本发明涉及钢铁冶金领域，尤其是一种高铝调渣剂球团及其制备方法。
背景技术：
钢水浇铸结束后，钢水罐内的残渣，即铸余渣，具有良好的流动性，并且钢水精炼时渣面进行了脱氧，其氧化性较低。大部分钢包铸余渣具有精炼能力，同时残留一定量的钢水，另外还具有较高的显热，因此，钢包铸余渣具有很好的综合利用价值。
目前，国内某些钢厂已经实现了部分铸余渣的在线热态循环再利用，但是还有较大部分钢包铸余渣需要通过冷态回收处理。钢包铸余渣的冷态回收主要是将铸余渣打水冷后进行锤破，锤破得到大块的渣钢和小块的铸余渣，小块铸余渣再通过破碎、磁选和筛分得到不同粒度的小渣钢和铸余渣尾渣细粉，其中大块的渣钢和不同粒度的小块渣钢含铁量较高，能够进一步利用，但是钢包铸余渣尾渣含铁量低，利用价值不高，而且其粒度较细，呈白色粉灰状，若得不到妥善处理，易造成环境污染。对此，公布号为CN105112651A的专利文件公开了一种高铝调渣剂球团及其制备方式，其通过钢包铸余渣尾渣、矾土粉和铝粉混合制成球状，经筛分、干燥再筛分后制成的具有广泛用途的调渣剂，此方案很好能够回收炼钢二次资源，避免钢包铸余渣尾渣堆放不善造成的环境污染。
但是以此方法需要消耗大量高纯度铝粉，市面上的高纯度铝粉价格昂贵，每吨达到几万到十几万，而且生产该调渣剂的矾土粉纯度要求很高，超过特级矾土粉要求，此类高纯度矾土粉的价格也较为昂贵，因此造成调渣剂的成本高昂，进而影响到钢铁生产成本的控制。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种大幅降低成本、减少环境污染的高铝调渣剂球团及其制备方法。
本发明公开的高铝调渣剂球团，高铝调渣剂球团按质量百分比由以下组分构成：钢包铸余渣尾渣精粉20～30％、钒铁尾渣15～20％、铝粉25～29.5％、石灰20～30％、占所述前四种原料总重量1～3％的球团粘结剂以及小于球团总质量1.5％的水分。
优选地，所述钢包铸余渣尾渣精粉化学成分按质量百分比计为CaO≥35％、Al2O315～30％、SiO2≤15％、S≤0.25％，粒度小于5mm；所述钒铁尾渣化学成分按质量百分比计为Al2O3≥60％、S≤0.02％，粒度小于5mm；所述铝粉化学成分按质量百分比计为Al≥99.7％，粒度为3～8mm。
优选地，所述球团粘结剂为主要成分为羟丙基纤维素的冷压成型粘结材料。
本发明公开的高铝调渣剂球团的制备方法，用于制备所述的高铝调渣剂球团，依次执行以下步骤：
a、将钢包铸余渣尾渣精粉、钒铁尾渣、铝粉、石灰按配比加入混料搅拌机中干混均匀，再在混匀后的原料中加入定量比例的球团粘结剂进行干混，直至混匀，然后加入定量比例的水，边加水边搅拌；
b、将搅拌混匀并充分润湿后的原料送入冷压成型机中压制成规格为30～50mm的球形或椭圆形；
c、冷压成型后用筛子进行初次筛分，然后自然平铺晾晒，防水防暴晒；
d、送至干燥炉中进行烘烤干燥；
e、自然堆放冷却至常温，然后用筛子进行二次筛分，得到成品。
优选地，步骤a中钢包铸余渣尾渣精粉、钒铁尾渣、铝粉、石灰这四种原材料的干混时间为2～3min；加入球团粘结剂后的干混时间为1～2min。
优选地，步骤a中的加水方式为喷淋，加水量为原材料总重量的5～6％，加水速度为0.45～0.54kg/s，加水后的搅拌时间为2～3min。
