专利名称：用含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料及其方法
技术领域：
本发明涉及含铁冶金废渣回收熔炼的方法。
背景技术：
目前我国有色冶金和黑色冶金的废渣中有的含有大量的铁，如钢渣往往含有20～30％的铁，低冰镍渣含有40％左右的铁。如单独用来冶炼法回收铁，经济上是不划算的，只能将其废弃或用于水泥工业，造成资源的浪费，或不能充分利用，而且废渣大量堆积造成环境污染。
发明内容
本发明的目的是回收熔炼工业含铁废渣，将其中的铁还原熔炼成铸铁或钢，同时将熔渣熔制成为微晶玻璃或铸石，提高资源利用率，降低环境污染。
本发明是含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料及其方法，用含铁的冶金废渣作为主料，含铁冶金废渣的重量百分比为45～65％，附加配料小于或等于44～55％，附加配料由配合料、还原剂、晶核剂、脱气剂组成，其中配合料由10～25％的石英砂、5～15％的石灰石、5～15％的铝矾土组成，或5～15％的煤矸石、5～20％的煤渣组成。还原剂为5～10％的碳化硅，晶核剂由1～1.5％的硫酸钠、1～2％的萤石组成，脱气剂由1～1.5％的硫酸钠组成。
还原剂也可采用5～15％的硅铁，或5～10％的钛铁，或5～10％的硅钙合金，或5～10的铝。
晶核剂也可采用1～2％的钛白粉，或1～1.5％的Cr2O3。
脱气剂也可采用1～1.5％的萤石，或1％的碳酸钠，或1％的白砒，或1～2％的氧化锑，或1～2％的硝酸钠。
按照以上所述的某组配料的配方，首先将主料和附加配料放入熔炼设备中进行熔炼，温度上升至1500℃，保温35分钟，然后进行离心铸造，或重力铸造，在900℃左右进行120分钟的微晶化处理，在720℃进行120分钟的退火处理。
用含铁40％的低冰镍渣进行制取时，微晶化的温度为910℃。
用含铁40％的高炉炉渣进行制取时，微晶化的温度为950℃。
本发明的有益之处在于充分利用含铁冶金废渣，在回收废渣中铁的同时，制取出微晶玻璃或铸石，采用离心铸造制成外部为铸铁或铸钢，内部为微晶玻璃或铸石的管材，采用重力铸造法可制成下部为铸铁或铸钢，上部为微晶玻璃或铸石的板材，降低了能源消耗，同时节省了加工费用，提高了含铁冶金废渣的利用率。微晶玻璃或铸石与钢铁材料可以牢固地结合，不剥落，不开裂，微晶玻璃或铸石无气孔，质地均匀，表面光滑，硬度很高，耐磨性极好，耐酸碱腐蚀性远高于不锈钢，并具有很好的强度。
具体实施例方式
炼制镍金属的闪速炉产生的低冰镍渣，含铁量为40％。以重量百分比45％的低冰镍渣为主料，配合料由10～25％的石英砂、5～15％的石灰石、5～15％的铝矾土组成，还原剂为5～10％的碳化硅，晶核剂由1～1.5％的硫酸钠、1～2％的萤石组成，脱气剂由1～1.5％的硫酸钠组成。
还原剂也可以采用5～15％的硅铁，或5～10％的钛铁，或5～10％的硅钙合金，或5～10的铝。
晶核剂也可采用1～2％的钛白粉，或1～1.5％的Cr2O3。
脱气剂也可采用1～1.5％的萤石，或1％的碳酸钠，或1％的白砒，或1～2％的氧化锑，或1～2％的硝酸钠、。
经过电炉(或燃料炉窑)熔炼35分钟，温度为1500℃，保温10分钟，可以得到下部为铸铁或钢液，上部为微晶玻璃或微晶铸石液的产物。
经过轧制，浇铸成型或离心铸造成型，可以得到下部(或外部)为钢或铸铁，上部(或内部)为微晶玻璃的复合材料。
该产品经过适当的退火处理和微晶化处理，退火温度为720℃，微晶化处理的温度为910℃。
钢铁厂高炉产生的含铁废渣的含铁量为40％左右，以重量百分比为60％的含铁废渣作为主料，配合料由5～15％的煤矸石、5～20％的煤渣组成，还原剂为5～15％的硅铁，晶核剂为1～2％的钛白粉，脱气剂为1～1.5％的萤石。
