专利名称：一种钢渣安定性改质剂及钢渣安定性处理方法
技术领域：
本发明属于冶金工业中钢渣的处理4支术，具体涉及一种钢渣 安定性改质技术。
技术背景随着国家循环经济的发展，要求冶金行业废弃资源实现再利 用，特别是冶金渣、废气的再利用成为冶金行业循环经济关注的 焦点。作为钢渣综合利用的最关键因素是钢渣的安定性，影响安 定性有多种原因，其中游离氧化钙的水化分解是主要原因。钢渣中的这些游离氧化钙都经受了 1700 °C左右的高温煅烧，其结构致 密，结晶颗粒粗大，水化速度极慢，在常温下比水泥熟料中的煅烧 (140(TC)f-CaO更难水化。同时，钢渣中f-CaO固溶了一定量的 FeO、 MgO和MnO，并且其含量超过了 15%,形成带状结构，使其反 应能力降低，具有水化緩慢特点。当f-CaO与水接触时，会渐渐消 解生产Ca(0H)2,体积增加约一倍，使钢渣中产生内应力，内应力 随f-CaO含量的增多而增大，当其超过钢渣本身的结合力时，就会 导致钢渣崩裂甚至粉化。本技术方案用于有效降低钢渣中游离氧 化钓含量。目前转炉钢渣的处理主要采用热泼法、焖渣法以及轮式水淬 法，这些工艺中，焖渣法与轮式水淬法处理工艺后的钢渣安定性 较好，游离CaO含量在3 %以下，这就有利于钢渣的稳定安全的 使用。但这两种方法投资达数千万元，维护复杂，成本高。有关钢渣安定性改质剂及其处理方法的专利检索很少，日 本、德国有个别专利，但内容不详细；国内报道很少。钢渣是冶 金污染的最大固体废弃物，每年仅武钢都有几十万吨，实际的利 用效果很差，安定性问题是关键。通过液态钢渣的冲击力将钢渣 安定性改质剂均匀分散并与渣反应；部分粘稠的渣可以用喷吹枪 吹氧气搅拌。通过处理可以消解掉炼钢用石灰或白云石造渣的残硅酸4丐或硅酸二4丐，减少游离CaO含量。 发明内容本发明的目的在于提供一种钢渣安定性改质剂及钢渣安定 性处理方法，以解决上述问题。本发明的钢渣安定性改质剂，它的是成分及重量比为Si02: 30 ~ 99.98、 A1203: 0.001 ~ 40、 CaO : 0.001 ~ 40、 MgO: 0.001 ~ 20; 这些成分的引入物可以为高炉渣、石英砂、河沙中的一种或几种 的混合物。本发明的钢渣安定性的处理方法，它是将钢渣安定性改质剂 按钢渣总量的0.5 ~ 50%的比例加入炼钢渣罐中进行改质处理，所 述钢渣安定性改质剂是成分及重量比为Si02: 30- 99.98、 A1203: 0.001 ~ 40、 CaO : 0.001 ~ 40、 MgO: 0.001 ~ 20;这些成分的引入 物可以为高炉渣、石英砂、河沙中的一种或几种的混合物。所述粘稠的钢渣以吹氧气进行搅拌。钢渣的处理的温度在 1610。C到1750。C之间，随不同的出钢后钢渣温度的变化有所波 动。本发明钢渣安定性改质剂原料来源广泛，成本低廉，钢渣安 定性的处理方法简单，安全可靠，易操作。它对钢渣在转炉炉后 直接采用价格低廉的钢渣安定性改质剂，适当喷吹处理，可以使得钢渣安定性改变，有效降低钢渣中游离氧化钙含量扩大了钢 渣的安全使用范围。
具体实施方式
以下实施例用以对本发明技术方案的解释，本发明的保护范 围不限于下述施例中涉及的材料及组成。实施例1钢渣安定性改质剂的成分范围为(质量百分比，％) :Si02: 97.5、 A1203: 1.86、 CaO : 0.05,其余为水分。引入物为含石英的 河砂粉(天然河砂矿物粉磨)，小于80目。将上述钢渣安定性改 质剂按照改质剂10kg，钢渣90kg的比例加入炼铜渣罐中进行改 质处理，从而得到安定性合格的钢渣材料，可通过液态钢渣的冲 击力将钢渣安定性改质剂均匀分散并与渣反应；部分粘稠的渣可 以用喷吹枪吹氧气搅拌。将处理后的钢渣用于水泥生产中按照加入10%河砂、4分的改性钢渣30g, 325号石圭S吏盐水泥70g的比例 配制的净浆试块3天强度16.78MPa， 7天强度26.35 MPa, 28天 强度47.81MPa。安定性合格。实施例2钢渣安定性改质剂的成分范围为(质量百分比，％) :Si02: 33.50、 A1203: 15.50 、 Ca0 :37.50、 Mg0: 9.50,其余为杂质和 水分。引入物为高炉渣(武钢7高炉高炉渣)，粒径小于lmm。将 上述钢渣安定性改质剂按照改质剂15kg，钢渣85kg的比例加入 炼钢渣罐中进行改质处理，钢渣的处理的在161(TC到1750。