球存放过程中的吸潮现象，有效避免消解反应的发生，使产品中活性CaO含量和还原剂含量降低问题得到有效缓解，保证了产品质量的稳定性和使用过程中对钢液的脱硫、渣洗效果。

其次，本发明提供的上述技术方案避免了渣洗剂产品由于消解反应的发生所导致的球体体积膨胀现象的发生，有效解决了成品球存放过程中出现的粉化开裂问题，使渣洗料球无需特殊包装和特殊的库存条件也可在存放一定时间后仍有很好的成球率，改善了钢厂用户使用现场操作环境。

再次，本发明提供的上述技术方案中，物料经过压球机挤压后，通过震动筛进行筛分，将筛下物料通过输送带再次输送至压球机进行循环挤压，残料少，成球率和材料利用率高，降低了生产成本。

附图说明

图1：本发明一种合成渣洗剂的防粉化生产工艺的流程示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容，但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。

参阅图1，本发明提供了一种合成渣洗剂的防粉化生产工艺，依次包括如下步骤：备料、烘干、上料、搅拌、输送、压球、筛分、着膜、晾置和包装，其中：

压球是待输送物料装满压球机缓冲料斗时，开始启动压球机进行压球；

筛分是在压球机的下料口用输送带将挤压后的物料全部输送至震动筛，将筛下物料通过中转输送带输送至压球机，进行循环压制；

着膜是将上述筛网上合格的球体输送至筛网振动溜槽，在溜槽的上、下固定位置分别设置喷淋装置，球体经溜槽下落经过喷淋装置时，喷淋装置将石蜡液喷淋在球体表面；

晾置是将经喷淋的成品球体平摊晾置，使石蜡液充分浸润球体表面并凝固成膜。

上述压球步骤中，压球机对辊空载压力控制在8~20MPa。压球机是靠外力将粉体物料压制成球体，以满足存储、运输、使用以及性能等方面的要求，在此过程中须控制合适的压力，方能获得高的物料成球率和生产效率，以及适宜的球体强度等效果。本发明将压球机的对辊空载压力控制在8~20MPa，使合成渣洗剂能够获得更高的成球率，而且在存放过程中球体保持度高，有利于延长保存期。

上述筛分过程中，震动筛的筛网网孔直径控制在15~40mm。震动筛的筛网网孔能够截留大粒径的球体，使筛下物满足粒径的上限要求；同时筛下物中也含有未成球或者球体粒径位于上述范围下限以下的不合格料，为此，本发明对筛下物进行循环压制，从而减少了不合格料；成品合格率高，材料的利用率得以提高，降低了生产成本。

上述着膜过程中，喷淋装置的喷淋宽度与溜槽的宽度相等，石蜡液的温度保持在70℃以上，喷淋量控制在5~10g/公斤球。石蜡液在喷淋装置中的温度保持在70℃以上，以使石蜡液保持流动状态，以满足连续化、稳定生产的需要，同时上述温度的实现可采用加热等其它常规的升温手段实现。石蜡液通过喷淋在球体外部形成薄膜，该薄膜的厚度过小，容易覆膜不完全，对球体的吸潮起不到实质的阻隔作用，同时在球体吸潮膨胀后也容易被破坏掉，与非着膜产品基本无差别；厚度过大，虽然起到了有效的阻隔吸潮的作用，但是石蜡液用量大，球体质量增加，同等质量球体下的有效成分突减，石蜡液的增加对产品脱硫效果的提高无益。本发明通过控制适宜的喷淋量，以获得合适的石蜡液着膜厚度，从而获得高质量的合成渣洗剂产品。