优选地，步骤c中初次筛分采用10mm筛孔的筛子进行筛分。
优选地，步骤c中自然晾晒干燥采用平铺的方式进行晾晒，球团平铺厚度≤30cm，自然晾晒的时间≥24h。
优选地，步骤d中烘烤干燥所用温度为100～150℃，烘烤时间为8～12h。
优选地，步骤e中二次筛分采用5mm筛孔的筛子进行筛分。
本发明的有益效果是：本发明公开的高铝调渣剂球团采用钢包铸余渣尾渣精粉、钒铁尾渣、铝粉和石灰混合造球干燥制成，其大幅降低了铝粉用量，并且有效利用了废弃的钒铁尾渣，极大地降低了生产成本，有效控制了炼钢成本，具有良好的经济效益。
具体实施方式
下面对本发明进一步说明。
本发明公开的高铝调渣剂球团，按质量百分比由以下组分构成：钢包铸余渣尾渣精粉20～30％、钒铁尾渣15～20％、铝粉25～29.5％、石灰20～30％、占所述前四种原料总重量1～3％的球团粘结剂以及小于球团总质量1.5％的水分。
优选地，所述钢包铸余渣尾渣精粉化学成分按质量百分比计为CaO≥35％、Al2O315～30％、SiO2≤15％、S≤0.25％，粒度小于5mm；所述钒铁尾渣化学成分按质量百分比计为Al2O3≥60％、S≤0.02％，粒度小于5mm；所述铝粉化学成分按质量百分比计为Al≥99.7％，粒度为3～8mm。
优选地，所述球团粘结剂为主要成分为羟丙基纤维素的冷压成型粘结材料。
该高铝调渣剂球团可采用常规调渣剂制备方式进行制备，所述的高铝调渣剂球团的优选制备方法，依次执行以下步骤：
a、将钢包铸余渣尾渣精粉、钒铁尾渣、铝粉、石灰按配比加入混料搅拌机中干混均匀2～3min，再在混匀后的原料中加入定量比例的球团粘结剂进行干混1～2min，直至混匀，然后以喷淋方式加入定量比例的水，边加水边搅拌，加水量为原材料总重量的5～6％，加水速度为0.45～0.54kg/s，加水后的搅拌时间为2～3min；
b、将搅拌混匀并充分润湿后的原料送入冷压成型机中压制成规格为30～50mm的球形或椭圆形；
c、冷压成型后采用10mm筛孔的筛子进行初次筛分，然后自然平铺晾晒，球团平铺厚度≤30cm，自然晾晒的时间≥24h防水防暴晒；
d、送至干燥炉中在100～150℃进行烘烤干燥，烘烤时间为8～12h；
e、自然堆放冷却至常温，然后采用5mm筛孔的筛子进行二次筛分，得到成品；
f、取样检测理化标准合格后入库备用。
以下为本发明的实施例
实施例1～3和对比例1中采用的的钢包铸余渣尾渣精粉化学成分按质量百分比计含CaO 38.56％、Al2O3 18.65％、SiO2 12.14％、S 0.15％，粒度小于5mm，钒铁尾渣化学成分按质量百分比含Al2O3 67.73％、S 0.02％，粒度小于5mm，石灰化学成分按质量百分比含CaO 95.66％，铝粉含Al 99.7％。
实施例1
将上述四种原料按配比加入混料搅拌机中干混均匀3min，其中钢包铸余渣尾渣精粉占原料总重量的21％、钒铁尾渣20％、铝粉29％、石灰30％，再在混匀后的原料中加入2％的球团粘结剂进行干混2min，直至混匀，然后以喷淋方式加入原料总重量5％的水，边加水边搅拌，加水速度为0.45kg/s，加水后的搅拌时间为3min；将搅拌混匀并充分润湿后的原料送入冷压成型机中压制成规格为40mm的球形或椭圆形；冷压成型后采用10mm筛孔的筛子进行初次筛分，然后自然平铺晾晒，球团平铺自然晾晒的时间24h，防水防暴晒；送至干燥炉中在100℃进行烘烤干燥，烘烤时间为12h；自然堆放冷却至常温，然后采用5mm筛孔的筛子进行二次筛分，得到成品。
