[其他]炼钢渣的利用方法

说明书

本发明涉及炼钢过程中大量产生，但处理却极其困难的炼钢渣的有效利用方法，更详细地说，是涉及将炼钢渣用作污泥硬化剂、土质改良剂或造粒和团矿粘结剂的方法。

炼钢渣里含有2CaO.Al₂O₃，F.CaO，F.Mgo，2CaO.Fe₂O₃，4CaO.Al₂O₃.Fe₂O₃，Fe₂O₃，Fe₃O₄和FeO等。

目前，这种炼钢渣，收容在渣罐里约20分钟-12小时后排出。但是，如果渣温达200-300℃左右，2CaO.SiO₂由于β→的转变过程而膨胀破坏，因此无有效利用方法，大部分被用作填平材料而废弃。

另一方面，在污泥硬化作业，或软质土壤改良中采用水泥，其缺点是，需用量很大因而成本很高，此外，以水泥或水泥和膨润土作粘结剂，将可塑性差的粉状铁矿石做成粒状或球团时，如果大量添加这种粘结剂，就需要很长时间才能达到硬化。而且，如果添加量过多，会降低生铁的品位。

本发明的目的是将上述炼钢渣这种未能利用的自然资源给予有效地利用，具体说，在这种炼钢渣中加入各种经过精细粉碎的添加物，使之具有潜在水硬性，即一旦加水混匀即硬化的性质，用作污泥硬化剂，土质改良剂或造粒和球团矿粘接剂。

为了达到上述目的，本发明采用以下方法;在熔融状炼钢渣中，添加重量百分比为5-30%的由一种或多种下列物质：硅酸盐质岩石、矿物或其风化物、异极矿、玻璃碴、铸造废砂、煤灰、废砖、红泥、火山喷出物、高炉渣、脱硅渣，氧化铁等组成的改良剂，使其发生熔融反应，然后水渣化，从其水渣化物中除去铁份，在除去铁份的水渣化物中添加重量百分比为3-5%的石灰和（或）石膏，并混合粉碎，或者将上述除去铁份的炼钢渣的水渣化物和上述同量的石灰和（或）石膏分别粉碎后再进行混合，用作污泥硬化剂、土质改良剂或造粒和球团矿的粘结剂。

本发明中，首先在熔融状态的炼钢渣里，添加由一种或多种下列物质：硅酸盐质的岩石、矿物或其风化物，异极矿，玻璃碴、铸造废砂、煤灰、废砖、红泥、火山喷出物、高炉渣、脱硅渣，氧化铁等组成的改良剂，利用熔融渣的显热引起熔融反应。由于添加了这种改良剂，炼钢渣的矿物组成从α～β-2CaO.SiO₂主体转变成2CaO.Mgs.2SiO主体，而且融点和粘性降低，因而水渣化率升高，从而有可能通过水渣化处理生产玻璃主体物。

添加这种改良剂的方法：

（1）熔炼开始或中途投入精炼炉内。

（2）出钢后投入精炼炉内。

（3）在精炼炉排渣时，投入排渣流。

（4）在远离熔渣流的落下位置投入，在该位置，来自熔炼炉的熔渣落入排渣罐。

（5）作为垫渣的代用品预先放入排渣罐中。

（6）其投入形式为在排渣罐内与熔渣成夹层结构。

此外，还可以采用缩管状物（lance    pipe）和发泡气体一起将改良剂投入的方法。改良剂的加入量考虑为5%（重量）-30%（重量）是基于以下原因。

这种情况下，改良剂的添加量小于5%（重量）时，在矿物组成的改良，以及降低融点或粘性等方面没有显示出特殊的效果，因此，添加量最低取5%（重量）;从工作效率和经济观点来看，希望利用熔融状炼钢渣所具有的显热来进行熔融反应，因此从这个意义来看，添加量最高取30%（重量）。

如上所述，在本发明中，添加改良剂使之发生熔融反应后，一般利用水冷却系统进行急冷处理，再用磁力分选分离回收其中含有的铁份，在其残余物中添加石灰和（或）石膏并混合、粉碎，或者分别粉碎后再混合，在这种情况下，石灰和石膏的添加量最低取3%（重量），如果不这样，硬化时间需要很长，而且最大硬化度也很低，即使改良剂的添加量超过5%（重量），硬化性能也没有太大的变化，与尽可能多地利用炼钢渣的本发明目的相反，用作造粒或球团矿的粘接剂时，得到的粒块和球团矿的品位降低，因此改良剂的添加量小于5%是合理的。

以下示出为确认本发明的作用及效果而进行的实验及其结果。

表1示出实验用试样的化学分析值和性能。

上述表1中示出炼钢（A）.（B）.（C）进行脱铁处理后的分析值。

以下表2示出使用上述各试样，按不同重量的混合比所制取的每一种样品的混合比。

表2