一种铁水保温剂、其制备方法及铁水保温的方法
【专利摘要】本发明提供了一种铁水保温剂，包括以下质量分数的组分：碳化稻壳：55～80％；粉煤灰：10～35％；珍珠砂：5～20％。本发明提供的铁水保温剂具有较低的熔点和良好的铺展性，加入铁水后，在铁水的表面不易团聚，从而有效降低铁水的温降，提高了铁水保温剂的保温性能。另外，本发明提供的铁水保温剂还能降低原材料的消耗，进而降低生产的成本。本发明提供了一种铁水保温剂的制备方法，也提供了一种铁水保温的方法。
【专利说明】一种铁水保温剂、其制备方法及铁水保温的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶炼【技术领域】，尤其涉及一种铁水保温剂、其制备方法及铁水保温的 方法。
【背景技术】
[0002] 炼铁是将金属铁从含铁矿物（主要为铁的氧化物）中提炼出来的工艺过程，主要 有高炉法、直接还原法、熔融还原法和等离子法，是钢铁生产中的重要环节。由于高炉炼铁 技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产率高，能耗低，所以高炉炼铁应用广泛， 这种方法生产的铁占世界铁总产量的95%以上。
[0003] 高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。生产时，从炉顶（一般炉顶是 由料钟与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔 齐U，从高炉下部的风口吹进热风（1000?1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入 高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成 的一氧化碳进行还原反应，将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁。铁矿石通过还原反应炼出生 铁，铁水从出铁口放出。
[0004] 将铁水放至铁水罐车中，运输至炼钢转炉，即可进行转炉炼钢。根据转炉炼钢的工 艺，转炉炼钢的热量基本来源于铁水的物理热和化学热，在化学热一定的条件下，铁水的物 理热是决定冶炼能否顺利进行的关键因素。但是炼铁高炉至炼钢转炉之间运输距离远，等 待时间长，铁水的温降较大。铁水温度低会造成转炉吹损大，钢铁料消耗高、铁水质量无保 障以及炉龄下降等不良后果。铁水温度不仅对炼钢工艺十分重要，对铁水的输送也有影响， 如果铁水在输送过程中温度过低，会造成铁水罐车的结壳、结瘤，直接影响正常生产作业。 因此，铁水输送过程中的温降是冶金工作者普遍关注的问题。
[0005] 目前，通常采用在铁水中添加铁水保温剂以达到减少铁水温降的目的，但是现有 的铁水保温剂成分为碳化稻壳，保温效果较差，在38min内，铁水的平均温降在169°C左右， 不能满足生产的更高需求。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种铁水保温剂，本发明提供的铁水保温剂保温效果较 好。
[0007] 本发明提供一种铁水保温剂，包括以下质量分数的组分：
[0008] 碳化稻壳：55?80% ;
[0009] 粉煤灰：10 ?35%;
[0010] 珍珠砂：5?20%。
[0011] 优选的，所述碳化稻壳的质量分数为60?75%。
[0012] 优选的，所述粉煤灰的质量分数为15?30%。
[0013] 优选的，所述粉煤灰的堆积密度为0. 7?0. 85g/cm3。
[0014] 优选的，所述珍珠砂的质量分数为10?15%。
[0015] 优选的，所述珍珠砂的粒径> Omm且< 1mm。
[0016] 本发明提供一种铁水保温剂的制备方法，包括以下步骤：
[0017] 将质量分数为55?80%的碳化稻壳、质量分数为10?35%粉煤灰和质量分数为 5?20%的珍珠砂混合，得到铁水保温剂。
[0018] 本发明提供一种铁水保温的方法，包括以下步骤：
[0019] 将保温剂与铁水混合，得到保温后的铁水；所述保温剂为上述技术方案所述的铁 水保温剂或上述技术方案所述的制备方法得到的铁水保温剂。
[0020] 优选的，以每吨铁水计，所述保温剂的用量为0. 4?0. 55kg/t。
[0021] 本发明提供了一种铁水保温剂，包括以下质量分数的组分：碳化稻壳：55?80% ; 粉煤灰：1〇?35%;珍珠砂：5?20%。本发明提供的铁水保温剂具有较低的熔点和良好的 铺展性，加入铁水后，在铁水的表面不易团聚，从而有效降低铁水的温降，提高了铁水保温 剂的保温性能。实验数据表明，使用本发明提供的铁水保温剂后，在40min内，铁水的温降 为149°C。另外，本发明提供的铁水保温剂还能降低原材料的消耗，进而降低生产的成本。
