[发明专利]铁钙铝渣及其制备方法

说明书

本发明涉及冶金合成渣，是一种新的冶金浇注保护材料，本发明产品主要由铁、钙、铝的氧化物组成，作为炼钢、炼铁过程中的助熔剂，是一种替代萤石的理想材料。

在炼铁炼钢过程中，萤石作为助熔材料，是一种不可缺少的原材料，也是炉后脱硫、脱磷合成渣的重要组成材料。炼钢炼铁所需要的大量萤石，经高温熔融后，形成大量有害气体和灰尘进入大气中，或溶解于水中，造成周边地区不同程度的空气和水的氟污染。进几年来，随着人们环境意识的逐渐增强，环境保护在人类生活中的位置日益提高，氟污染已经开始引起人们的高度重视。解决炼铁炼钢过程中氟污染的重要途径就是寻求萤石的安全替代物。铁钙铝渣就是我们在探索过程中发明的一种理想材料。

本发明的目的就是通过制备一种铁钙铝渣，来替代炼铁炼钢过程中所使用的萤石，从根本上消除氟污染。

本发明产品铁钙铝渣的主要组成成份(重量百分比)为：

  CaO            10-60

  Al₂O₃        10-60

  Fe₂O₃        10-35

为了制备含有这些组份的铁钙铝渣，本发明采用含有这些组份或能够在烧制过程中参加反应能转化成这些组份的矿物为原料，例如用铝矾土矿和铁铝矾土矿提供Al₂O₃；方解石(或石灰石)提供CaO；铁铝矾土矿和铁矿石(或铁精粉)提供Fe₂O₃等。本发明使用的原料及配方(重量百分比)为：

 名称                  组分    含量    重量配比(％)

铝矾土                Al₂O₃  ≥70       0-50

铝土矿(铝矾土原矿)    Al₂O₃  ≥50       0-60

铁铝矾土(或原矿)      Al₂O₃  ≥30       0-70

                      Fe₂O₃  ≥5

方解石(或石灰石)      CaO      ≥45       10-80

铁矿石(或铁精粉)      Fe₂O₃  ≥45       0-50

焦炭(或煤块)          发热量≥5000卡      0-60

本发明人经过大量的研究发现，可以通过上述原材料的不同组合和不同配比，通过不同的生产工艺，生产出具有相同或相近组成成份的铁钙铝渣，几个典型的配方如下：

原料名称                        典型配方(重量％)

                       1             2           3            4

铝矾土(铝土矿)         11-44         0-34        16-62        0-40

铁铝矾土(或原矿)                     14-55                    18-67

方解石(或石灰石)       16-53         14-55       25-74        18-67

铁矿石(或铁精粉)       8-37          0-28        1-45          0-34

焦炭(或煤)             10-48         9-50

按照上述配方1和配方2，可以用冶金竖窑，采用焦炭(或煤)烧制，生产产品铁钙铝渣，具体生产工艺为：将所有原材料粉碎至粒径10厘米以下的颗粒，按比例加入冶金竖窑，用焦炭(或煤)加热至物料熔融流出，不断添加完物料。流出产物经自然冷却，按要求粒度粉碎，化验，包装。

按照上述配方3和配方4，可以用池窑，采用燃气加热，生产产品铁钙铝渣，具体生产工艺为：将所有原材料粉碎至粒径2毫米以下的颗粒或粉状，按比例加入池窑，用燃气加热至物料熔融流出，不断添加完物料后，流出产物经自然冷却，按要求粒度粉碎，化验，包装。