上述晾置过程中，晾置的堆积厚度为10~20cm，晾置时间为2~6h，能够使石蜡液充分浸润球体表面并凝固成膜。

上述备料，是根据生产要求，将符合要求的原材料筛分至相应粒级，然后将筛分后的各原料按要求比例进行计量，将计量好的各种原料运送至生产现场。

上述烘干是将运送至烘料现场的各原料分别输送至链排式烘干机内，利用煤气在热风炉内燃烧提供热风进行烘干，烘干过程中根据各原料的原始水分含量将链排式烘干机送料速度控制在2~7米/分，引风温度控制在130~250℃，使烘干后的各原料中的水分质量百分含量＜0.2%。在此过程中，所用烘干设备为链排式烘干机，所用煤气来自于煤气发生炉。通过该步骤工艺及其参数控制，使得原料能够充分干燥，含水量降至小于0.2%，降低吸潮性，与后续着膜步骤配合，使得成品球体的吸潮及粉化得以显著改善。

上述上料，是将经过烘干且水分检验合格的各原料分别通过输送装置输送至指定的料仓封闭储存，标示，备用。

上述搅拌，是将各原料根据配方比例，按每次1~3吨的生产吨位，由微机配料系统计算每种原料的质量，自动控制下料并输送至封闭搅拌罐内，每次生产质量误差＜±5kg，控制搅拌时间在8~15分钟。通过对单次生产量、生产误差以及搅拌时间的控制，使得原料的混合均匀度高，成品的性能更为稳定。

上述输送，是将上述搅拌后的物料通过输送带匀速输送至压球机缓冲料斗内。

上述包装，是待球体晾置常温，根据包装要求，控制每袋计量误差＜0.5kg/袋进行包装；根据产品运输距离远近和库存时间长短将产品包装成单层或双层包装；

本发明合成渣洗剂的防粉化生产工艺，还包括：将包装后的产品入库保存。

实施例1

以邯郸某钢厂合成渣洗料为例，合成渣洗剂的化学成分组成，以重量份计为：20~50份的活性白灰、20~40份的高铝矾土熟料、10~30份的AD粉、5~15份的萤石；其中，活性白灰中CaO的含量≥85%，粒度为0~3mm≥80%；高铝矾土熟料粒度为0~3mm≥80%；萤石中CaF

参阅图1，一种合成渣洗剂的防粉化生产工艺，依次包括如下步骤：

A、备料：根据产品配方中原料的粒度要求，将活性白灰、高铝矾土熟料和萤石分别筛分至相应粒级，计量筛分后各原料的成分，确保活性白灰中CaO的含量≥85%，萤石中CaF

B、烘干：将上述运送至烘料现场的各原料分别利用输送装置输送至链排式烘干机内，利用由煤气发生炉产生的煤气在热风炉内燃烧提供热风进行烘干，烘干过程中根据各原料的原始水分含量将链排式烘干机送料速度控制在5米/分，引风温度控制在200℃，使烘干后的各原料中的水分质量百分含量＜0.2%，在烘干不同原料时，需先将链排式烘干机内的原料清理干净，方可烘干另一种原料；

C、上料：将经过烘干且水分检验合格的各原料分别通过输送装置输送至指定的料仓封闭储存，标示，备用；

D、搅拌：将上述经过的各原料根据配方比例，按每次2吨的生产吨位，由微机配料系统计算每种原料的质量，自动控制下料并输送至封闭搅拌罐内；要求每次生产质量误差＜±5kg；根据产品质量要求，控制搅拌时间在8分钟；

E、输送：将上述搅拌后的物料通过输送带匀速输送至压球机缓冲料斗内；

F、压球：待上述输送的物料装满压球机缓冲料斗时，开始启动压球机进行压球，压球机对辊空载压力控制在12MP；

G、筛分：在压球机下料口用输送带将挤压后的物料全部输送至震动筛；根据产品要求，将筛网网孔直径控制在30mm；将筛下物料通过中转输送带输送至压球机，进行循环挤压；

H、着膜：将上述筛网上合格球体输送至筛网振动溜槽，在溜槽上、下固定位置布置喷淋装置，喷淋宽度与溜槽宽度相等，喷淋物为≥70℃的石蜡液，喷淋量控制在8g/公斤球，喷淋装置的储液罐、液体流通管道和喷嘴为金属材质，加热后整体传热，使石蜡液保持或升高温度，保证流动状态，球体经溜槽下落通过喷淋装置时，将石蜡液喷淋在球体表面；