【具体实施方式】
[0022] 本发明提供一种铁水保温剂，包括以下质量分数的组分：碳化稻壳：55?80% ;粉 煤灰：10?35% ;珍珠砂：5?20%。
[0023] 本发明提供的铁水保温剂具有较低的熔点和良好的铺展性，能够有效降低铁水的 温降，提高铁水保温剂的保温性能。
[0024] 本发明提供的铁水保温剂包括碳化稻壳，所述碳化稻壳的质量分数为55?80%， 优选为60?75%，更优选为65?70%。本发明对所述碳化稻壳的来源没有特殊的限制， 可采用所述碳化稻壳的市售商品，也可按照本领域技术人员熟知的制备碳化稻壳的技术方 案自行制备。本发明优选按照以下步骤得到碳化稻壳 ：
[0025] 将稻壳进行碳化，得到碳化稻壳。
[0026] 本发明对所述稻壳的来源没有特殊的限制，采用所述碳化稻壳的市售商品即可。 在本发明中，所述碳化的时间优选为20?40min，更优选为25?35min ;所述碳化的温度优 选为400?600°C，更优选为420?580°C。
[0027] 本发明提供的铁水保温剂包括粉煤灰，所述粉煤灰的质量分数为10?35%，优选 为15?30 %，更优选为20?25 % ;所述粉煤灰的堆积密度优选为0. 7?0. 85g/cm3,更优 选为0. 72?0. 83,最优选为0. 75?0. 8g/cm3。本发明对所述粉煤灰的来源没有特殊的限 制，可采用所述粉煤灰的市售商品，也可采用本领域技术人员熟知的制备粉煤灰的技术方 案自行制备。具体的，在本发明的实施例中，可采用发电厂中煤燃烧产生的烟气细灰。
[0028] 本发明提供的铁水保温剂包括珍珠砂，所述珍珠砂的质量分数为5?20%，优选 为8?18 %，更优选为10?15% ;所述珍珠砂的粒径优选为> Omm且彡1mm，更优选为 > 0. 2_且< 0. 8_。本发明对所述珍珠砂的来源没有特殊的限制，可采用所述珍珠砂的市 售商品，也可按照本领域技术人员熟知的制备珍珠砂的技术方案自行制备。
[0029] 本发明还提供了一种铁水保温剂的制备方法，包括以下步骤：
[0030] 将质量分数为55?80%的碳化稻壳、质量分数为10?35%的粉煤灰和质量分数 为5?20%的珍珠砂混合，得到铁水保温剂。
[0031] 本发明优选先将粉煤灰和珍珠砂进行筛选，将碳化稻壳与筛选后的粉煤灰和珍珠 砂混合，得到铁水保温剂。
[0032] 在本发明中，所述粉煤灰的用量和来源与上述技术方案中粉煤灰的用量和来源一 致，在此不再赘述；所述珍珠砂的用量和来源与上述技术方案中珍珠砂的用量和来源一致， 在此不再赘述。在本发明中，所述筛选的粒径优选为> Omm且< 1mm，更优选为> 0. 2mm且 < 0. 8mm，最优选为>0. 4mm且< 0. 6mm。本发明对所述筛选的方法和设备没有特殊的限制， 采用本领域技术人员熟知的筛选方法和筛选设备即可。
[0033] 完成筛选后，本发明将碳化稻壳与筛选得到的粉煤灰和珍珠砂混合，得到铁水保 温剂。在本发明中，所述碳化稻壳的用量和来源与上述技术方案中碳化稻壳的用量和来源 一致，在此不再赘述。本发明对所述碳化稻壳、粉煤灰和珍珠砂的混合方法没有特殊的限 制，能够使各组分混合均匀即可。
[0034] 本发明还提供了一种铁水保温的方法，包括以下步骤：
[0035] 将保温剂与铁水混合，得到保温后的铁水；所述保温剂为上述技术方案所述的铁 水保温剂或上述技术方案所述的制备方法得到的铁水保温剂。
[0036] 在本发明中，所述保温剂与上述技术方案中所述的铁水保温剂一致，在此不再赘 述。本发明对所述铁水的来源没有特殊的限制，在本发明的实施例中，所述铁水来自四川德 胜钒钛有限责任公司。
[0037] 本发明对所述混合的方式没有特殊的限制，本发明优选将所述铁水保温剂投入铁 水罐中，使所述铁水保温剂覆盖在铁水的表面。在本发明中，以每吨铁水计，所述保温剂的 用量优选为〇. 4?0. 55kg/t，更优选为0. 45?0. 5kg/t。
[0038] 将本发明得到的铁水保温剂投入铁水罐中，进行铁水的保温，以每吨钢水计，材料 消耗可降低〇. llkg/t。本发明提供的铁水保温剂生产成本比现有的铁水保温剂低380元/ 吨，每吨铁水可降低成本0. 39元，按每年产铁200万吨测算，直接经济效益达78万元/年。 并且，使用本发明提供的铁水保温剂后，铁水罐粘包明显减少。
[0039] 本发明提供了一种铁水保温剂，包括以下质量分数的组分：碳化稻壳：55?80% ; 粉煤灰：1〇?35%;珍珠砂：5?20%。本发明提供的铁水保温剂具有较低的熔点和良好的 铺展性，加入铁水后，在铁水的表面不易团聚，从而有效降低铁水的温降，提高了铁水保温 剂的保温性能。实验数据表明，使用本发明提供的铁水保温剂后，在40min内，铁水的温降 为149°C。另外，本发明提供的铁水保温剂还能降低原材料的消耗，进而降低生产的成本。
