[发明专利]一种低成本转炉用发热剂及生产方法

说明书

本发明公开了一种低成本转炉用发热剂及生产方法，属于钢铁冶金领域，包括工业硅粉和AD粉，工业硅粉所占重量百分百为60～80％，AD粉所占重量百分百为20～40％，其余为粘结剂和添加剂，其中工业硅粉为光伏产业所产生的回收利用较差的废弃物，AD粉为炼铝生产过程所产生的废料，工业硅粉中的金属硅作为发热值高的物质，而AD粉原料增加发热值，也提供金属硅氧化时需要的部分氧源，上述原料经合理的配比压球后，不仅其发热效果优于现有同类发热剂，且发现了废弃物资源综合利用的方法，使用所述的低成本转炉用发热剂，与原硅质发热剂相比，在加入量相同的情况下，升温效果优于原发热剂，成本明显低于原硅质发热剂。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，特别涉及一种低成本转炉用发热剂及生产方法。

背景技术

随着我国钢铁业的快速发展，国内铁矿石资源日益紧张，铁矿石需大量进口且价格不断攀升，铁水的生产成本亦不断提高，因此在炼钢过程中降低铁水比、提高废钢比迫在眉睫。但提高废钢比会导致转炉热量不足，为解决这一问题，通常采用吹氧或加入发热剂升温钢水。采用吹氧对钢铁料消耗、合金消耗和钢水质量都不利，一般采用加入发热剂的方式来提高废钢比。通常的发热剂为硅铁、碳化硅、铝粉等，但生产成本高。

二十一世纪初至今，太阳能光伏发电在全球发展迅速，中国广泛推广使用太阳能并快速成为全球最大的光伏电池生产国。半导体工业用单晶硅和太阳能电池用多品硅，都需要将高纯的晶体硅切割成薄硅片。在切割过程中，会产生大量的工业硅粉，切割后的工业硅粉粒度小，经过烘干后，硅粉中金属硅的含量可达70～95％。国内对工业硅粉回收利用进行了大量的研究，还没有研究出具有较好经济效益和环保效益的回收技术。工业硅粉有效利用既可以提高废料的利用，又可以发展循环经济、绿色经济、和环保产业。

所述工业硅粉中的金属硅在转炉炼钢过程中可以与氧反应，其化反应方程式为：Si+O₂＝SiO₂+热量；

AD粉原料主要作用是进一步提高发热值，提高发热剂在钢液中的反应能力，另一方面提供部分氧的来源，4Al+3O₂＝2Al₂O₃+热量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本转炉用发热剂及生产方法，上述原料经合理的配比压球后，不仅其发热效果优于现有同类发热剂，且发现了废弃物资源综合利用的方法，使用所述的低成本转炉用发热剂，与原硅质发热剂相比，在加入量相同的情况下，升温效果优于原发热剂，成本明显低于原硅质发热剂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低成本转炉用发热剂，包括工业硅粉和AD粉，工业硅粉所占重量百分百为60～80％，AD粉所占重量百分百为20～40％，其余为粘结剂和添加剂。

进一步地，工业用硅粉粒径为≤3mm，AD粉粒径为≤5mm。

进一步地，工业硅粉中金属硅的含量为80～95％。

进一步地，AD粉中Al的含量为20～45％。

进一步地，粘结剂占所述低成本转炉用发热剂重量百分百0～6％，粘结剂为水泥、淀粉、水玻璃中的一种或至少两种的组合。

进一步地，添加剂占总发热剂重量百分百0～10％，添加剂为铝粉、碳化硅、碳粉中的一种或至少两种的组合。

本发明提出的另一种技术，一种低成本转炉用发热剂的生产方法，包括以下步骤：

S1：工业硅粉制备：晶体硅放置到粉碎机进行粉碎，通过不断的碰撞粉碎晶体硅至粉状，取出粉末的晶体硅通过熔融法产生的交流或直流电弧等离子体产生的高温的高温气体，其晶体硅粉体喷射到高温气体内，进行气化冷却收集硅粉；

S2：工业硅粉筛选：硅粉通过筛粉机进行筛分，筛选出粒度在3mm以下的工业硅粉；