[发明专利]用电解铝厂一次铝灰生产HRB600的方法

说明书

本发明公开了一种用电解铝厂一次铝灰生产HRB600的方法，将电解铝厂的一次铝灰，添加部分的粘结剂，采用干粉压球机压成20mm左右的铝灰球；将压制好的球体，拉运到炼钢生产线待用；转炉在生产HRB600的时候，按照首先加入铝灰球然后再加入脱氧合金化元素的工艺方法，维持原有的炼钢工艺操作方法即可；所述铝灰球的吨钢用量在1.5～3kg。本发明能够有效地解决一次铝灰的二次利用问题，将其应用于炼钢生产，变废为宝，降低环境污染。

技术领域

本发明涉及一种用电解铝厂一次铝灰生产HRB600的方法。

背景技术

电解铝在生产过程中，产生的一次铝灰中间含有金属铝、氮化铝、氧化铝、氟化物以及铬、镍、砷等重金属。据目前的统计可知，电解铝生产过程中，每吨原铝产生25～50公斤的铝灰。由于铝灰的特殊性质，用于炼钢工艺过程中会造成钢液增氮，所以铝灰被认为是一种难以全量利用的危险废弃物。另外一方面，高强度建材钢是目前建筑用钢的优先发展方向。抗震螺纹钢筋HRB600的冶炼生产在炼钢工艺上，采用微合金化元素用于细化晶粒，添加钒氮合金利用氮化物的析出来强化晶界钉扎的作用，提高钢材的强度。查阅文献（1）苏晓梅、李小忠等人在华中师范大学学报[J]，2010年第二期上发表的题为：“铝灰渣高效利用的试验研究”的论文中有如下的内容表述：“铝灰在生产净化水絮凝剂、氧化铝陶瓷方面，能够产生较好的经济效益的内容表述”；（2）乔桂玲等人在轻金属杂志上发表的题为：“铝灰在铝电解槽上添加应用研究”的论文中有如下的内容表述：“电解铝产生的一次铝灰，氧化铝晶体结构稳定，难以作为电解铝的返回原料使用的内容表述”。（3）郭青在2013年第21期《材料导报》上发表的题为：“电解铝灰渣的回收利用现状”的论文中间，有如下的内容表述：“目前，能够规模化开发应用铝灰的工艺主要集中在生产耐火材料和净化水絮凝剂等技术领域，但存在工艺流程长、二次污染严重的短板”。根据以上的内容表述可知，目前还没有将电解铝厂的铝灰作为生产HRB600的工艺方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用电解铝厂一次铝灰生产HRB600的方法，能够有效地解决一次铝灰的二次利用问题，将其应用于炼钢生产，变废为宝，降低环境污染。

本发明的目的是这样实现的，一种用电解铝厂一次铝灰生产HRB600的方法，将电解铝厂的一次铝灰，添加部分的粘结剂，采用干粉压球机压成20mm左右的铝灰球；将压制好的球体，拉运到炼钢生产线待用；转炉在生产HRB600的时候，按照首先加入铝灰球然后再加入脱氧合金化元素的工艺方法，维持原有的炼钢工艺操作方法即可；所述铝灰球的吨钢用量在1.5～3kg。

发明人发现在HRB600的生产过程中，铝灰中间残留的金属铝，具有良好的脱氧效果，铝灰中间对于环境有危害性的AlN，脱氧的同时能够对钢液进行增氮，钢液中的氮在连铸浇注过程中析出，与合金中的钛元素、钒元素发生反应，形成氮化钛和氮化钒，能够起到增强钢材强度的作用。还有一部分AlN以酸溶铝的形式存在于钢液，能起到细化钢坯晶粒，起到增强钢材强度的作用。同时铝灰中的镉、铬、铜等被铝灰中间的金属铝和钢液中的合金元素还原，成为对钢材强度有贡献的合金元素。铝灰中的氟化物，能够起到助镕脱氧剂参与成渣的反应。这样能够实现铝灰全部无害化处理。

本发明基于铝灰中间的AlN、Al、Al2O3等其它物质，在炼钢脱氧工艺过程中的冶金物理化学反应特点，结合HRB600的生产工艺，开发的一种冶炼工艺，某厂铝灰中间的成分如下表： 化学成分%

Al Al2O3 K Mg SiO2 Na N Cl F

7.22 74.752 0.218 1.42 1.9 2.17 9.45 1.79 1.08