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一种以石材废浆为原料生产特殊精炼渣的方法

阅读:686发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种以石材废浆为原料生产特殊精炼渣的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种以石材废浆为原料生产特殊 钢 精炼渣的方法,涉及建筑石材泥浆 回收利用 技术领域,将石材厂切割石材产生的废泥浆配制成料浆,通 过喷 雾 造粒 ,得到成分稳定干燥的中空颗粒原料,检测化学成分,与其他原料调整配比并自动称量配料,干压成球,再经过筛分、检测、 包装 ,即得到最终特殊钢精炼渣,其中,造粒粒度为0.10~1.5mm≥85%,造粒后原料H2O≤0.5wt%。将石材废浆制成浆料后通过喷雾造粒,获得干燥均匀稳定的原料用于干压成球。充分利用了石材废浆,回收利用工艺简单、产品附加值高,能较好地改善石材厂环保,实现节能减排,发展跨行业 循环经济 。,下面是一种以石材废浆为原料生产特殊精炼渣的方法专利的具体信息内容。

1.一种以石材废浆为原料生产特殊精炼渣的方法,其特征在于:将石材厂切割石材产生的废泥浆配制成料浆,通过喷造粒,得到成分稳定干燥的中空颗粒原料,检测化学成分,与其他原料调整配比并自动称量配料,干压成球,再经过筛分、检测、包装,即得到最终特殊钢精炼渣,
其中,造粒粒度为0.10~1.5mm≥85%,造粒后原料H2O≤0.5wt%。
2.根据权利要求1所述的一种以石材废浆为原料生产特殊钢精炼渣的方法,其特征在于:料浆的含固率在44.8~58.8wt%。
3.根据权利要求1所述的一种以石材废浆为原料生产特殊钢精炼渣的方法,其特征在于:造粒喷嘴的直径1.8~2.5mm,造粒塔热入口温度550~650℃。
4.根据权利要求1所述的一种以石材废浆为原料生产特殊钢精炼渣的方法,其特征在于:特殊钢精炼渣的化学成分及质量百分比如下:CaO:45%~55%,SiO2:0.5%~6%,MgO:0.5%~6%,Al2O3:20%~40%,FeO≤1.5%,TiO2≤0.03%,H2O≤0.5%,余量为不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的一种以石材废浆为原料生产特殊钢精炼渣的方法,其特征在于:干压成球时,干压压控制在15~20MPa。
6.根据权利要求1所述的一种以石材废浆为原料生产特殊钢精炼渣的方法,其特征在于:干压后粒度在40mm以下且5mm以下占比≤5%。

说明书全文

一种以石材废浆为原料生产特殊精炼渣的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑石材泥浆回收利用技术领域,特别是涉及一种以石材废浆为原料生产特殊钢精炼渣的方法。

