CN101717834B - 一种利用电炉钢渣制备蓄热球的方法 - Google Patents

一种利用电炉钢渣制备蓄热球的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用电炉钢渣制备蓄热球的方法。本方法中，先将电炉钢渣水淬、破碎、除铁、粉碎，制得钢渣粉，再将钢渣粉与镁砂粉、矾土粉、Al2O3粉、增塑剂、氧化锆、结合剂按一定比例加水混合均匀制得蓄热球泥料，接着造粒成球、干燥、烧结得到蓄热球。制得的蓄热球强度高，耐磨损，体积密度大，热震稳定性好，蓄热能力强，抗氧化铁渣侵蚀性能优异，价格低廉；对钢渣的品质要求低，钢渣的回收处理工艺简单，加工操作方便，所生产的蓄热球质量容易控制；使用钢渣作为蓄热球的主要原料，避免使用不可再生的矿产资源，实现了废弃资源的再生利用，有利于社会的可持续发展。

Description

一种利用电炉钢渣制备蓄热球的方法
技术领域
本发明涉及一种钢渣再生利用的方法，特别涉及一种利用电炉钢渣制备蓄热球的方法。
背景技术
蓄热式燃烧技术是一种能源高效利用的节能环保技术，其蓄热材料的品质好坏直接影响到窑炉的燃烧效果以及热能的利用率。随着工业的飞速发展，工业窑炉越来越多，出于节能、环保考虑，蓄热式燃烧技术的发展和应用越来越广泛，蓄热材料的需求量也越来越大。在众多的蓄热材料中，应用范围最广、用量最大的是蓄热球，而目前蓄热球的生产过程中，使用都是不可再生的矿产资源，对资源的消耗很大，不利于社会的可持续发展。
另一方面随着钢铁工业的发展，我国钢铁的产量越来越高，并且电炉炼钢所占钢铁产量的比例也越来越大，由此而产生的废弃电炉钢渣也越来越多。目前钢渣主要作为生产水泥原料、道路回填材料、建筑材料等，其利用附加值相对比较低。
钢渣制成如土壤改良剂、污水处理剂等高附加值产品时，对钢渣的处理要求严格，加工处理工艺复杂，实施起来困难，使用量也有限。
还有其他的一些利用方式，现在还停留在实验室阶段，无法实现工业化生产。总之，在现阶段我国钢渣的利用率比较低，其堆放和填埋不仅占用了大量宝贵的土地资源，还会对环境产生巨大的污染，同样不利于社会的可持续发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用电炉钢渣制备蓄热球的方法。
本发明所采取的技术方案是：一种利用电炉钢渣制造蓄热球的方法，包括以下步骤：
1)将电炉钢渣水淬、破碎、除铁、粉碎，制得钢渣粉；
2)将钢渣粉：20～50份、镁砂粉：20～30份、矾土粉：15～35份、Al2O3粉：5～10份、增塑剂：6～11份、氧化锆：1～3份、结合剂：6～8份，加水搅拌均匀，制得蓄热球泥料；
3)使用蓄热球泥料造粒成球、干燥、烧结得到蓄热球。
本发明的有益效果如下：
本发明的蓄热球强度高，耐磨损，体积密度大，热震稳定性好，蓄热能力强，抗氧化铁渣侵蚀性能优异，价格低廉。
对钢渣的品质要求低，钢渣的回收处理工艺简单，加工操作方便，所生产的蓄热球质量容易控制。
使用钢渣作为蓄热球的主要原料，避免使用不可再生的矿产资源，实现了废弃资源的再生利用，有利于社会的可持续发展。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本发明。
实施例1
1)将电炉钢渣水淬、破碎、除铁、粉碎，制得平均粒径为325目的钢渣粉；
2)将钢渣粉：20份、镁砂粉：30份、矾土粉：35份、α-Al2O3粉：5份、粘土粉：7份、氧化锆：3份加水搅拌均匀，在搅拌过程中加入CMC：2份、水玻璃：7份，搅拌均匀后制得蓄热球泥料，密闭困料35h；
3)使用蓄热球泥料造粒成球，成型后的球自然放置27h，然后进行干燥，缓慢干燥至水分含量在1.5％以下后，对球进行表面的修整，修整完成后，在1400～1420℃下烧结2h，得到蓄热球。
实施例2
1)将电炉钢渣水淬、破碎、除铁、粉碎，制得平均粒径为280目的钢渣粉；
2)将钢渣粉：30份、镁砂粉：25份、矾土粉：28份、α-Al2O3粉：10份、粘土粉：5份、氧化锆：2份加水搅拌均匀，在搅拌过程中加入CMC：1份、水玻璃：7份，搅拌均匀后制得蓄热球泥料，密闭困料20h；
3)使用蓄热球泥料造粒成球，成型后的球自然放置29h，然后进行干燥，缓慢干燥至水分含量在1.5％以下后，对球进行表面的修整，修整完成，在1400～1420℃下烧结1.9h，得到蓄热球。
实施例3
1)将电炉钢渣水淬、破碎、除铁、粉碎，制得平均粒径为240目的钢渣粉；
2)将钢渣粉：40份、镁砂粉：20份、矾土粉：23份、α-Al2O3粉：8份、粘土粉：7份、氧化锆：2份加水搅拌均匀，在搅拌过程中加入CMC：1.5份、聚乙烯醇：6份，搅拌均匀后制得蓄热球泥料，密闭困料30h；
3)使用蓄热球泥料造粒成球，成型后的球自然放置28h，然后进行干燥，缓慢干燥至水分含量在1.5％以下后，对球进行表面的修整，修整完成后，在1430～1450℃下烧结1.8h，得到蓄热球。
实施例4
1)将电炉钢渣水淬、破碎、除铁、粉碎，制得平均粒径为200目的钢渣粉；
2)将钢渣粉：50份、镁砂粉：20份、矾土粉：15份、α-Al2O3粉：8.5份、粘土粉：5份、氧化锆：1.5份加水搅拌均匀，在搅拌过程中加入CMC：2份、聚乙烯醇：7份，搅拌均匀后制得蓄热球泥料，密闭困料32h；
3)使用蓄热球泥料造粒成球，成型后的球自然放置28h，然后进行干燥，缓慢干燥至水分含量在1.5％以下后，对球进行表面的修整，修整完成后，在1410～1430℃下烧结1.5h，得到蓄热球。
实施例5
1)将电炉钢渣水淬、破碎、除铁、粉碎，制得平均粒径为200目的钢渣粉；
2)将钢渣粉：40份、镁砂粉：20份、矾土粉：19份、α-Al2O3粉：6份、粘土粉：9份、氧化锆：1份加水搅拌均匀，在搅拌过程中加入CMC：1份、磷酸二氢铝：8份，搅拌均匀后制得蓄热球泥料，摊开放置困料6h；
3)使用蓄热球泥料造粒成球，成型后的球自然放置24h，然后进行干燥，缓慢干燥至水分含量在1.5％以下后，对球进行表面的修整，修整完成后，在1420～1440℃下烧结1.6h，得到蓄热球。
实施例6
1)将电炉钢渣水淬、破碎、除铁、粉碎，制得平均粒径为250目的钢渣粉；
2)将钢渣粉：30份、镁砂粉：30份、矾土粉：21.5份、α-Al2O3粉：7份、粘土粉：10份、氧化锆：1.5份加水搅拌均匀，在搅拌过程中加入CMC：1份、磷酸二氢铝：8份，搅拌均匀后制得蓄热球泥料，摊开放置困料6h；
3)使用蓄热球泥料造粒成球，成型后的球自然放置24h，然后进行干燥，缓慢干燥至水分含量在1.5％以下后，对球进行表面的修整，修整完成后，在1410～1430℃下烧结1.7h，得到蓄热球。
为评价蓄热球的性能，对烧成后的蓄热球(尺寸为：Φ25mm)进行各项指标的检测，检测结果如下表所示：
蓄热球性能参数表
Figure G2009102137436D00051
由实验数据可知，本发明的蓄热球，具有强度高、体积密度大、蓄热能力强、抗热震稳定性能好等优点，最高使用温度能达1400℃，耐磨损，能满足一般工业窑炉蓄热材料的使用要求。
实验数据还表明本发明的蓄热球，抗氧化铁渣侵蚀性能优异。
本发明工艺中，各种原料廉价、易得，工艺参数简单易控，制备出来的蓄热球质量可靠，成本较低。充分利用了电炉钢渣这一废弃资源，实现了变废为宝，有利于社会的可持续发展。

