本发明涉及一种炼钢辅料，尤其是一种用后中间包干式料和用后镁碳砖再生的转炉改质剂。
背景技术：
转炉溅渣护炉时加入镁球，主要是引入mgo，提高渣的粘度，在溅渣护炉操作时，向高氧化镁含量和高粘度的炉渣喷吹氮气，将炉渣喷吹到炉衬上，冷却、凝固后形成一层炉渣保护层，从而起到延长转炉炉龄的作用。目前，干式料已经成为中间包内衬普遍使用的材料。该产品能保证在一定温度下，其物料间发生化学反应，从而获得高温相产物和陶瓷结合。采用干式料制成的中间包内衬，其连浇时间可达到20小时以上，高出采用绝热板、涂料的内衬几倍，大大提高了生产效率和效益，深受市场欢迎。但目前所用干式料一般只能使用一次，造成大量有价值的原料被过渡消耗，同时也提高了生产成本。国内外溅渣护炉料都普遍用
菱镁矿粉和轻烧镁粉加水制作而成，未有发现采用用后中间包干式料作其原料的。而各大炼钢厂每年都会产生大量的用后废旧镁碳砖、刚玉尖晶石砖、铝碳化硅碳砖和用后中间包干式料等废弃耐火材料，这些废旧回收料经过精选之后，剥掉烧结层，具有较低的杂质含量，例如用后中间包干式料氧化镁含量通常在40-60%；用后碳砖氧化镁含量通常在60-70%，c含量在10-20%，这些回收料是非常优质的二次耐火材料。
技术实现要素：
本发明的目的就在于针对现有技术存在的不足，提供一种循环利用用后中间包干式料和用后镁碳砖这些用后耐材、降低转炉炉渣改质剂生产成本的用后中间包干式料和用后镁碳砖再生的转炉炉渣改质剂及其制法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：
一种用后中间包干式料再生的转炉改质剂，其原料组分采用了用后中间包干式料、用后镁碳砖，再配以轻烧镁粉、菱镁矿颗粒、粘合剂和水；所述各原料组分及其按质量单位份计的配比为：用后中间包干式料20-40份、用后转炉镁碳砖40-60份、菱镁矿颗粒5-10份、轻烧镁粉6-12份、粘合剂1-3份、水3-5份。
所述转炉改质剂主要成分为mgo、c、sio2、h2o、cao、al2o3,所述各主要成分及其按照质量单位份计的配比分别为mgo为68～75份、c为7～8份、sio2为5～9份、h2o为2～3份、cao为3～4份,al2o3为6～10份。
本发明用后中间包干式料和用后镁碳砖再生的转炉炉渣改质剂的制法是：
（1）将用后中间包干式料和用后镁碳砖表面的烧结层剥掉，采用
破碎机破碎，直到95%以上的用后中间包干式料、用后镁碳砖的粒度均在3mm以下；
（2）用磁选机进行磁选，去除破碎料中的铁渣；
（3）将上述磁选后的破碎料与轻烧镁粉、菱镁矿颗粒按比例混合后加水，进行碾压、搅拌，形成混合料；加入料仓,采用混碾机碾压混合，形成时间为10～15min。
（4）采用低压压球机压制成30-50mm直径的球，自然晾晒干。成品晾晒干时间不少于24h。
所述轻烧镁粉粒度在200目以下，其化学成分mgo按重量百分比计的占比要求是mgo≥85%。所述粘合剂是一种无机结合剂，可以采用1～3cm颗粒卤片，主要成分是mgcl2·6h2o。所述菱镁矿颗粒为3mm以下，其化学成分mgo按重量百分比的占比要求是mgo≥45%。所述用后镁碳砖采用3mm以下颗粒，其化学成分按重量百分比的占比要求是mgo≥70%。
本发明的转炉炉渣改质剂的主要成分mgo,mgo在炼钢生产中起熔渣和护炉作用，而采用mgo含量在40%以上的用后中间包干式料和mgo含量在70%以上的用后镁碳砖，符合溅渣护炉料的需要，同时，能降低转炉改质剂的生产成本，又可以使得用后中间包干式料和镁砖这些用后耐材得到循环利用，满足现场生产的要求。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