背景技术

[0002] 在石材加工过程中,切割产生的泥浆成为石材生产过程产生的主要固体废弃物之一,全国每年新增石材泥浆废弃物1000万吨以上。
[0003] 石材废浆的理化指标如表1所示。石材厂一般将这部分废浆与其它边料混在一起,运往渣场当作固体废弃物处理。
[0004] 表1石材废浆的典型成份范围(%)CaO SiO2 MgO Al2O3 FeO T.C TiO2
42.0~54 3.0~9.0 ≤3.0 ≤3.0 ≤1.0 9.0~11.5 ≤0.05
经研究,这部分石材废浆还存在很高的利用价值,具有如下优势:化学成分稳定且为
200目以上的微粉材料;含有杂质比较少,对精炼有害的元素FeO、TiO2含量非常低;FeO含量小于1%,度一般在7.0以上,具有很高的脱硫;其化学成份与方解砂的化学成份相似,在特殊钢精炼渣中具有发泡和埋弧功能。
[0005] 目前为止,石材泥浆回收利用方向主要有以下几种:公开号为CN110328047A的中国专利公开了“一种花岗岩石材锯泥石粉制备陶瓷原料的方法”,采用无污染环保物理技术实现花岗岩锯泥石粉除杂增白,用于制备陶瓷的原料,其工艺是制造陶瓷原料,并没有生产精炼渣。公开号为CN107352926A的中国专利公开了“一种利用废弃泥浆生产人造石的方法”,提供了一种利用废弃泥浆生产人造石的方法,其方法是制造人造石,没有涉及到冶金的精炼渣。公开号为CN106830987A的中国专利公开了“一种以石材废浆为原料的人造文化石及其制备方法”,属于工业固体废弃物资源化利用领域,具体涉及一种以石材废浆为原料的人造文化石及其制备方法,利用石材废浆生产人造文化石,有效地利用石材废浆,提高石材废浆的综合利用率,解决石材加工企业生产中的石材废浆排放和污染问题,但没有涉及到冶炼精炼渣。
[0006] 精炼渣的制备方法有很多:如公开号为CN107779553A的中国专利公开了“一种LF炉精炼渣的再利用方法”,提供了一种LF炉精炼渣的再利用方法,将LF炉精炼后得到的精炼渣冷却后加入到KR脱硫中的包,利用精炼渣中的CaO对所述铁水脱硫,其利用的是使用过的精炼渣脱硫,渣中残留S高,脱硫效果差,渣中的有害元素影响铁水质量。公开号为CN1827792A的中国专利公开了“一种无氟预熔精炼渣及其制备方法”,将冶炼后熔融状态的铁冶炼炉渣加入电炉,形成熔池,向熔池中加入活性石灰或石灰石,形成含12CaO·7Al2O3相的渣,分离熔池中的渣和金属液,将渣冷却后破碎得到预熔型精炼渣,其利用的是提钒废渣,预熔精炼渣不具有埋弧和发泡功能。公开号为CN110106313A的中国专利公开了“一种精炼渣及其制备和应用方法”,发明了一种用方解石粉和粉,在搅拌过程中加入粘结剂形成压球物料,采用压球机压制成球,过筛后进行烘烤,最终得到精炼渣,这种精炼渣的制备没有采用废料,另外,湿压成球后需要烘烤,既浪费能源又容易使钢水增氢。
[0007] 综上所述,近几年对石材废浆的综合利用研究已出现了许多成果,但不同程度地存在利用工艺复杂、利用成本高、利用产品附加值低等不足。同时,这些发明只局限于在建材领域应用,而且石材废泥的利用率不足20%,更没有涉及到将石材废泥应用到冶金精炼渣领域。
[0008] 特殊钢精炼渣是指转炉或者电炉冶炼结束后,加在钢包的钢水表面之上的精炼渣,主要起对钢液进行所需程度的脱氧、脱磷、脱硫处理,吸收钢中夹杂物,对钢中夹杂物进行变性处理的作用。精炼渣本身杂质含量低,不会对钢水造成污染;隔绝空气,防止钢液吸收气体和二次氧化;保护钢液容器内衬,提高冶炼热效率。现有技术中,还未出现回收利用石材废浆来生产特殊钢精炼渣的相关记载或报道。

发明内容

[0009] 为了解决以上技术问题,本发明提供一种以石材废浆为原料生产特殊钢精炼渣的方法,将石材厂切割石材产生的废泥浆配制成料浆,通过喷造粒,得到成分稳定干燥的中空颗粒原料,检测化学成分,与其他原料调整配比并自动称量配料,干压成球,再经过筛分、检测、包装,即得到最终特殊钢精炼渣,其中,造粒粒度为0.10~1.5mm≥85%,造粒后原料H2O≤0.5wt%。
[0010] 技术效果:本发明将石材废浆制成浆料后通过喷雾造粒,获得干燥均匀稳定的原料用于干压成球。充分利用了石材废浆,回收利用工艺简单、产品附加值高,能较好地改善石材厂环保,实现节能减排,发展跨行业循环经济
[0011] 本发明进一步限定的技术方案是:前所述的一种以石材废浆为原料生产特殊钢精炼渣的方法,料浆的含固率在44.8~
58.8wt%。
[0012] 前所述的一种以石材废浆为原料生产特殊钢精炼渣的方法,造粒喷嘴的直径1.8~2.5mm,造粒塔热入口温度550~650℃。
[0013] 前所述的一种以石材废浆为原料生产特殊钢精炼渣的方法,特殊钢精炼渣的化学成分及质量百分比如下:CaO:45%~55%,SiO2:0.5%~6%,MgO:0.5%~6%,Al2O3:20%~40%,FeO≤1.5%,TiO2≤0.03%,H2O≤0.5%,余量为不可避免的杂质。
[0014] 前所述的一种以石材废浆为原料生产特殊钢精炼渣的方法,干压成球时,干压压力控制在15~20MPa。
[0015] 前所述的一种以石材废浆为原料生产特殊钢精炼渣的方法,干压后粒度在40mm以下且5mm以下占比≤5%。
[0016] 本发明的有益效果是:(1)本发明中料浆的含固率在44.8~58.8wt%,含固率过低则粒度小,含固率过高则颗粒中水分含量过高;造粒塔喷嘴直径1.8~2.5mm,喷嘴直径太小则粒度小、产量低,直径太大则含水量会超标;造粒塔热风入口温度550~650℃,温度过低则含水量不合格,温度过高则浪费能源;造粒粒度为0.10~1.5mm≥85%,粒度太小或太大都不利于干压成球;造粒后原料H2O≤0.5wt%,水分过高则会造成干压球粉化;原料通过计算机配料,采用自动称量,确保原料质量准确无误;
(2)本发明中因石材废浆的成分、含水量每批料都存在波动,化学成分不尽相同,经现场快速分析成分与特殊钢精炼渣目标值比对,有差别的情况,按缺什么补什么、缺多少补多少的原则,对差别组分进行调整、补充,特殊钢精炼渣的化学成份不是唯一的限定,具体的化学成份可根据用户的技术要求,按上述补缺原则而相应确定;
(3)本发明实现了节能减排和循环经济,将原来当成废料处理的石材废浆转变成高附加值的冶金辅助材料,同时减少了石材厂的环保污染,改善了工作环境,发展了跨行业循环经济;
(4)本发明与常规用预熔渣作原料生产特殊钢精炼渣相比,省去了预熔、破碎、雷蒙等工序,石材废泥本身就是200目以上的细泥浆,不需要上述成本,只需喷雾造粒,每使用一吨石材泥浆可降低特殊钢精炼渣成本450元,按年产10万吨精炼渣计算,能节省成本4500万元,具有可观的经济效益;
(5)本发明中石材废泥作为高压成球的原料,经过喷雾造粒成球以后成分更均匀,在强制搅拌机中与其它原料混合时流动性能好,混合更充分,偏析少;中空颗粒原料在高压成球时原料自身的压缩比大,不需要粘结剂,干燥成球的效果更好;
(6)本发明中不加粘结剂对特殊钢精炼渣不会带来有害成分,不污染特殊钢,而在以往的制球成型工艺中,常添加水玻璃、粘土粉、淀粉等作结合剂和粘结剂,这不可避免地增加精炼渣中结晶水、钠离子、有机H、N等有害成份,对洁净钢水造成污染,本发明在压球成型过程中,独创高压无粘结剂成型技术,保证了精炼渣的纯净度;
(7)本发明中生产的特殊钢精炼渣的性能更优越,因为石材泥浆成分中含有38%左右的CO2,发泡性能好,能够实现精炼渣产气的分段性、发泡的连续性,使精炼渣产生的气泡相对长时间保留在渣层内,实现泡沫渣的稳定性,有利于去除钢中夹杂,减少对耐火材料的侵蚀。