Claims (5)

1.一种利用电炉钢渣制造蓄热球的方法，包括以下步骤：
1)将电炉钢渣水淬、破碎、除铁、粉碎，制得钢渣粉；
2)将钢渣粉：20～50份、镁砂粉：20～30份、矾土粉：15～35份、Al2O3粉：5～10份、增塑剂：6～11份、氧化锆：1～3份、结合剂：6～8份，加水搅拌均匀，制得蓄热球泥料；
3)使用蓄热球泥料造粒成球、干燥、1400～1450℃烧结得到蓄热球，
其中，增塑剂包括粘土、羧甲基纤维素钠CMC，结合剂包括水玻璃、磷酸二氢铝、聚乙烯醇。
2.根据权利要求1所述的一种利用电炉钢渣制造蓄热球的方法，其特征在于钢渣粉的平均粒径优选为200目以下。
3.根据权利要求1所述的一种利用电炉钢渣制造蓄热球的方法，其特征在于Al2O3粉优选为α-Al2O3。
4.根据权利要求1所述的一种利用电炉钢渣制造蓄热球的方法，其特征在于蓄热球泥料在造粒前先进行困料处理。
5.根据权利要求1所述的一种利用电炉钢渣制造蓄热球的方法，其特征在于干燥后未烧结的蓄热球的含水量优选低于1.5％。
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