[发明专利]一种转炉用低成本复合高效发热剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种转炉用低成本新型复合高效发热剂及其制备方法，其成分包括有铝灰、铁矿石以及石灰石，其制备方法为将铁矿石、石灰石经破碎研磨后与铝灰按比例混合后，经成型、烘干后制备成发热剂，其所使用的原料全部为成本低廉的废弃物和矿物，成分及制备方法简单，发热量大且作用直接效果好，在使转炉冶炼快速升温的同时对后续造渣及改善炉渣性能也极为也利，是一种废弃物资源低成本且高效综合利用的方法，所述研混一体机，按照其制备方法以及工艺要求实现了研磨加水混合搅拌，大大提高了生产效率，且通过研混一体机使得该环节的量可控，颗粒大小可控，各个环节环环相扣，在研磨的同时亦可实现搅拌的过程，大大节约了生产时间。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种转炉用低成本复合高效发热剂。

背景技术

随着炼铁工艺进步及转炉用金属料的变化，目前转炉用金属原料出现铁水含硅量降低、废钢比增加的特点，由此带来吹炼初期转炉内热量不足、化渣慢、冶炼时间长、脱硫脱磷能力下降、钢水终点含氧高等一系列问题，在转炉吹炼初期快速升高炉内温度促进造渣料迅速成渣以进行渣金间反应是解决这一系列问题的关键。使用发热剂是快速升高转炉炉温的重要辅助手段，其制作方法一般是以发热物质为主要原料，配加添加剂调整成分和密度，并用一定量的粘结剂将其制备成型使用。根据使用的发热物质的有效元素不同，转炉用发热剂一般分为碳质、硅质和铝质发热剂，铝质发热剂中的发热物质一般为金属铝，其具有发热量大、对应发热剂使用效率高的优点，但由于金属铝价格较高，限制了其大量使用。另外，从环保及资源再利用角度出发，发热剂原料使用可回收物料也成为一种趋势。

目前开发和使用的转炉发热剂种类很多，但在原料成本、使用效果等方面普遍存在以下问题：

一、是发热效率不足、原料成本偏高，虽然使用可回收物料作为转炉发热剂原料是一种发展趋势，但目前开发的转炉发热剂均以碳质(如废电极粉、焦炭粉)或硅质(如工业硅粉和碳化硅粉等切割废料)废弃物为发热剂原料，由于这些碳质和硅质废弃物有效组分及发热量偏低，往往需要另外添加价格昂贵的金属或合金硅铝以增加发热量和使用效率，例如专利号为CN102534091A公开的一种炼钢用发热剂及其生产方法，其添加剂为以下1-2种：硅粉、铝粉、硅铁粉，这些金属和合金硅铝的加入其目的是为了增加发热量，其考虑到利用光伏切割废料(金属硅和碳化硅)和工业碳化硅来作为发热的功能时，发热量还不够，故添加了硅粉、铝粉、硅铁粉这类价格昂贵的金属或合金中的一种或者两种来辅助发热，而铝灰虽然同样也是废弃物，但是其含有15％-20％的金属铝，无需担心其发热量不够的问题。

二是发热剂用途单一，生成物对转炉造渣不利，目前广泛开发使用的碳质、硅质转炉发热剂一般仅考虑提高转炉炉温，并没有过多关注反应生成的二氧化硅等酸性物质对后续转炉造渣过程的影响，在转炉生产过程中加入大量的造渣材料造碱性转炉渣是炼钢工艺的关键环节，上述碳、硅质发热剂产生的酸性二氧化硅等物质会带来转炉渣碱度及对应脱硫脱磷能力降低的问题，需要加入更多的石灰调整酸碱度，对应造渣量、耗热量等均会相应增大，不利于转炉的造渣过程。

三是现有粘结剂的使用降低发热剂有效组分含量，制备转炉发热剂往往需要使用一定量的粘结剂将发热剂成型，以降低使用过程中产生的粉尘并改善炉前操作环境，目前使用的粘结剂包括两大类，一类是以水玻璃、水泥为代表的含大量硅质的无机粘结剂，这类粘结剂使用后会带入酸性二氧化硅，另一类是以甲基纤维素、淀粉等为代表的有机粘结剂，在发热剂使用过程中挥发掉，但很明显无论使用以上哪类粘结剂其在发热剂组成中均有一定重量占比，但带入的物质往往不是转炉渣的有效成分甚至会增加转炉的造渣负担，这使得现有粘结剂的使用降低了发热剂的有效组分含量。

因此如何充分利用可回收物料降低发热剂成本，提高有效组分含量和发热量，选择合适的调节剂和粘结剂种类,并且制备的发热剂加入转炉在能起到迅速升高转炉温度的同时促进转炉造渣料快速成渣，降低转炉造渣负担的复合作用是目前亟需解决的问题。