I、晾置：将前述经石蜡液喷淋的成品球体运至晾置场平摊晾置，堆积厚度15cm，晾置4h，使石蜡液充分浸润球体表面并凝固成膜；

J、包装：待球体晾置常温，根据包装要求，控制每袋计量误差＜0.5kg/袋进行包装；根据产品运输距离远近和库存时间长短将产品包装成单层或双层包装；

K、将包装后的产品入库保存。

实施例2

本实施例所描述的合成渣洗剂的防粉化生产工艺中，合成渣洗剂的化学成分组成与实施例1相同，所不同的是：

B、烘干：烘干过程中根据各原料的原始水分含量将链排式烘干机送料速度控制在3米/分，引风温度控制在150℃，使烘干后的各原料中的水分质量百分含量＜0.2%；

D、搅拌：将上述经过的各原料根据配方比例，按每次1吨的生产吨位，由微机配料系统计算每种原料的质量，自动控制下料并输送至封闭搅拌罐内；要求每次生产质量误差＜±5kg；根据产品质量要求，控制搅拌时间在15分钟；

F、压球：待上述输送的物料装满压球机缓冲料斗时，开始启动压球机进行压球，压球机对辊空载压力控制在8MP；

G、筛分：将筛网网孔直径控制在15mm；

H、着膜：喷淋量控制在6g/公斤球；

I、晾置：堆积厚度10cm，晾置2h。

对比例1

本对比例合成渣洗剂的防粉化生产工艺，所用原材料配比、规格同实施例1，依次采用下列步骤：

A、取活性白灰、高铝矾土熟料、AD粉、萤石进行粉磨加工，过100目筛，备用；

B、通过圆盘混合搅拌8分钟后下盘，得基料；

C、将步骤B所得基料通过输送装置送入压球机内，压球机对辊空载压力设定为8MP，将基料挤压成球状物；

D、将所得球状物过振动筛筛分，将筛网网孔直径控制在25mm，得到球状产品，立即双层防潮包装，入库存放。

实施例1、实施例2以及对比例1所得渣洗剂中CaO含量：25~50%，还原剂含量：5~15%。

对实施例1以及对比例1所得渣洗剂存放20天，分别在第2、5、10和20天测试如下指标：

1）消解反应程度：生成Ca(OH)

2）还原剂保存率：实际还原剂单质成分的含量与原始还原剂单质成分的含量之比，以%表示；

3）脱硫率保有值：实际脱硫率与原始脱硫率的比值，以%表示；

4）成球保存率：实际成球率与原始成球率的比值，以%表示。

上述原始CaO的含量、原始还原剂单质成分的含量中的“原始”指开始存放时，即第1天的初始时刻。

上述实际还原剂单质成分的含量、实际脱硫率以及实际成球率中的“实际”均指测试时，具体分别为第2、5、10和20天结束时。

上述指标的测试结果如下表所示：

上表结果显示，不进行着膜处理所得到的渣洗剂，随着放置时间的延长，其消解反应速度超出预料，在第20天时已消解过半；还原剂保存率、脱硫率以及成球保存率较之实施例1均加速降低。

实施例3

以唐山某钢厂复合渣洗料为例，合成渣洗剂的化学成分组成，以重量份计为：30~60份的烧结精炼渣、10~20份的硅钙合金废渣、10~30份的铝矾土、5~15份的工业苏打；上述材料粒度均为0~3mm≥90%；其中，预熔精炼渣中CaO的含量≥45%，Al