[0040] 为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种铁水保温剂、其制 备方法及铁水保温的方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
[0041] 实施例1
[0042] 将稻壳进行碳化，得到碳化稻壳；
[0043] 将粉煤灰和珍珠砂进行筛选，筛选粒径为> Omm且< 1_，得到筛选后的粉煤灰和 珍珠砂；
[0044] 将28. 77kg碳化稻壳、8. 22kg堆积密度为0· 78g/cm3的粉煤灰和4. I Ikg珍珠砂混 合，得到铁水保温剂；
[0045] 将得到的铁水保温剂投至铁水罐中，然后将铁水输送去炼钢。
[0046] 本发明分别测量了炼铁和炼钢时本实施例提供的铁水的温度，结果如表1所示， 表1为本发明实施例1?2和比较例1?3得到的铁水保温剂的保温效果数据。
[0047] 实施例2
[0048] 将稻壳进行碳化，得到碳化稻壳；
[0049] 将粉煤灰和珍珠砂进行筛选，筛选粒径为> Omm且< 1mm，得到筛选后的粉煤灰和 珍珠砂；
[0050] 将24. 66kg碳化稻壳、10. 28kg堆积密度为0· 7g/cm3的粉煤灰和6. 16kg珍珠砂混 合，得到铁水保温剂；
[0051] 将得到的铁水保温剂投至铁水罐中，然后将铁水输送去炼钢。
[0052] 本发明分别测量了炼铁和炼钢时本实施例提供的铁水的温度，结果如表1所示， 表1为本发明实施例1?2和比较例1?3得到的铁水保温剂的保温效果数据。
[0053] 比较例1
[0054] 将稻壳进行碳化，得到碳化稻壳；
[0055] 将粉煤灰进行筛选，筛选粒径为> Omm且彡1mm，得到筛选后的粉煤灰；
[0056] 将28. 77kg碳化稻壳与12. 33kg粉煤灰混合，得到铁水保温剂；
[0057] 将得到铁水保温剂投至铁水罐中，然后将铁水输送去炼钢。
[0058] 本发明分别测量了炼铁和炼钢时本实施例提供的铁水的温度，结果如表1所示， 表1为本发明实施例1?2和比较例1?3得到的铁水保温剂的保温效果数据。
[0059] 比较例2
[0060] 将稻壳进行碳化，得到碳化稻壳；
[0061] 将珍珠砂进行筛选，筛选粒径为> Omm且< 1mm，得到筛选后的珍珠砂；
[0062] 将28. 77kg碳化稻壳与12. 33kg珍珠砂混合，得到铁水保温剂；
[0063] 将得到铁水保温剂投至铁水罐中，然后将铁水输送去炼钢。
[0064] 本发明分别测量了炼铁和炼钢时本实施例提供的铁水的温度，结果如表1所示， 表1为本发明实施例1?2和比较例1?3得到的铁水保温剂的保温效果数据。
[0065] 比较例3
[0066] 将稻壳进行碳化，得到碳化稻壳；
[0067] 将50kg得到碳化稻壳投至铁水罐中，然后将铁水输送去炼钢。
[0068] 本发明分别测量了炼铁和炼钢时本实施例提供的铁水的温度，结果如表1所示， 表1为本发明实施例1?2和比较例1?3得到的铁水保温剂的保温效果数据。
[0069] 表1本发明实施例1?2和比较例1?3得到的铁水保温剂的保温效果数据
[0070]
【权利要求】
1. 一种铁水保温剂，包括以下质量分数的组分： 碳化稻壳：55?80% ; 粉煤灰：10?35% ; 珍珠砂：5?20%。
2. 根据权利要求1所述的铁水保温剂，其特征在于，所述碳化稻壳的质量分数为60? 75%。
3. 根据权利要求1所述的铁水保温剂，其特征在于，所述粉煤灰的质量分数为15? 30%。
4. 根据权利要求1所述的铁水保温剂，其特征在于，所述粉煤灰的堆积密度为0. 7? 0? 85g/cm3。
5. 根据权利要求1所述的铁水保温剂，其特征在于，所述珍珠砂的质量分数为10? 15%。
6. 根据权利要求1所述的铁水保温剂，其特征在于，所述珍珠砂的粒径> Omm且 ^ Imnin
7. -种铁水保温剂的制备方法，包括以下步骤： 将质量分数为55?80%的碳化稻壳、质量分数为10?35%粉煤灰和质量分数为5? 20 %的珍珠砂混合，得到铁水保温剂。
8. -种铁水保温的方法，包括以下步骤： 将保温剂与铁水混合，得到保温后的铁水；所述保温剂为权利要求1?6任意一项所述 的铁水保温剂或权利要求7所述的制备方法得到的铁水保温剂。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，以每吨铁水计，所述保温剂的用量为 0. 4 ?0. 55kg/t。
【文档编号】C21B5/00GK104313212SQ201410508226
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】胡友波, 敖茂华, 高丽姗, 王志坚, 张 杰, 胡刚, 谢超, 江青芳, 刘涛 申请人:四川德胜集团钒钛有限公司