[发明专利]一种用于转炉炼钢的镁球及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢废弃的镁碳砖和铝镁碳砖的回收利用，制备MgO含量大于40%的镁球，用于转炉炼钢的前期，替代部分白云石的造渣辅料，起到优化转炉冶炼造渣工艺、改善炼钢环境污染的作用。

背景技术

作为炼钢容器的转炉、电炉与钢包使用的耐火材料，60%的耐火材料为镁碳砖和铝镁碳质砖等，这些以氧化镁为主成分的耐火材料，在炼钢使用后，由于炼钢过程的冶金化学反应影响了原有的成分和结构，将砖体分为原质层、变质层、反应层的三层结构，砖体中间含有SiO₂、Al₂O₃等物质，作为耐火材料的再生料使用，工艺复杂，生产成本较高。目前有少量的作为补炉料和溅渣改性剂使用，但是加工工艺低端，并且砖体原质层含有的石墨碳，在高温作用下形成的碳素纤维结构，影响了其在溅渣改进过程中的解体和熔解，故其用量有限，即使用于盛装铁水的铁水包和鱼雷罐使用的铝碳砖，废弃以后，内部也混杂有杂物，难以作为再生料使用。

检索文献披露：（1）蒋宏,李春雷,张怀军在《包钢科技》2001（4）发表的论文“高碳镁球在溅渣护炉工艺中的应用”中间有“高碳镁球与终渣反应快、粘度大,降低渣中氧化铁效果显著,可完全替代普通镁球应用于转炉终渣改质,从而改善溅渣护炉的效果。”的表述。（2）田守信、姚金甫在《耐火材料》2007,41（6）上发表的论文“再生镁碳砖的性能、使用和质量控制”一文中间有“由于再生镁碳砖中间掺入了大量的再生料，再生料的质量及其稳定性将直接影响再生砖的质量及其稳定性。要想在工业化过程中把再生镁碳砖的质量稳定在高水平上，就必须把影响再生砖质量的每个环节都控制好。”的表述。（3）朱新华，冯聚和，李玲珍溅渣护炉技术发展现状及其应用，河北理工学院学报2006（4）该文献介绍了转炉溅渣护炉工艺的特点,以及为了实现这一工艺目的,转炉冶炼过程中普遍使用轻烧白云石、镁钙石灰、白云石压块等含氧化镁的渣料、没有提及使用镁碳砖制作镁球应用于转炉炼钢的内容。由以上文献可知，目前还没有在转炉炼钢过程中，系统而有效的利用废弃镁碳砖和铝镁碳砖的方法。

本发明利用废弃镁碳砖和铝碳砖结合，压制成为含有以MgO为主成分，Al₂O₃为辅助成分的镁球，具有镁球和化渣剂的两种功能，其1：将转炉吹炼过程中渣中需求的氧化镁，全部或者大部分由氧化镁含量较高的废弃镁碳砖制备的镁球提供，全量或者部分替代传统炼钢工艺使用的白云石，减少了对于资源的依赖性，有利于减少转炉冶炼过程中产生的渣量；其2：氧化镁含量较高的废弃为主原料制备的镁球，含有4%～12%的石墨碳成分，是降解转炉渣中氧化铁含量最有效的成分，故能够完全替代转炉使用的压渣剂，在降解渣中氧化铁的同时，消泡压渣，稠化转炉的炉渣，实现减少倒炉倒渣时间或者不倒炉出钢的目的。本工艺减少了炼钢厂对于白云石的需求量，节约了资源。

发明内容

本发明的目的在于：利用炼钢厂废弃镁碳砖和镁铝碳砖含有较高氧化镁的特点，添加部分的白云石粉末，使之造球，应用于转炉炼钢，实现炼钢废弃物的循环利用，达到节能减排的目的。

本发明的目的是这样实现的：一种用于转炉炼钢的镁球及其生产工艺，以120吨转炉生产为例，分步骤实施；

步骤1配料：

1）将废弃的镁碳砖,挑拣出杂物，用PC0606颚式破碎机破碎成5-50mm的颗粒，再置于4R3216的雷蒙磨内，加工成为3mm以下的粉末，备用；

2)将废弃的铝碳砖,挑拣出杂物,用PC0606颚式破碎机，破碎成5-50mm的颗粒，再置于4R3216的雷蒙磨内，加工成为3mm以下的粉末，备用；

3)选用粒度小于1mm的白云石粉末，备用;其中MgCO₃含量为52%；CaCO₃含量为45%；SiO₂含量为3%；

步骤2制球：

将镁碳砖1）：铝碳砖2）：白云石粉末3）：水,按照质量百分比80:15:4.5：0.5的比例混匀,置于钢渣粉压球机中制成20mm的球体,在20-50℃的温度下烘干后,得镁球;

步骤3投加：

在转炉开吹的同时或者开吹前30s，加入石灰和镁球，其中镁球的加入量占自总重量的65-80%，剩余的20-35%在冶炼终点倒炉前30s加入，此时转炉按正常冶炼程序作业。

所述生产工艺，转炉在使用含MgO为30%的白云石时,每炉镁球加入量为2.5-5.5吨;在不使用白云石时，每炉镁球加入量为0.6-2.8吨。