一種利用鈣化焙燒提釩廢渣生產(chǎn)的中間包覆蓋劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金輔料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用鈣化焙燒提釩廢渣生產(chǎn)的中間 包覆蓋劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于近些年來鋼鐵產(chǎn)能的迅速擴(kuò)張，加之經(jīng)濟(jì)形勢(shì)持續(xù)下行，鋼鐵產(chǎn)能過剩越來 越凸顯，大部分鋼鐵企業(yè)都處于虧損狀態(tài)，面對(duì)這樣的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)大部分鋼鐵企業(yè)都通過節(jié) 能降耗來降低成本，提高利潤。而原燃料和冶金輔料降價(jià)作為鋼廠直接有效地降低成本辦 法，鋼鐵企業(yè)都紛紛降低包括中間包覆蓋劑在內(nèi)的各種原燃料的采購價(jià)格，加之中間包覆 蓋劑的各種原材料價(jià)格一直在上漲，因此中間包覆蓋劑生產(chǎn)企業(yè)在保證質(zhì)量的前提下降本 增效對(duì)企業(yè)的生存至關(guān)重要。各家中間包覆蓋劑生產(chǎn)企業(yè)都在努力尋求優(yōu)質(zhì)、廉價(jià)的原材 料來替代現(xiàn)有價(jià)格較高的原材料，降低成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，提高企業(yè)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。在 現(xiàn)有技術(shù)中，中間包覆蓋劑都是以硅灰石、粉煤灰、石灰石、白云石、膨潤土、焦寶石、鋁礬土 等為主要材料，以螢石、純堿等為助熔劑，再根據(jù)鋼廠工藝配入一定的碳質(zhì)材料制作生產(chǎn) 的，其中硅灰石、石灰石、膨潤土、螢石使用的比例較大，此類材料大量開采破壞生態(tài)平衡， 此外此類材料屬于不可再生資源，價(jià)格逐年上漲，加上后續(xù)運(yùn)輸和加工的費(fèi)用，使得覆蓋劑 的成本居高不下，擠占了利潤空間，制約了企業(yè)的發(fā)展，因此尋找價(jià)格低廉的替代材料就顯 得至關(guān)重要。中國專利CN 103170592 A公開了一種利用高爐渣制備的中間包覆蓋劑，該覆 蓋劑由以下原料組成：尚爐渣30~45重量份，石灰石24. 7~40重量份，輕石10~20重 量份，螢石10~20重量份；該發(fā)明制備的中間包覆蓋劑原料成本低廉，熔點(diǎn)適宜，熔化時(shí)間 短，鋪展性和保溫性良好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種利用鈣化焙燒提釩廢渣生產(chǎn)的中間包覆蓋劑，以及利用 鈣化焙燒提釩的廢渣作為原材料生產(chǎn)該中間包覆蓋劑的方法。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 本發(fā)明提供了一種利用鈣化焙燒提釩廢渣生產(chǎn)的中間包覆蓋劑，由以下原材料制備按 重量份計(jì)：硅灰石15~26重量份、鈣化焙燒提釩廢渣20~40重量份、方解石5~20重 量分份、膨潤土 5~20重量份、焦寶石0~10重量份、螢石0~3重量份、純堿1~4重量 份、高碳粉煤灰〇~15重量份、粘結(jié)劑1~3重量份。
[0005] 優(yōu)選的，該鈣化焙燒提釩廢渣生產(chǎn)的中間包覆蓋劑由以下原材料制備按重量份 計(jì)：硅灰石15~26重量份、鈣化焙燒提釩廢渣20~40重量份、方解石14~20重量分份、 膨潤土 5~20重量份、焦寶石5~10重量份、螢石2~3重量份、純堿2~4重量份、高碳 粉煤灰8~15重量份、粘結(jié)劑2~3重量份。
[0006] 優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉。
