[发明专利]菌糠的新用途及冶金工业用保温覆盖剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型炼钢/炼铁用保温覆盖剂，属于冶金技术领域。

背景技术

在炼铁、炼钢生产中，在各个盛装铁水和钢水的熔液的环节，必须进行保温处理，以减少铁水、钢水的热损失和氧化。传统的保温剂主要是碳化稻壳作为保温材料。碳化稻壳质轻、颗粒小，铺展性差，使用时在热气流的带动下大量的漂浮于空气中，严重的恶化车间环境。碳化稻壳虽然具有较好的保温作用，但是其制造过程需要碳化，生产成本较高，对环境影响也较大。

众多学者都在致力于研究开发新型保温覆盖剂。主要考虑以下几个方面：1、添加一定量的膨胀蛭石和膨胀石墨，使得覆盖剂投入钢水后迅速铺展开来，有效覆盖住钢水表面；2、覆盖剂中配加适量发热剂，利用发热剂化学反应产生的热量来弥补热损失。比如“钢包钢水保温覆盖剂的开发，李淑清《特殊钢》，2003年3月第24卷第2期”。其主要成分SiO₂ 20-35％，Al₂O₃ 10-20％，Fe₂O₃ 2-5％，C 15-25％，MgO 2-5％。

中国专利申请99121979.1，公开了一种颗粒状钢包保温剂，按重量计，10-50份碳化稻壳、10-50份烧结石灰、5-30份烧结白云石、5-50份石墨、3-15份粘结剂搅拌混合均匀得到混合物，与轻体火山渣或轻体陶粒(比重0.4-0.7)一起加工成3-12mm的颗粒干燥得到保温剂。该保温剂铺展性能得到改善，无粉尘污染。

中国专利申请200710044311.8，公开了一种颗粒状碳化稻壳保温剂，其组成为“碳化稻壳45-80％，粘结剂10-30％，填充材料1-30％”。所述填充材料是膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、漂珠、硅藻土、电厂灰中的一种或至少两种组合。通过将高比例的碳化稻壳与多种填料以及多种粘结剂组合使用，将碳化稻壳粘结在一起成颗粒状，容重小于0.6，熔点在1400℃。

但是，上述改进仍然需要高比例的碳化稻壳，而碳化稻壳制造过程需要碳化，生产成本较高，对环境影响也较大。

另外，随着国民经济的发展，我国食用菌生产规模不断扩大，在食用菌生产过程中要产生大量的食用菌废料(下称菌糠)。传统的食用菌栽培都是一次性利用原料，一次用后就废弃了。菌糠的遗弃不仅造成资源浪费，还滋生霉菌和虫害，污染环境，会制约我国食用菌产业的发展。目前菌糠的应用主要用于农业循环外：饲料、肥料和燃料等方面，相当多的都是废弃。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供菌糠的新用途，即将其用于制备炼铁、炼钢等冶炼工业中的保温覆盖剂，尤其是炼钢/炼铁用保温覆盖剂。这样，既降低了冶炼成本，又能有效避免菌糠对环境的污染，能够产生良好的经济效益。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种新型保温覆盖剂，该保温覆盖剂由菌糠、膨胀剂和熔点调节剂组成，其重量配比为：菌糠50～80份，膨胀剂10～30份、熔点调节剂5～20份。其中所述菌糠是指食用菌栽培采收后废弃的固体培养基质。

所述膨胀剂选自蛭石、石墨、珍珠岩中的至少一种。优选的是蛭石。

为了提高覆盖剂在高温下铺展能力的目的，蛭石、珍珠岩、石墨可以采用膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、膨胀石墨。

所述熔点调节剂选自锅炉灰、煤灰、草木灰等，优选的是锅炉灰。

上述方案作为优选的是：由菌糠、蛭石和锅炉灰组成，其重量配比为：菌糠50～80份，蛭石10～30份、锅炉灰5～20份；进一步优选的是：菌糠50～60份，蛭石15～30份、锅炉灰15～20份。

本发明利用食用菌采摘后的废料--菌糠替代通常使用的碳化稻壳，类石墨等昂贵的碳质材料，不需要碳化处理，成本低廉，制备得到的保温覆盖剂用于炼铁、炼钢等冶炼工业中，铺展性好、保温效果好，没有粉尘污染，同时不沾包，不结渣，不易吸潮。

为了降低保温覆盖剂的碱度，也可以采用石灰或石灰石作为碱度调节剂，同时起到调节熔点的作用。石灰或者石灰石的用量为：不超过保温覆盖剂总质量的10％。

本发明保温覆盖剂的制备方法为：将各原料按配比机械破碎、干燥、机械混匀即得。

必要时，各原料应粉碎至一定粒度：

所述菌糠≤5mm；

熔点调节剂(锅炉灰等)≤1mm；

膨胀剂(蛭石等)≤5mm；

石灰或者石灰石≤1mm；

粒度过大会造成容易造成覆盖剂物料不均匀，燃烧火焰较大，从而影响使用效果。