实施例2
将上述四种原料按配比加入混料搅拌机中干混均匀3min，其中钢包铸余渣尾渣精粉占原料总重量的30％、钒铁尾渣15％、铝粉25％、石灰30％，再在混匀后的原料中加入2％的球团粘结剂进行干混2min，直至混匀，然后以喷淋方式加入原料总重量5％的水，边加水边搅拌，加水速度为0.54kg/s，加水后的搅拌时间为3min；将搅拌混匀并充分润湿后的原料送入冷压成型机中压制成规格为40mm的球形或椭圆形；冷压成型后采用10mm筛孔的筛子进行初次筛分，然后自然平铺晾晒，球团平铺自然晾晒的时间24h，防水防暴晒；送至干燥炉中在100℃进行烘烤干燥，烘烤时间为12h；自然堆放冷却至常温，然后采用5mm筛孔的筛子进行二次筛分，得到成品。
实施例3
将上述四种原料按配比加入混料搅拌机中干混均匀3min，其中钢包铸余渣尾渣精粉占原料总重量的27％、钒铁尾渣18％、铝粉27％、石灰28％，再在混匀后的原料中加入2％的球团粘结剂进行干混2min，直至混匀，然后以喷淋方式加入原料总重量5％的水，边加水边搅拌，加水速度为0.5kg/s，加水后的搅拌时间为3min；将搅拌混匀并充分润湿后的原料送入冷压成型机中压制成规格为40mm的球形或椭圆形；冷压成型后采用10mm筛孔的筛子进行初次筛分，然后自然平铺晾晒，球团平铺自然晾晒的时间24h，防水防暴晒；送至干燥炉中在100℃进行烘烤干燥，烘烤时间为12h；自然堆放冷却至常温，然后采用5mm筛孔的筛子进行二次筛分，得到成品。
对比例1
将上述四种原料按配比加入混料搅拌机中干混均匀3min，其中钢包铸余渣尾渣精粉占原料总重量的25％、钒铁尾渣15％、铝粉35％、石灰25％，再在混匀后的原料中加入2％的球团粘结剂进行干混2min，直至混匀，然后以喷淋方式加入5.4㎏的水，边加水边搅拌，加水速度为0.54kg/s，加水后的搅拌时间为3min；将搅拌混匀并充分润湿后的原料送入冷压成型机中压制成规格为40mm的球形或椭圆形；冷压成型后采用10mm筛孔的筛子进行初次筛分，然后自然平铺晾晒，球团平铺自然晾晒的时间24h，防水防暴晒；送至干燥炉中在100℃进行烘烤干燥，烘烤时间为12h；自然堆放冷却至常温，然后采用5mm筛孔的筛子进行二次筛分，得到成品。
以下为上述实施例和对比例所得的高铝调渣剂的运用效果
a、钢包顶渣改质
冶炼过程中在转炉吹炼完成出钢结束后，根据钢包留渣量分别加入300～400㎏上述实施例1～3和对比例1所得的高铝调渣剂，取样检测加入各种调渣剂前后钢包渣成分，进行多组实验后，所得各成分对比数据如下：
表1实施例1～3和对比例1用于钢包顶渣改质后各成分对比数据
分析上表可以看出，采用本发明实施例1～3中的高铝调渣剂，可以有效调渣，脱除渣中的氧气，而在增加了铝粉用量的对比例1的调渣剂中，不仅没有取得更好的调渣脱氧效果，而且钢包顶渣改质效果反而有所降低。
b、RH离站前终渣调整
在RH真空精炼处理完成后，向钢包渣面分别加入100～200㎏上述实施例1～3和对比例1所得的高铝调渣剂对离站终渣进行调整，调整结果如下表所示
表2实施例1～3和对比例1用于RH离站前终渣调整效果对比