[0007] 優(yōu)選的，所述硅灰石、鈣化焙燒提釩廢渣、方解石、膨潤土、焦寶石、螢石以及高碳 粉煤灰的粒度均為100目。
[0008] 本發(fā)明還提供了一種利用鈣化焙燒提釩廢渣生產(chǎn)的中間包覆蓋劑的制備方法，包 括以下步驟： (1) 原材料預(yù)處理，將鈣化焙燒提釩廢渣混勻粉碎，控制其含水量小于1% ; (2) 制漿：按重量份稱取各原材料，置于制漿罐中，加水?dāng)嚢?，制備混合料漿，其中為了 保證料衆(zhòng)均勾，要求攪拌時(shí)間大于等于30min，控制原材料與水的質(zhì)量比為1. 5 :1~1 :10， 制備混合料漿，以能夠制備出均勻的漿料為標(biāo)準(zhǔn)，具體的加水量可以根據(jù)具體的情況作相 應(yīng)的調(diào)整； (3) 噴霧造粒：將所述混合料漿加壓進(jìn)入噴霧干燥塔進(jìn)行噴霧造粒； (4) 篩分除塵：篩分出粒度為20~80目的噴霧造粒的顆粒，制備得到中間包覆蓋劑； (5) 產(chǎn)品檢測(cè)：對(duì)制備得到的中間包覆蓋劑取樣檢測(cè)化學(xué)成分； (6) 包裝，入庫。
[0009] 優(yōu)選的，所述步驟（1)還包括以下步驟： 原材料檢測(cè)：取樣檢測(cè)鈣化焙燒提釩廢渣的化學(xué)成分； 配方設(shè)計(jì)：化學(xué)成分確定后，利用鈣化焙燒提釩廢渣和其它原料設(shè)計(jì)中間包覆蓋劑的 配方。
[0010] 鈣化焙燒提釩廢渣作為原材料生產(chǎn)中間包覆蓋劑時(shí)，首先需要檢測(cè)鈣化焙燒提釩 的化學(xué)成分，可以作為原材料使用的鈣化焙燒提釩廢渣中310 2的含量為28~32%，CaO的 含量為49~53%，MgO的含量為10~14%。如果檢測(cè)出鈣化焙燒提釩廢渣中Si0 2、CaO和 MgO的含量很低，雜質(zhì)的含量比較高，則此鈣化焙燒提釩廢渣是不能作為原材料使用的。當(dāng) 鈣化焙燒提釩廢渣中的化學(xué)成分確定后，就根據(jù)鋼種的需要來設(shè)計(jì)中間包覆蓋劑的生產(chǎn)配 方。通過調(diào)整原材料中高碳煤灰粉的含量來制備中碳中間包覆蓋劑、低碳中間包覆蓋劑以 及高碳中間包覆蓋劑，且當(dāng)原材料中不添加螢石時(shí)，就可以制備出一種不含F(xiàn)的中間包覆 蓋劑。
[0011] 優(yōu)選的，所述步驟（3)中，混合料漿加壓到1.8~2.2Mpa，噴霧干燥塔的塔內(nèi)溫度 彡800°C，出口溫度為120~180°C。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明將廉價(jià)的鈣化焙燒提釩的廢渣作為生產(chǎn)中間包覆蓋劑的原材料，復(fù)配其他原材 料如硅灰石、方解石、膨潤土、焦寶石、螢石粉、純堿以及高碳粉煤灰等制備中間包覆蓋劑。 鈣化焙燒提釩廢渣是鈣化焙燒工藝提釩產(chǎn)生的廢料，該鈣化焙燒提釩廢渣中含有大量的 硅、鈣、鎂等化學(xué)組分，此類廢渣量大、組分穩(wěn)定且價(jià)格低廉。通過對(duì)此類鈣化焙燒提釩企 業(yè)考察得知，當(dāng)前主要的處理方式是將鈣化焙燒提釩的廢渣作為制備水泥的原材料，這樣 導(dǎo)致該廢渣的附加值較低。此外由于近幾年水泥產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，無法完全處理此類廢渣。 而提釩廢渣中所含的硅、鈣、鎂等則是中間包覆蓋劑中必需的元素，因此，通過向制備中間 包覆蓋劑原材料中添加鈣化焙燒提釩廢渣，可以替代或部分替代中間包覆蓋劑原材配方中 含有該化學(xué)元素的原材料中的一種或幾種，從而減少中間包覆蓋劑原材料的使用量，而且 制備出的中間包覆蓋劑的質(zhì)量性能達(dá)到并滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，覆蓋劑的生產(chǎn)成本每噸能夠降低 20%~30%，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益。
