[发明专利]利用连铸铁皮渣制备连铸保护渣的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢水连铸生产工艺最终所生产的废料连铸铁皮渣的综合利用，具体地指一种利用连铸铁皮渣制备连铸保护渣的方法。

背景技术

连铸铁皮渣是连铸坯被空气氧化后所产生的氧化铁皮与连铸结晶器所用的连铸保护渣产生的残渣的混合物。连铸保护渣是钢水连铸过程中不可缺少的辅助材料，它加在连铸结晶器中的钢水表面，其熔化后起着防止钢水氧化和润滑钢坯的作用。在钢坯出连铸结晶器后，连铸保护渣由冷却水从钢坯上冲下成为保护渣残渣。与此同时，高温钢坯失去连铸保护渣的保护，直接与冷却水和空气接触，其表面不可避免地被氧化成铁的氧化物，即氧化铁皮。在连铸机下，氧化铁皮和保护渣残渣一起被冲入一个沉渣池。

作为连铸工艺必不可少的辅助材料，连铸保护渣的成份、性能要求是很严格的。为了便于控制其成份和性能，连铸保护渣都是用成份稳定的矿物质(石灰石、萤石、石英、石墨等)和化工物质(水泥熟料、纯碱、硼砂、炭黑等)生产。现在普遍使用的预熔型连铸保护渣，更是将几种原料混合后高温熔化、水淬、磨细成为预熔料，再根据各种保护渣的性能要求，在预熔料中配入适当的矿物原料调整成份、性能，并配入碳质材料生产成预熔型连铸保护渣。这样，其成本非常高，目前预熔料的价格约1700元/吨。

钢水连铸生产工艺中连铸保护渣的用量也非常大，每吨钢约需0.4～0.7公斤。通过对其最终所形成的废料连铸铁皮渣进行取样分析，发现连铸铁皮渣中的保护渣残渣约占20～40％，氧化铁皮约占60～80％。由于连铸铁皮渣中含有低熔点物质如Na₂O、K₂O、CaF₂、B₂O₃等，为了废物利用，目前某些厂家将其作为球团矿的助烧结剂，或者直接作为球团矿的原料。但这些低熔点物质特别是Na₂O和K₂O对高炉十分有害，容易造成炉口结瘤，国际标准要求球团矿中Na₂O+K₂O必须低于0.35％，故这些连铸铁皮渣废料并不适合于球团矿。因此，很多钢铁厂将连铸过i程中产生的连铸铁皮渣仅作为下脚料以极低的价格卖出。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提出一种利用连铸铁皮渣制备连铸保护渣的方法。采用该方法生产连铸保护渣，能够最大限度地回收连铸生产过程中产生的废弃物，使之得到有效的综合利用，进而大幅降低连铸钢坯的生产成本。

为实现上述目的，本发明所设计的利用连铸铁皮渣制备连铸保护渣的方法，依次包括如下步骤：

1)以钢水连铸生产工艺最终所形成的废料连铸铁皮渣为原料，采用磁选方法对其进行分离，将其分成TFe含量为60～72％的氧化铁皮和TFe含量小于3％的保护渣残渣。所分离出的氧化铁皮中，Na₂O＜0.35％的可用作炼铁炼钢原料，SiO₂＜0.5％的可用作磁性材料、铁粉原料。所分离出的保护渣残渣，其化学成份与普通板坯保护渣基本一样，其半球点、粘度也十分接近，只需配入一定量的其它辅料，就可以调整其理化性能，故将其用作连铸保护渣原料。

2)按重量取50～98％的保护渣残渣，配入0～48％的辅料，辅料为硅灰石、石灰石、萤石、石英、碳酸钠、硼砂中的一种或一种以上的组合，再加入2～20％的炭质材料，充分混合均匀，即可获得钢水连铸生产工艺所需的连铸保护渣。

进一步地，所说的步骤1)中，先依次采用磁场强度为1000～1500Oe的弱磁场和磁场强度为1500～10000Oe的中磁场直接对连铸铁皮渣进行第一回合磁选，分离出一部分氧化铁皮和保护渣残渣；然后将经过第一回合磁选的尾渣用湿法研磨成粒度小于0.07mm的颗粒占80％以上的铁皮渣矿浆；再依次采用与上述磁场强度对应的弱磁场和中磁场对铁皮渣矿浆进行第二回合磁选，分离出剩余的氧化铁皮和保护渣残渣。经过两个回合精细的磁选，可以最大限度地将连铸铁皮渣分离为氧化铁皮和保护渣残渣两部分，特别是确保所分离出的保护渣残渣TFe含量小于3％，这样才适合于作为连铸保护渣的原料。