具体实施方式

[0017] 本实施例提供的一种以石材废浆为原料生产特殊钢精炼渣的方法,将石材厂切割石材产生的废泥浆配制成料浆,料浆的含固率在44.8~58.8wt%;通过喷雾造粒,造粒喷嘴的直径1.8~2.5mm,造粒塔热风入口温度550~650℃,造粒粒度为0.10~1.5mm≥85%,造粒后原料H2O≤0.5wt%;得到成分稳定干燥的中空颗粒原料;检测化学成分,与其他原料调整配比并自动称量配料,称量好的原料在强制搅拌机里搅拌均匀,不添加任何粘结剂,干压成球,干压压力控制在15~20Mpa,粒度在40mm以下且5mm以下占比≤5%;再经过筛分、检测、包装,即得到最终特殊钢精炼渣。
[0018] 实施例1化学分析特殊钢精炼渣成份如下表2(%)实施例2化学分析特殊钢精炼渣成份如下表3(%)
实施例3化学分析特殊钢精炼渣成份如下表4(%)
实施例4化学分析特殊钢精炼渣成份如下表5(%)
上述化学分析结果符合特殊钢精炼渣的化学成份要求,批量实施,实施量20吨,分4个批次,分别是5吨、5吨、5吨、5吨,试验钢水量44罐,总计3335吨,试验实施的钢如下表6:冶炼的钢种Gr15化学成分表6
试验条件:
(1)钢包容量:100吨,
(2)精炼方式:LF,底吹氩,VD;
试验时,每罐钢水精炼前后各取样一次,分别做试样分析对比,检验内容包括:化学分析和金相分析,对比结果如表7:
GCr15试用特殊钢精炼渣精炼前后检验结果平均值对比表7
实施试验结果表明,通过回收利用石材废浆生产的特殊钢精炼渣在LF精炼过程中的使用表明,本发明的特殊钢精炼渣具有较好的精炼效果,冶炼炉次脱硫率均达到85%以上,最高脱硫率达到了93%。小批量试用期间,成品全氧含量较低,轴承钢最低全氧含量为5ppm,平均全氧含量为8.6ppm;齿轮钢最低全氧含量为11ppm,平均全氧含量为13.5ppm。通过对一个月的生产数据的统计结果看,全月轴承钢平均全氧含量为8.7ppm,最低全氧含量为5ppm;
全月轴承钢平均[Ti]含量为18.7ppm,最低[Ti]含量为12.6ppm。
[0019] 试验结果表明,特殊钢精炼升温速度达到了4.2℃/min,同比提高了1.2℃/min;产品外形为球形颗粒状,使用过程中,方便通过高位料仓加料,环保性能优越,易实现自动化操作。
[0020] 除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。
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