高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑，其特征在于：包括下列組分的原料：碳化秸稈59.5%～70%，石灰29.5～40%，粘結(jié)劑CMC（羧甲基纖維素）0.5%。本發(fā)明還提供了該覆蓋劑的生產(chǎn)方法：將所需原料按比例粉碎研磨，將混合均勻的物料通過(guò)造粒設(shè)備擠壓成0.2mm～4mm粒度的成品。該方法生產(chǎn)的高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑碳含量＜0.5%，R(堿度)＞1.2，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低，用于鋼包和中間包鋼水保溫，可保證鋼水不增碳，且對(duì)環(huán)境友好，尤其適合在低碳和超低碳鋼的冶煉中作為鋼包覆蓋劑使用。
【專利說(shuō)明】高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑及其生產(chǎn)方法，屬于冶金鋼水的冶煉領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及鋼包、精煉、連鑄過(guò)程用覆蓋劑。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼包覆蓋劑是鋼水冶煉過(guò)程中加入到鋼包內(nèi)覆蓋在鋼水表面的一種人工合成的輔助材料。它具有以下功能:
(1)絕熱保溫、防止鋼液面結(jié)殼。覆蓋劑有顯著的絕熱保溫作用。覆蓋劑覆蓋在鋼水表面，防止鋼水裸露在空氣中導(dǎo)致鋼水溫度迅速下降，從而造成液面結(jié)殼、水口凍結(jié)；
(2)隔絕空氣、防止鋼水二次氧化。覆蓋劑加入后，形成透氣性差的液渣層，將鋼水與空氣隔絕開(kāi)，防止了鋼水的二次氧化，減少了鋼水的夾雜物；
(3)吸收鋼液面上的非金屬夾雜物，凈化鋼水。覆蓋劑在鋼水表面形成一定厚度的熔渣層，可以吸附上浮到鋼水表面的非金屬夾雜物、耐火材料顆粒等浮游物，起到凈化鋼水的作用。
[0003]目前大多數(shù)鋼廠、大多數(shù)鋼種使用的多為普通鋼包覆蓋劑，此類鋼包覆蓋劑為酸性，主要成分為 SiO2, Al2O3, CaO，MgO, C，其中，w (SiO2) > 40%, w (C) =15^40%, w (CaO) /w (SiO2)< 0.5。酸性覆蓋劑的最大優(yōu)點(diǎn)是保溫效果好，最大缺點(diǎn)是不能凈化鋼水，甚至還可能污染鋼水。因此，能夠凈化鋼水的堿性覆蓋劑隨之研制出來(lái)，但是，堿性覆蓋劑的最大缺點(diǎn)是保溫性差，其導(dǎo)熱系數(shù)為酸性的2倍。
[0004]此外，鋼中碳含量是純凈鋼生產(chǎn)過(guò)程中必須控制的元素之一，國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)所用的覆蓋劑一般都含量大量的碳質(zhì)材料，這會(huì)使鋼水成分中碳的含量增加。要有效防止鋼包內(nèi)鋼水的增碳，則最好使用無(wú)碳或微碳的鋼包覆蓋劑，這就要求鋼包覆蓋劑中碳質(zhì)材料的含量盡可能低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)以上酸性覆蓋劑不能凈化鋼水，而堿性覆蓋劑保溫效果差且含碳量高，本發(fā)明旨在提供一種保溫效果好、含碳量超低的高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑，產(chǎn)品使用效果好，既能減少鋼水熱量損失，又能凈化鋼水，同時(shí)還不會(huì)造成鋼水增碳，且對(duì)環(huán)境友好。本發(fā)明還提供了覆蓋劑的生產(chǎn)方法。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑，其特征在于:包括下列組分的原料:
碳化秸桿 59.5%~70%， 石灰29.5 40%,
粘結(jié)劑CMC (羧甲基纖維素)0.5%。
[0007]所述顆粒覆蓋劑的性能參數(shù)為:
SiO2:27.68~37.68% ；Al2O3 ≤ 1.0% ；
CaO:27.09~39.09% ；
MgO≤ 3.79% ；
C < 0.5% ；
熔點(diǎn)≥1200°C ；