[0013] 在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，鈣化焙燒提釩領(lǐng)域的技術(shù)工人也在尋找合理利用鈣化焙燒提釩 廢渣的方法，提高鈣化焙燒提釩廢渣的附加值。本發(fā)明為鈣化焙燒提釩廢渣的合理使用提 供了新方法，能夠有效地減少鈣化焙燒提釩廢渣的大量堆積問題，變廢為寶，有很好的環(huán)保 效益和社會(huì)效益。
[0014] 因此，本發(fā)明通過鈣化焙燒提釩廢渣在中間包覆蓋劑生產(chǎn)中的應(yīng)用，以廉價(jià)的成 本有效地補(bǔ)充了硅、鈣、鎂原材料成分，大大地降低了生產(chǎn)中間包覆蓋劑的成本，經(jīng)濟(jì)和環(huán) 保效益極其顯著。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 原材料中螢石的主要成分為CaF2，而CaF2是一種助恪劑，能和CaO、SiO 2、Al2O3形成 低共熔物，可以有效降低覆蓋劑的熔點(diǎn)、黏度和表面張力。CaF 2的加入量宜控制在20%以內(nèi)， 含量過高時(shí)容易在高溫下產(chǎn)生有害氣體和煙塵，污染環(huán)境。因此，在制備中間包覆蓋劑的過 程中，可以通過調(diào)整螢石的含量從而調(diào)整中間包覆蓋劑中F的含量，當(dāng)有特殊要求比如需 要制備一種不含F(xiàn)的中間包覆蓋劑時(shí)，原材中就不添加螢石。原材料中焦寶石的主要成分 是Al 2O3和SiO 2，還含有少量的Fe2O3和Na 20。原材料中高碳粉煤灰粉主要是提供C源，通 過調(diào)整原材中高碳粉煤灰粉的含量制備不同含碳量的中間包覆蓋劑。而原材料中方解石、 膨潤土以及硅灰石是中間包覆蓋劑中SiOjP CaO的主要來源，CaO主要影響中間包覆蓋劑 的堿度。除此以外，制備得到的中間包覆蓋劑中還存在一些其他的微量成分，如Ti0 2、MnO2 以及其他一些雜質(zhì)成分。鈣化焙燒提釩廢渣的主要組分為SiO2XaO和MgO,經(jīng)過多次檢測(cè)， 鈣化焙燒提釩廢渣中SiO 2XaO和MgO的含量穩(wěn)定，其組分如表1所示，其中含有10~14% 的MgO,與中間包內(nèi)襯相容性良好，也不含一些不穩(wěn)定的氧化物，用于制作中間包覆蓋劑不 會(huì)對(duì)鋼液造成污染。檢測(cè)本發(fā)明制備得到的中間包覆蓋劑化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計(jì)：CaO : 32. 35 ~37. 7%，Si02:26 . 35 ~38. 27%，MgO :2· 45 ~4. 57%，F(xiàn)e 203:0· 58 ~0· 98%，Al 203: 2. 71 ~7. 61%，Na2O : L 13 ~L 77%，F(xiàn)一:0 ~0· 74%，固定碳：0· 03 ~8. 76%，堿度為 0· 85 ~ 1. 43〇
[0016] 表1鈣化焙燒提釩廢渣主要組分
實(shí)施例1 一種中間包覆蓋劑由以下原材料制備按重量份計(jì)：1〇〇目硅灰石15重量份、100目鈣化 焙燒提釩廢渣40重量份、100目方解石18重量份、100目膨潤土 5重量份、100目螢石3重 量份、純堿2重量份、100目高碳粉煤灰15重量份、羧甲基纖維素鈉3重量份。
[0017] 上述中間包覆蓋劑的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行： (1) 原材料預(yù)處理，將鈣化焙燒提釩廢渣混勻后粉碎至100目，烘烤至含水量小于1% ; (2) 原材料檢測(cè)：取樣檢測(cè)上述經(jīng)過預(yù)處理的鈣化焙燒提釩廢渣的化學(xué)成分，經(jīng)檢測(cè)， 該鈣化焙燒提釩廢渣中3102的含量為28. 6%，CaO的含量為50. 6%，MgO的含量為13. 8% ; (3) 配方設(shè)計(jì)：化學(xué)成分確定