一种电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114908212A(43)申请公布日2022.08.16(21)申请号202210435465.4(22)申请日2022.04.24(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号申请人河钢集团有限公司(72)发明人张玲玲王倩刘洋田京雷苍大强李宇代文彬王庆国余春松(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237专利代理师张仲波(51)Int.Cl.C21C5/54(2006.01)权利要求书1页说明书11页附图1页(54)发明名称一种电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法(57)摘要本发明公开一种电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，属于工业废弃物综合利用的技术领域。所述方法在电弧炉炼钢炉高温熔渣排放时，将改质剂通过粉料输送系统进行定量均匀给料，使改质剂与高温熔渣同时排入渣包内，高温熔渣的冲击搅拌使它与改质剂混合均匀，完成了渣包内熔渣的化学改质，无需外界进行补热。本发明方法能够利用大宗廉价高硅铝工业固废和含碳工业废料对电弧炉钢渣进行在线改质以降低熔融钢渣的黏度，对固废利用率高，改质成本低，不要对转炉钢渣额外加热消耗热能，不需要溅渣护炉，改质效果好，能够满足优质水泥掺和料、混凝土搅拌料等用于建筑施工的材料需求，利于工业大规模生产和推广使用。CN114908212ACN114908212A权利要求书1/1页1.一种电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，在电弧炉炼钢炉高温熔渣排放时，将改质剂通过粉料输送系统进行定量均匀给料，使改质剂与高温熔渣同时排入渣包内，高温熔渣的冲击搅拌使它与改质剂混合均匀，完成了渣包内熔渣的化学改质，无需外界进行补热。2.根据权利要求1所述的电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，所述高温熔渣是电炉炼钢过程中所排放的熔态钢渣，或者是小型电炉冶炼过程中排放的熔态还原渣，或者是其它冶炼过程连续排放的高温熔渣。3.根据权利要求1所述的电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，所述改质剂与高温熔渣的质量比为0.15‑0.55。4.根据权利要求1所述的电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，所述改质剂为高硅铝原料或者其与含碳原料的混合物；其中，改质剂颗粒粒度小于10mm，其重量百分比组成如下：高硅铝原料70‑100％，含碳原料占0‑30％。5.根据权利要求1所述的电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，所述高硅铝原料为：河沙、钾长石、尾矿、粉煤灰、煤矸石中的至少一种，含碳原料为：焦炭粉、煤粉中的至少一种。6.根据权利要求1所述的电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，所述粉料输送系统是指将料仓中的改质剂通过输送设备进行均匀可控给料的装置。7.根据权利要求4‑5任一所述的电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，所述改质剂的制备方法为将改质剂原料破碎球磨过筛后获得5‑20mm颗粒料入仓备用；其中：含碳原料的质量不变，高硅铝原料钾长石与粉煤灰起协同作用，将粉煤灰/钢渣调整为0.15‑0.55，进行球磨配料混合。8.根据权利要求1所述的电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，所述改质剂通过粉料输送系统进行定量均匀给料过程中，将电炉渣排放过程根据排放时间等分为早期、中期和后期三个排渣阶段；其中：早期排渣阶段加入改质剂量：中期排渣阶段加入改质剂量：后期排渣阶段加入改质剂量的比值为1：2：3。9.根据权利要求1所述的电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，在早期排渣阶段加入改质剂过程中，0.25‑0.65t的改质剂应缓慢加入，加入流速为0.015‑0.043t/min；在中期排渣阶段加入改质剂过程中，0.5‑1.35t的改质剂平稳加入，加入流速为0.029‑0.09t/min；在后期排渣阶段加入改质剂过程中，0.75‑2t的改质剂在熔渣排放结束前提前完成加入，加入流速为0.045‑0.15t/min。10.根据权利要求1所述的电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法，其特征在于，所述高温熔渣的黏度选择束奇峰的Al2O3‑SiO2‑CaO‑MgO‑FeO渣系模型计算，计算公式如下：lnη＝lnA+E/RT式中，η为黏度，dPa·s；T热力学温度，K；E黏度活化能，kJ/mol；A指前因子，dPa·s；R气体常数，8.314J/(K·mol)。2CN114908212A说明书1/11页一种电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法技术领域[0001]本发明属于工业废弃物综合利用的技术领域，涉及一种电弧炉钢渣化学在线调质降低钢渣黏度的方法。背景技术[0002]众所周知，固体废弃物被称作“放错位置的二次资源”。在钢铁