熔速≥60s ；
容重:0.5~0.8。
[0008]本發(fā)明還提供了一種高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑的生產(chǎn)方法，其特征在于:將所需原料按比例粉碎研磨，將混合均勻的物料再經(jīng)過(guò)造粒設(shè)備擠壓成粒度為0.2mnT4mm,堿度R >
1.2的成品，具體包括以下步驟:
(1)將所需原料粉碎研磨
將碳化稻桿與石灰經(jīng)復(fù)合破碎機(jī)破碎至Imm后再經(jīng)電震給料機(jī)送入4R磨機(jī),經(jīng)4R磨機(jī)磨粉至粒度為100目以下；
(2)混料
粉磨后的物料經(jīng)計(jì)量皮帶送入混料機(jī)，加入粘結(jié)劑，物料混勻后，經(jīng)斗式提升機(jī)進(jìn)入中間倉(cāng)；
(3)輥壓
物料通過(guò)強(qiáng)制喂料機(jī)送入輥壓機(jī)，將粉狀物料壓成條狀或圓柱狀塊料；強(qiáng)制喂料系統(tǒng)采用IlkW電機(jī)變頻調(diào)速，輥壓主機(jī)功率75kW，總功率87.5kff,由固定軸承座及滑動(dòng)軸承座、兩個(gè)合金鋼軋棍、液壓缸、泵站、雙輸出軸硬齒面減速機(jī)、聯(lián)軸器、75kW電動(dòng)機(jī)組成。電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶帶動(dòng)雙輸出軸硬齒面減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，聯(lián)軸器將其與輥壓機(jī)軋輥相連，當(dāng)減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)同時(shí)也帶動(dòng)輥壓機(jī)軋輥?zhàn)鰯D壓工作。
[0009]所述輥壓過(guò)程中，壓力為14MPa，壓成100*10*5mm的條狀物料。
[0010](4)破碎、造粒
條狀物料自然下落進(jìn)碎粒機(jī)破碎成4_的碎塊,再經(jīng)過(guò)造粒機(jī)形成4_的近球體顆粒，破碎由7.5kff電機(jī)帶動(dòng)主軸做高速旋轉(zhuǎn)將軋片破碎，破碎轉(zhuǎn)速為75(T900rpm，造粒機(jī)由造粒箱體，造粒主軸，帶多把回轉(zhuǎn)筒體碎研刀具以及孔徑0.2~4mm篩網(wǎng)構(gòu)成，由7.5kff電機(jī)~皮帶輪帶動(dòng)主軸作篩網(wǎng)造粒，造粒轉(zhuǎn)速:15(T250rpm。
[0011](5)篩分
最后經(jīng)篩分，0.2~4mm粒度的合格品物料進(jìn)入成品倉(cāng)，大于4mm的物料返回到碎粒機(jī)中、小于0.2mm的物料返回到中間倉(cāng)中，重新進(jìn)行造粒。
[0012]針對(duì)本發(fā)明的產(chǎn)品既要求不含碳，又要求保溫效果良好的目標(biāo)，本發(fā)明原料采用29.5~40%的石灰和59.5%~70%高溫下煅燒去碳后的碳化秸桿。高溫煅燒的秸桿和石灰的使用能夠保證覆蓋劑的高堿度，從而有利于凈化鋼水；高溫煅燒去碳后的秸桿含有極少的碳，能夠保證不會(huì)造成鋼水增碳；同時(shí)，碳含量的減少并不影響覆蓋劑的保溫效果，這是由碳化秸桿極具優(yōu)勢(shì)的微觀結(jié)構(gòu)決定的。一方面，碳化秸桿多孔、蜂窩狀的微觀結(jié)構(gòu)可以有效減少熱導(dǎo)率，起到良好的保溫絕熱效果；另一方面，碳化秸桿中灰分的成分SiO2，其熔點(diǎn)超過(guò)鋼水溫度，因而不熔化，起到了碳骨架的作用，使保溫層能保持泡沫狀松散狀態(tài)，無(wú)明顯塌陷；此外，碳化秸桿安息角為38.66°C，具有較好的流動(dòng)性和鋪展性，可以迅速在鋼水表面鋪展，較少熱量損失。
[0013]由于碳化秸桿密度過(guò)低，使用時(shí)粉塵嚴(yán)重，容易造成環(huán)境污染。針對(duì)該問(wèn)題，本發(fā)明采用造粒擠壓設(shè)備，滿足環(huán)保的要求。
[0014]綜上，本發(fā)明通過(guò)對(duì)原料配比的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了 C含量< 0.5%，R(堿度)> 1.2的要求。