准备原料:所述原料包括用后中间包干式料（破碎筛分后）、用后镁碳砖（破碎筛分后）、菱镁矿颗粒、轻烧镁粉以及水,所述各组分之间的质量分别为用后中间包干式料20份、用后镁碳砖50份、菱镁矿颗粒10份、轻烧镁粉12份、结合剂3份以及水5份；其中用后中间包干式料的化学成分按重量百分比的占比要求是mgo≥40%，用后镁碳砖的化学成分按重量百分比的占比要求是mgo≥70%。
本发明制备工艺如图1所示，具体步骤如下：
(1)将用后中间包干式料和用后镁碳砖剥掉表面的烧结层；采用破碎机进行反复破碎，直到95%以上的用后中间包干式料、用后镁碳砖的粒度在3mm以下后停止作业；
(2)进行磁选，再用磁选机进行筛选去除其中铁渣；
(3)将筛选后的用后中间包干式料和用后镁碳砖加入料仓,并与菱镁矿颗粒、轻烧镁粉、有机结合剂、水进行碾压、搅拌、混合形成混合料；
(4)采用压球机器进行压球制备出转炉炉渣改质剂成品，再将成品晒干。
实施例2：
准备原料:所述原料包括用后中间包干式料（破碎筛分后）、用后镁碳砖（破碎筛分后）、菱镁矿颗粒、轻烧镁粉以及水,所述各组分之间的质量分别为用后中间包干式料35份、用后镁碳砖45份、菱镁矿颗粒5份、轻烧镁粉11份、结合剂1份以及水3份；其中用后中间包干式料的化学成分按重量百分比的占比要求是mgo≥40%，用后镁碳砖的化学成分按重量百分比的占比要求是mgo≥70%。
本发明采用用后中间包干式料和用后镁碳砖再生制造转炉炉渣改质剂的工艺如图1所示，具体步骤如下：
(1)将用后中间包干式料和用后镁碳砖剥掉表面的烧结层；采用破碎机进行反复破碎，直到95%以上的用后中间包干式料、用后镁碳砖的粒度在3mm以下后停止作业；
(2)进行磁选，再用磁选机进行筛选去除其中铁渣；
(3)将筛选后的用后中间包干式料和用后镁碳砖加入料仓,并与菱镁矿颗粒、轻烧镁粉、有机结合剂、水进行碾压、搅拌、混合形成混合料；
(4)采用压球机器进行压球制备出转炉炉渣改质剂成品，再将成品晒干。实施例3：
准备原料:所述原料包括用后中间包干式料（破碎筛分后）、用后镁碳砖（破碎筛分后）、菱镁矿颗粒、轻烧镁粉以及水,所述各组分之间的质量分别为用后中间包干式料40份、用后镁碳砖40份、菱镁矿颗粒10份、轻烧镁粉6份、结合剂1份以及水3份；其中用后中间包干式料的化学成分按重量百分比的占比要求是mgo≥40%，用后镁碳砖的化学成分按重量百分比的占比要求是mgo≥70%；
本发明采用用后中间包干式料和用后镁碳砖再生制备转炉炉渣改质剂的工艺如图1所示，具体步骤如下：
(1)将用后中间包干式料和用后镁碳砖剥掉表面的烧结层；采用破碎机进行反复破碎，直到95%以上的用后中间包干式料、用后镁碳砖的粒度在3mm以下后停止作业；
(2)进行磁选，再用磁选机进行筛选去除其中铁渣；
(3)将筛选后的用后中间包干式料和用后镁碳砖加入料仓,并与菱镁矿颗粒、轻烧镁粉、有机结合剂、水进行碾压、搅拌、混合形成混合料；
(4)采用压球机器进行压球制备出转炉炉渣改质剂成品，再将成品晒干。上述实施例1～3中原料的各组分之间的质量份如表1所示。按照实施例1～3的制备工艺制备得到的转炉炉渣改质剂各组分之间的质量份如表2所示。实施例1-3的转炉炉渣改制剂试验性能如表3所示（表中数据为转炉试验10炉钢后测得的炉衬厚度，正数表示减小，负数表示增大）。
表1.实施例1-3的原料组成
表2.实施例1-3的转炉炉渣改制剂化学成分表
表3.实施例1-3的转炉炉渣改制剂试验性能表
将上述实施例1-3制备得到的转炉炉渣改质剂进行试验，每个实施例试验10炉，共试验了30炉,使用量为各13吨。实验表明：用后中间包干式料和用后镁碳砖再生的转炉炉渣改质剂和未加用后中间包干式料和用后镁砖制作的转炉炉渣改质剂在对炉衬有同样或及其相近的护炉效果，而且没有发现对转炉冶炼造成不良影响。