C之 间。从而得到安定性合格的钢渣材料，可通过液态钢渣的冲击力 将钢渣安定性改质剂均匀分散并与渣反应；部分粘稠的渣可以用 喷吹枪吹氧气搅拌。按照加入15%的高炉渣的改性钢渣30g， 325 号硅酸盐水泥70g的比例配制的净浆试块3天强度34. 54 MPa, 7 天强度42.95MPa， 28天强度52. 2腦Pa。安定性合才各。实施例3钢渣安定性改质剂的成分范围为(质量百分比，％) :Si02: 36.70、 A1203: 14.82、 Ca0 :35.63、 Mg0: 9.02,其余为杂质和 水分。改质剂引入物为(质量百分比，％)高炉渣(武钢7高炉 高炉渣)95,河砂5;共同混合磨细成为小于80目细粉。将上述 钢渣安定性改质剂按照改质剂20kg，钢渣80kg的比例加入炼钢 渣罐中进行改质处理，从而得到安定性合格的钢渣材料，可通过 液态钢渣的沖击力将钢渣安定性改质剂均匀分散并与渣反应；部 分粘稠的渣可以用喷吹枪吹氧气搅拌。按照加入20%高炉渣的改 性钢渣30g,325号硅酸盐水泥70g的比例配制的净浆试块3天强 度18. 03MPa， 7天强度28. 61MPa， 28天强度53. 65MPa。安定性 合格。实施例4钢渣安定性改质剂的成分范围为(质量百分比，％) :Si02: 99.0、 A1203: 0.16、 Ca0 :0.05,其余为水分。引入物为纯的石 英砂粉，小于80目。将上述钢渣安定性改质剂按照改质剂lkg, 钢渣99kg的比例加入炼钢渣罐中进行改质处理，从而得到安定性合格的钢渣材料，可通过液态钢渣的冲击力将钢渣安定性改质剂均匀分散并与渣反应；部分粘稠的渣可以用喷吹枪吹氧气搅拌。 按照加入1%石英*^的改性钢渣30g, 325号^ 圭酸盐水泥70g的比 例配制的净浆试块3天强度14.73 MPa, 7天强度25. 63MPa, 28 天强度39. 32MPa。安定性合才各。
权利要求
1、一种钢渣安定性改质剂，它的是成分及重量比为SiO2∶30～99.98、Al2O3∶0.001～40、CaO∶0.001～40、MgO∶0.001～20；这些成分的引入物可以为高炉渣、石英砂、河砂中的一种或几种的混合物。
2、 如权利要求1所述钢渣安定性改质剂，其特征在于所述 引入物是3 mm以下的颗粒或是粉末。
3、 一种钢渣安定性的处理方法，它是将钢渣安定性改质剂 按钢渣总量的0.5 ~ 50%的比例加入炼钢渣罐中进行改质处理，所 述钢渣安定性改质剂是成分及重量比为Si02: 30- 99.98、 A1203: 0.001 ~ 40、 CaO:0週 40、 MgO: 0.001 ~ 20;这些成分的引入 物可以为高炉渣、石英砂、河砂中的一种或几种的混合物。
4、 如权利要求3所述钢渣安定性的处理方法，其特征是粘 稠的钢渣以吹氧气进行搅拌。
5、 如权利要求3或4所述钢渣安定性的处理方法，其特征 是所述炼钢渣罐中的钢渣为液态。
6、 如权利要求3所述钢渣安定性的处理方法，其特征是所 述引入物是3 mm以下的颗粒或是粉末。
7、 如权利要求5所述钢渣安定性的处理方法，其特征是所 述炼钢渣^鼙中的钢渣温度为在1610。C到1750。C之间。
全文摘要
本发明公开了一种钢渣安定性改质剂及钢渣安定性处理方法。它是将钢渣安定性改质剂按钢渣总量的0.5～50％的比例加入炼钢渣罐中进行改质处理，所述钢渣安定性改质剂是成分及重量比为SiO<sub>2</sub>30～99.98、Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>0.001～40、CaO0.001～40、MgO0.001～20；这些成分的引入物可以为高炉渣、石英砂、河沙中的一种或几种的混合物。本发明钢渣安定性改质剂原料来源广泛，成本低廉，钢渣安定性的处理方法简单，安全可靠，易操作。它对钢渣在转炉炉后直接采用价格低廉的钢渣安定性改质剂，适当喷吹处理，可以使得钢渣安定性改变，有效降低钢渣中游离氧化钙含量，扩大了钢渣的安全使用范围。
文档编号C21B3/06GK101328517SQ20081004860
公开日2008年12月24日 申请日期2008年7月25日 优先权日2008年7月25日
发明者黎 刘, 张洪雷, 徐国涛, 悦 王, 袁凡成, 陈华圣 申请人:武汉钢铁(集团)公司