还原剂也可以采用5～10％的碳化硅，或5～10％的钛铁，或5～10％的硅钙合金，或5～10的铝。晶核剂也可采用由1～1.5％的硫酸钠、1～2％的萤石组成的晶核剂，或者是1～2％的钛白粉，或者是1～1.5％的Cr2O3。脱气剂也可采用由1～2％的氧化锑、1～2％的硝酸钠、1～1.5％的硫酸钠组成的脱气剂，或者是1％的碳酸钠，或者是1％的白砒。
经过电炉(或燃料炉窑)熔炼35分钟，温度为1500℃，保温10分钟，可以得到下部为铸铁或钢液，上部为微晶玻璃或微晶铸石液的产物。
经过轧制，浇铸成型或离心铸造成型，可以得到下部(或外部)为钢或铸铁，上部(或内部)为微晶玻璃的复合材料。
该产品经过适当的退火处理和微晶化处理，退火温度为720℃，微晶化处理的温度为950℃。
权利要求
1.含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料，用含铁的冶金废渣作为主料，其特征在于含铁冶金废渣的重量百分比为45～65％，附加配料小于或等于44～55％，附加配料由配合料、还原剂、晶核剂、脱气剂组成，其中配合料由10～25％的石英砂、5～15％的石灰石、5～15％的铝矾土组成，或5～15％的煤矸石、5～20％的煤渣组成。
2.根据权利要求1所述的含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料，其特征在于还原剂为5～10％的碳化硅，晶核剂由1～1.5％的硫酸钠、1～2％的萤石组成，脱气剂由1～1.5％的硫酸钠组成。
3.根据权利要求1所述的含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料，其特征在于还原剂为5～15％的硅铁，或5～10％的钛铁，或5～10％的硅钙合金，或5～10的铝。
4.根据权利要求1所述的含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料，其特征在于晶核剂为1～2％的钛白粉，或1～1.5％的Cr2O3。
5.根据权利要求1所述的含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料，其特征在于脱气剂为1～1.5％的萤石，或1％的碳酸钠，或1％的白砒，或1～2％的氧化锑，或1～2％的硝酸钠。
6.按照权利要求1所述的含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的配料，制取微晶微晶玻璃或铸石的方法，首先将主料和附加配料放入熔炼设备中进行熔炼，温度上升至1500℃，熔炼35分钟，然后进行离心铸造，或重力铸造，最后在720℃进行120分钟的退火处理，在900℃左右进行120分钟的微晶化处理。
7.根据权利要求6所述用含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的方法，其特征在于用含铁40％的低冰镍渣进行制取时，微晶化的温度为910℃。
8.根据权利要求6所述用含铁冶金废渣制取微晶玻璃或铸石的方法，其特征在于用含铁40％的高炉炉渣进行制取时，微晶化的温度为950℃。
全文摘要
含铁冶金废渣制取微晶微晶玻璃或铸石的配料及其方法，涉及含铁冶金废渣回收熔炼的方法，其目的是回收熔炼工业含铁废渣，将其中的铁还原熔炼成铸铁或钢，同时将熔渣熔制成为微晶玻璃或铸石，提高资源利用率，降低环境污染。用含铁的冶金废渣作为主料，含铁冶金废渣的重量百分比为45～65％，附加配料小于或等于44～55％，附加配料由配合料、还原剂、晶核剂、脱气剂组成，其中配合料由10～25％的石英砂、5～15％的石灰石、5～15％的铝矾土组成，或5～15％的煤矸石、5～20％的煤渣组成。
文档编号C03B32/02GK1683265SQ200410073239
公开日2005年10月19日 申请日期2004年10月25日 优先权日2004年10月25日
发明者傅希圣, 任虎平, 周琪, 南雪丽 申请人:兰州理工大学