参阅图1，本实施例一种合成渣洗剂的防粉化生产工艺，基本步骤与实施例1相同，所不同的是：

B、烘干：烘干过程中根据各原料的原始水分含量将链排式烘干机送料速度控制在7米/分，引风温度控制在250℃，使烘干后的各原料中的水分质量百分含量＜0.2%；

D、搅拌：将上述经过的各原料根据配方比例，按每次3吨的生产吨位，由微机配料系统计算每种原料的质量，自动控制下料并输送至封闭搅拌罐内；要求每次生产质量误差＜±5kg；根据产品质量要求，控制搅拌时间在12分钟；

F、压球：待上述输送的物料装满压球机缓冲料斗时，开始启动压球机进行压球，压球机对辊空载压力控制在15MP；

G、筛分：将筛网网孔直径控制在30mm；

H、着膜：喷淋量控制在5g/公斤球；

I、晾置：堆积厚度20cm，晾置6h。

实施例4

本实施例所描述的合成渣洗剂的防粉化生产工艺中，合成渣洗剂的化学成分组成与实施例3相同，所不同的是：

B、烘干：烘干过程中根据各原料的原始水分含量将链排式烘干机送料速度控制在4米/分，引风温度控制在180℃，使烘干后的各原料中的水分质量百分含量＜0.2%；

D、搅拌：将上述经过的各原料根据配方比例，按每次2吨的生产吨位，由微机配料系统计算每种原料的质量，自动控制下料并输送至封闭搅拌罐内；要求每次生产质量误差＜±5kg；根据产品质量要求，控制搅拌时间在9分钟；

F、压球：待上述输送的物料装满压球机缓冲料斗时，开始启动压球机进行压球，压球机对辊空载压力控制在18MP；

G、筛分：将筛网网孔直径控制在20mm；

H、着膜：喷淋量控制在10g/公斤球；

I、晾置：堆积厚度18cm，晾置5h。

对比例2

本对比例合成渣洗剂的防粉化生产工艺，以及所用原材料配比、规格与实施例3基本相同，所不同的是：

含结合剂，结合剂为高铝水泥5~12%、羧甲基纤维素钠0.5~2.0%，其中的百分比为质量百分比，指占烧结精炼渣、硅钙合金废渣、铝矾土和工业苏打总重量的百分比。

并采用下列步骤进行生产：

A、将原材料加入18重量份的水，搅拌15分钟制得混合料；

B、采用圆盘造粒技术，将加水后的混合料制成颗粒；

C、将所得颗粒在100℃下烘干，烘干后过15mm筛网，取筛上合格品晾至常温；

D：着膜、晾置，包装，此步骤同实施例3。

实施例3、实施例4以及对比例2所得渣洗剂中CaO含量：25~50%，还原剂含量：5~15%。

对实施例3以及对比例2所得渣洗剂存放20天，分别在第2、5、10和20天测试如下指标：

1）消解反应程度：生成Ca(OH)

2）还原剂保存率：实际还原剂单质成分的含量与原始还原剂单质成分的含量之比，以%表示；

3）脱硫率保有值：实际脱硫率与原始脱硫率的比值，以%表示；

4）成球保存率：实际成球率与原始成球率的比值，以%表示。

上述指标的测试结果如下表所示：

上表数据显示，同样采用了着膜工艺，但是在烘干、搅拌以及造粒等步骤与本发明不同的情况下，所得渣洗剂在第2-5天中各指标的变化虽然不明显，但是随着放置时间延长至10天以上，各指标的变化变得突出。

实施例5

以常州某钢厂复合渣洗料为例，合成渣洗剂的化学成分组成，以重量份计为：40~70份的金属钙渣、8~20份的金属铝屑、15~35份的白云石、5~15份的萤石；上述材料粒度均为0~5mm≥90%；其中，金属钙渣中CaO的含量≥45%，Al