技术特征：
1.一种用后中间包干式料再生的转炉炉渣改质剂，其特征是其原料组分采用用后中间包干式料和用后镁碳砖，配以轻烧镁粉、菱镁矿颗粒、粘合剂和水；所述各原料组分及其按质量单位份计的配比为：用后中间包干式料20-40份、用后转炉镁碳砖40-60份、菱镁矿颗粒5-10份、轻烧镁粉6-12份、粘合剂1-3份、水3-5份。
2.如权利要求1所述的用后中间包干式料再生的转炉炉渣改质剂，其特征是其主要成分及其按照质量单位份计的含量分别为：mgo为68-75份、c为7-8份、sio2为5-9份、h2o为2-3份、cao为3-4份、al2o3为6-10份。
3.如权利要求1所述的用后中间包干式料再生的转炉炉渣改质剂的制法，其特征是：
（1）将用后中间包干式料和用后镁碳砖表面的烧结层剥掉，采用破碎机破碎，直到95%以上的用后中间包干式料、用后镁碳砖的粒度均在3mm以下；
（2）用磁选机进行磁选，去除破碎料中的铁渣；
（3）将磁选后的破碎料与轻烧镁粉、菱镁矿颗粒按比例加水混合，进行碾压、搅拌，形成混合料；
（4）采用低压压球机压制成30-50mm直径的球，自然晾晒干。
4.根据权利要求1或3所述的用后中间包干式料再生的转炉炉渣改质剂的制法，其特征是所述轻烧镁粉粒度在200目以下，其化学成分mgo按重量百分比计的占比要求是mgo≥85%。
5.根据权利要求1或3所述的用后中间包干式料再生的转炉炉渣改质剂的制法，其特征是所述粘合剂是一种无机结合剂，主要成分是mgcl2·6h2o。
6.根据权利要求1或3所述的用后中间包干式料再生的转炉炉渣改质剂的制法，其特征是所述菱镁矿颗粒为3mm以下，其化学成分mgo按重量百分比的占比要求是mgo≥45%。
7.根据权利要求1或3所述的用后中间包干式料再生的转炉炉渣改质剂的制法，其特征是所述步骤（4）中成品自然晾晒干时间不少于24h。
8.根据权利要求1或3所述的用后中间包干式料再生的转炉炉渣改质剂的制法，其特征是所述用后镁碳砖采用3mm以下颗粒，其化学成分按重量百分比的占比是mgo≥70%。
9.根据权利要求3或5所述的用后中间包干式料再生的转炉炉渣改质剂的制法，其特征是所述粘合剂是采用1～3cm颗粒卤片。
技术总结
一种用后中间包干式料再生的转炉炉渣改质剂及其制法，目的是原材料循环利用并降低成本；本发明炉渣改质剂原料组分采用用后中间包干式料、用后镁碳砖、轻烧镁粉、菱镁矿颗粒、粘合剂和水；所述各原料组分及其按质量单位份计的配比为：用后中间包干式料20?40份、用后转炉镁碳砖40?60份，菱镁矿颗粒5?10份、轻烧镁粉6?12份、粘合剂1?3份、水3?5份；其制法是将用后中间包干式料和用后镁碳砖表面的烧结层剥掉，采用破碎机破碎；用磁选机磁选，去除破碎料中的铁渣；再与轻烧镁粉、菱镁矿颗粒按比例加水混合，碾压搅拌混合；采用低压压球机压制成30?50mm直径的球，自然晾晒干。
技术研发人员：马飞;李华军;冯磊;金少虎;王璐
受保护的技术使用者：山西铄金高温材料科技有限公司;山西昊业
新材料开发有限公司
技术研发日：2021.01.21
技术公布日：2021.05.07
声明：
“用后中间包干式料再生的转炉改质剂及其制法的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：山西铄金高温材料科技有限公司;山西昊业新材料开发有限公司
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2024年06月14日 ~ 16日 