[0015]本發(fā)明提供的高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑及其生產(chǎn)方法，帶來(lái)的有益效果:
(1)本發(fā)明覆蓋劑為高堿性復(fù)合顆粒覆蓋劑，有利于凈化鋼水；
(2)本發(fā)明產(chǎn)品含碳量極少，不會(huì)向鋼水增碳，使鋼水成分得到保證，尤其適合在低碳和超低碳鋼的冶煉中作為鋼包覆蓋劑使用； (3)從保溫效果看，碳化秸桿有利的微觀結(jié)構(gòu)和物理特性使其具有極佳的保溫效果；
(4)目前很多鋼廠使用的覆蓋劑為粉狀，本發(fā)明由于使用了擠壓造粒設(shè)備，使得產(chǎn)品呈顆粒狀，顆粒覆蓋劑在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)粉塵少、對(duì)環(huán)境友好；
(5)本發(fā)明提供的生產(chǎn)方法，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，且生產(chǎn)原料來(lái)源豐富，價(jià)格便宜，生產(chǎn)成本低，可以降低煉鋼成本。
[0016]高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑的發(fā)明除了對(duì)鋼水產(chǎn)生保溫、凈化、不增碳等有益效果外，原料碳化秸桿的大量使用還具有很大的社會(huì)效益和環(huán)境效益。近年來(lái)，隨著農(nóng)村生活水平的提高，有廣泛用途的大量農(nóng)作物秸桿被棄置不用，為了解決田地中秸桿堆積問(wèn)題，大量秸桿被露天焚燒，產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染，且造成一定的安全隱患。本發(fā)明以農(nóng)作物秸桿為主要原料開(kāi)發(fā)出的顆粒覆蓋劑產(chǎn)品不僅低成本地利用了秸桿的高價(jià)值優(yōu)良性質(zhì)，而且保護(hù)了環(huán)境，有很大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但不局限于以下實(shí)施例。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑的生產(chǎn)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1:高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑的生產(chǎn)方法 選取原料:
碳化稻桿 59.5kg 石灰 40kg 粘結(jié)劑CMC 0.5kg 具體的操作步驟為:
(I)將所需原料粉碎研磨:將59.5kg碳化秸桿與40kg石灰經(jīng)復(fù)合破碎機(jī)破碎至1_后再經(jīng)電震給料機(jī)送入4R磨機(jī)，在4R磨機(jī)中將混合物料磨粉至粒度為100目以下。
[0020](2)混料:將混合均勻的物料經(jīng)計(jì)量皮帶送入混料機(jī)，加入粘結(jié)劑，物料混勻后，經(jīng)斗式提升機(jī)進(jìn)入中間倉(cāng)；
(3)輥壓:將-100目的混合物料通過(guò)強(qiáng)制喂料機(jī)送入輥壓機(jī)，將粉狀物料壓成條狀或圓柱狀塊料；輥壓過(guò)程中，壓力為14MPa，壓成100*10*5mm的條狀物料。
[0021]強(qiáng)制喂料系統(tǒng)采用IlkW電機(jī)變頻調(diào)速，主機(jī)功率75kW，總功率87.5kff,由固定軸承座及滑動(dòng)軸承座、兩個(gè)合金鋼軋輥、液壓缸、泵站、雙輸出軸硬齒面減速機(jī)、聯(lián)軸器、75kW電動(dòng)機(jī)組成。電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶帶動(dòng)雙輸出軸硬齒面減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，聯(lián)軸器將其與造粒機(jī)軋輥相連，當(dāng)減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)同時(shí)也帶動(dòng)造粒機(jī)軋棍做擠壓造粒工作。