参阅图1，本实施例一种合成渣洗剂的防粉化生产工艺，基本步骤与实施例1相同，所不同的是：

B、烘干：烘干过程中根据各原料的原始水分含量将链排式烘干机送料速度控制在6米/分，引风温度控制在230℃，使烘干后的各原料中的水分质量百分含量＜0.2%；

D、搅拌：将上述经过的各原料根据配方比例，按每次3吨的生产吨位，由微机配料系统计算每种原料的质量，自动控制下料并输送至封闭搅拌罐内；要求每次生产质量误差＜±5kg；根据产品质量要求，控制搅拌时间在10分钟；

F、压球：待上述输送的物料装满压球机缓冲料斗时，开始启动压球机进行压球，压球机对辊空载压力控制在10MP；

G、筛分：将筛网网孔直径控制在40mm；

H、着膜：喷淋量控制在7g/公斤球；

I、晾置：堆积厚度12cm，晾置3.5h。

实施例6

本实施例所描述的合成渣洗剂的防粉化生产工艺中，合成渣洗剂的化学成分组成与实施例5相同，所不同的是：

B、烘干：烘干过程中根据各原料的原始水分含量将链排式烘干机送料速度控制在2米/分，引风温度控制在130℃，使烘干后的各原料中的水分质量百分含量＜0.2%；

D、搅拌：将上述经过的各原料根据配方比例，按每次2吨的生产吨位，由微机配料系统计算每种原料的质量，自动控制下料并输送至封闭搅拌罐内；要求每次生产质量误差＜±5kg；根据产品质量要求，控制搅拌时间在13分钟；

F、压球：待上述输送的物料装满压球机缓冲料斗时，开始启动压球机进行压球，压球机对辊空载压力控制在20MP；

G、筛分：将筛网网孔直径控制在35mm；

H、着膜：喷淋量控制在9g/公斤球；

I、晾置：堆积厚度19cm，晾置5.5h。

对比例3

本对比例合成渣洗剂的防粉化生产工艺，以及所用原材料配比、规格与实施例3基本相同，所不同的是：

含结合剂，结合剂为水玻璃4~8%、CMC0.5~2.0%。其中的百分比为质量百分比，指占金属钙渣、金属铝屑、白云石和萤石总重量的百分比。

并采用下列步骤进行生产：

A、取金属钙渣、金属铝屑、白云石、萤石加工至0~3mm，备用；

B、通过圆盘搅拌机混合搅拌12分钟后下盘，搅拌开始9分钟后，将结合剂一次性加入搅拌机内，继续搅拌至结束；

C、将步骤B所得基料通过输送装置送入压球机内，压球机对辊空载压力设定为6MP，将基料挤成球状物；

D、将所得球体在200℃下烘干，烘干后过40mm筛网，取筛上合格品晾至常温；

E：着膜：将上述筛网上合格球体输送至筛网振动溜槽，在溜槽上、下固定位置布置喷淋装置，喷淋宽度与溜槽宽度相等，喷淋物为70℃的石蜡液，喷淋量控制在12g/公斤球，球体经溜槽下落通过喷淋装置时，将石蜡液喷淋在球体表面；

F、晾置、包装，同实施例5。

实施例5、实施例6以及对比例3所得渣洗剂中CaO含量：25~50%，还原剂含量：5~15%。

对实施例5以及对比例3所得渣洗剂存放20天，分别在第2、5、10和20天测试如下指标：

1）消解反应程度：生成Ca(OH)

2）还原剂保存率：实际还原剂单质成分的含量与原始还原剂单质成分的含量之比，以%表示；

3）脱硫率保有值：实际脱硫率与原始脱硫率的比值，以%表示；

4）成球保存率：实际成球率与原始成球率的比值，以%表示。

上述指标的测试结果如下表所示：

上表数据显示，对比例3的消解反应程度在第10天和第20天时，与本发明有明显的差异；同时还原剂保存率、脱硫率保有值和成球保存率与本发明相比亦有明显的下降，显示出对比例3使用石蜡液着膜工艺与本发明具体工艺之间的差异能够导致较为明显的渣洗剂指标劣化。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。