[发明专利]一种添加铬铁渣配制转炉用挡渣锥的方法

说明书

本发明属于铁合金生产技术领域及转炉辅助材料领域，具体涉及一种添加铬铁渣配制转炉用挡渣锥的方法，本发明使用跳汰法选取铬铁后剩余的铬铁渣，其粒度在5mm～50mm之间，以骨料形式加入，制备转炉用挡渣锥，有效利用铬铁渣中MgO、Cr₂O₃及镁铝尖晶石等，消化铬铁合金冶炼过程产生的铬铁渣固废，实现铬铁渣固废的资源化循环利用，包括原料制备、混合配料、椎体制作、锥杆浇注、养生干燥、装配成型6个阶段，该方法简便、快捷、绿色，能够消化铬铁合金冶炼过程产生的铬铁渣固废，实现铬铁渣固废的资源化循环利用，满足循环经济，降低了转炉用挡渣锥生产成本，缓解耐火材料价格波动对挡渣锥成本的影响，对实现铬铁渣资源化循环利用和节能减排具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及铁合金生产技术领域及转炉辅助材料领域，具体涉及一种添加铬铁渣配制转炉用挡渣锥的方法。

背景技术

炉渣是生产某种产品过程中从炉窑中排出的废弃物。炉窑种类很多，遍布各行各业，每年大量炉渣排出，占用土地，污染环境，特别是有的炉渣含有六价铬离子或五价钒离子等有毒物质，严重危害人的身体健康。废弃物是一个相对的概念，在一定的条件下为废弃物，在另一条件可能成为宝贵的原料。铬渣是冶金与化工行业生产金属铬、铬铁合金、铬盐等过程中排出的固体废弃物。铬盐、铬铁和金属铬是国民经济发展不可缺少的重要物质，用于冶金、化工、军工等诸多重要工业部门。

铬铁渣目前主要处置方式可分为三大类，一是直接回收利用，铬铁渣中含有一定的金属元素等可利用成分，可以根据其理化性质进行有效回收，增加铁合金炉渣的使用量，可以提高元素回收率，提高经济效益，多采用磁选或重选的方法直接进行合金回收；二是用作水泥原料，用于生产水泥混合料是铁合金炉渣在建筑材料行业资源化的重要途径之一；三是用作建筑和筑路材料，可用于生产建筑用砖。

随着国家可持续发展和循环经济理念的深入，铁合金炉渣综合利用要遵循“减量化、再利用、资源化”原则，形成再生循环利用的经济模式，通过资源的高效和循环利用，实现污染的低排放，保护环境，实现社会、经济与环境的可持续发展。

近年来由于加强环境保护，工业快速发展，耐火材料原料价格有上涨趋势，利用废弃物制备耐火材料可缓解耐火材料原料价格上涨造成的成本增加。

转炉挡渣锥是转炉出钢后期置于出钢口，利用其密度介于钢水与熔渣之间的特性，阻挡熔渣随钢水进入钢包，减少出钢下渣量的功能性耐火制品。

钢水密度为7.15g/cm³左右，熔渣密度为3.0g/cm³左右。通常，挡渣锥密度以在3.8～4.2 g/cm³为宜。实际应用时，由于Al₂O₃-SiO₂质、MgO-Al₂O₃质或者MgO质的耐火制品都达不到密度要求，所以挡渣锥需加入铸铁块、铁珠、锡铁、铁屑压合块、废钢等作为配重材料以提高整体密度。

由于转炉终渣呈碱性，挡渣锥耐火主要原料采用高铝矾土熟料或镁沙等，结合剂采用高铝水泥或镁质水泥，此外还加入少量减水剂等外加剂。

按结构分类，目前使用的挡渣锥主要有分散型和集中型两种类型。挡渣锥制作要素为：尺寸符合炉型要求、耐火度大于转炉出钢温度、体密介于钢水与熔渣之间、锥头抗高温爆裂。转炉出钢温度一般控制在1650℃～1680℃。存在以下缺点：

1、每生产1t高碳铬铁会产生0.8～1.3t铬铁渣，大量排放的铬铁渣既占用土地，又污染环境；

2、铬铁渣处置量较少，资源化利用率低；

3、生产挡渣锥采用耐火材料消耗大，生产成本高。