[0022](4)破碎、造粒:條狀物料自然下落進(jìn)碎粒機(jī)破碎成4_的碎塊,再經(jīng)過(guò)造粒機(jī)形成4_的近球體顆粒，破碎由7.5kff電機(jī)帶動(dòng)主軸做高速旋轉(zhuǎn)將軋片破碎，破碎轉(zhuǎn)速為75(T800rpm,造粒機(jī)由造粒箱體,造粒主軸，帶多把回轉(zhuǎn)筒體碎研刀具以及孔徑0.2~4mm篩網(wǎng)構(gòu)成，由7.5kff電機(jī)~皮帶輪帶動(dòng)主軸作篩網(wǎng)造粒，造粒轉(zhuǎn)速為15(Tl80rpm。
[0023](5)篩分
最后經(jīng)篩分，0.2~4mm粒度的合格品物料進(jìn)入成品倉(cāng)，大于4mm的物料返回到碎粒機(jī)中、小于0.2mm的物料返回到中間倉(cāng)中，重新進(jìn)行造粒。
[0024]化驗(yàn)室用EDTA容量法測(cè)鋁、鈣、鎂；用重量法測(cè)硅；用碳硫儀器測(cè)碳，用熔點(diǎn)儀對(duì)熔點(diǎn)、熔速進(jìn)行測(cè)定，測(cè)得產(chǎn)品性能參數(shù)如下:
【權(quán)利要求】
1.一種高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑，其特征在于:包括下列組分的原料: 碳化秸桿 59.5%~70%， 石灰29.5 40%, 粘結(jié)劑0.5% ； 所述的粘結(jié)劑為CMC羧甲基纖維素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑，其特征在于:所述顆粒覆蓋劑的性能參數(shù)為:
SiO2:27.68~37.68% ；
Al2O3 (≤ 7.0% ；
CaO:27.09~39.09% ；
MgO ≤ 3.79% ；
C < 0.5% ； 熔點(diǎn)≤12000C ； 熔速≤60s ；
容重:0.5~0.8。
3.—種權(quán)利要求1或2所述的高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑的生產(chǎn)方法，其特征在于:將所需原料按比例粉碎研磨，將混合均勻的物料再經(jīng)過(guò)造粒設(shè)備擠壓成粒度為0.2mnT4mm，堿度R > 1.2的成品，具體包括以下步驟: (1)將所需原料粉碎研磨； 將碳化稻桿與石灰經(jīng)復(fù)合破碎機(jī)破碎至Imm后再經(jīng)電震給料機(jī)送入4R磨機(jī),經(jīng)4R磨機(jī)磨粉至粒度為100目以下； (2)混料 粉磨后的物料經(jīng)計(jì)量皮帶送入混料機(jī)，加入粘結(jié)劑，物料混勻后，經(jīng)斗式提升機(jī)進(jìn)入中間倉(cāng)； (3)輥壓 物料通過(guò)強(qiáng)制喂料機(jī)送入輥壓機(jī)，將粉狀物料壓成條狀或圓柱狀塊料； (4)破碎、造粒 條狀物料自然下落進(jìn)碎粒機(jī)破碎成4mm的碎塊,再經(jīng)過(guò)造粒機(jī)形成4mm的球體顆粒， (5)篩分 最后經(jīng)篩分，0.2~4mm粒度的合格品物料進(jìn)入成品倉(cāng)，大于4mm的物料返回到碎粒機(jī)中、小于0.2mm的物料返回到中間倉(cāng)中，重新進(jìn)行造粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述輥壓過(guò)程中，壓力為14MPa，壓成100*10*5mm的條狀物料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高堿度復(fù)合顆粒覆蓋劑的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述破碎、造粒過(guò)程中破碎轉(zhuǎn)速為750~900rpm,造粒機(jī)中的篩網(wǎng)孔徑為0.2^4mm,造粒轉(zhuǎn)速為150~250rpm。
【文檔編號(hào)】C21C7/076GK103740893SQ201410006501
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】程立, 康彥萍, 蔡書(shū)云, 高曉梅 申請(qǐng)人:太原鋼鐵(集團(tuán))有限公司