專利名稱：一種鋼渣安定性改質劑及鋼渣安定性處理方法
技術領域：
本發明屬于冶金工業中鋼渣的處理4支術，具體涉及一種鋼渣 安定性改質技術。
技術背景隨著國家循環經濟的發展，要求冶金行業廢棄資源實現再利 用，特別是冶金渣、廢氣的再利用成為冶金行業循環經濟關注的 焦點。作為鋼渣綜合利用的最關鍵因素是鋼渣的安定性，影響安 定性有多種原因，其中游離氧化鈣的水化分解是主要原因。鋼渣中的這些游離氧化鈣都經受了 1700 °C左右的高溫煅燒，其結構致 密，結晶顆粒粗大，水化速度極慢，在常溫下比水泥熟料中的煅燒 (140(TC)f-CaO更難水化。同時，鋼渣中f-CaO固溶了一定量的 FeO、 MgO和MnO，并且其含量超過了 15%,形成帶狀結構，使其反 應能力降低，具有水化緩慢特點。當f-CaO與水接觸時，會漸漸消 解生產Ca(0H)2,體積增加約一倍，使鋼渣中產生內應力，內應力 隨f-CaO含量的增多而增大，當其超過鋼渣本身的結合力時，就會 導致鋼渣崩裂甚至粉化。本技術方案用于有效降低鋼渣中游離氧 化釣含量。目前轉爐鋼渣的處理主要采用熱潑法、燜渣法以及輪式水淬 法，這些工藝中，燜渣法與輪式水淬法處理工藝后的鋼渣安定性 較好，游離CaO含量在3 %以下，這就有利于鋼渣的穩定安全的 使用。但這兩種方法投資達數千萬元，維護復雜，成本高。有關鋼渣安定性改質劑及其處理方法的專利檢索很少，日 本、德國有個別專利，但內容不詳細；國內報道很少。鋼渣是冶 金污染的最大固體廢棄物，每年僅武鋼都有幾十萬噸，實際的利 用效果很差，安定性問題是關鍵。通過液態鋼渣的沖擊力將鋼渣 安定性改質劑均勻分散并與渣反應；部分粘稠的渣可以用噴吹槍 吹氧氣攪拌。通過處理可以消解掉煉鋼用石灰或白云石造渣的殘硅酸4丐或硅酸二4丐，減少游離CaO含量。 發明內容本發明的目的在于提供一種鋼渣安定性改質劑及鋼渣安定 性處理方法，以解決上述問題。本發明的鋼渣安定性改質劑，它的是成分及重量比為Si02: 30 ~ 99.98、 A1203: 0.001 ~ 40、 CaO : 0.001 ~ 40、 MgO: 0.001 ~ 20; 這些成分的引入物可以為高爐渣、石英砂、河沙中的一種或幾種 的混合物。本發明的鋼渣安定性的處理方法，它是將鋼渣安定性改質劑 按鋼渣總量的0.5 ~ 50%的比例加入煉鋼渣罐中進行改質處理，所 述鋼渣安定性改質劑是成分及重量比為Si02: 30- 99.98、 A1203: 0.001 ~ 40、 CaO : 0.001 ~ 40、 MgO: 0.001 ~ 20;這些成分的引入 物可以為高爐渣、石英砂、河沙中的一種或幾種的混合物。所述粘稠的鋼渣以吹氧氣進行攪拌。鋼渣的處理的溫度在 1610。C到1750。C之間，隨不同的出鋼后鋼渣溫度的變化有所波 動。本發明鋼渣安定性改質劑原料來源廣泛，成本低廉，鋼渣安 定性的處理方法簡單，安全可靠，易操作。它對鋼渣在轉爐爐后 直接采用價格低廉的鋼渣安定性改質劑，適當噴吹處理，可以使得鋼渣安定性改變，有效降低鋼渣中游離氧化鈣含量擴大了鋼 渣的安全使用范圍。
具體實施方式
以下實施例用以對本發明技術方案的解釋，本發明的保護范 圍不限于下述施例中涉及的材料及組成。實施例1鋼渣安定性改質劑的成分范圍為(質量百分比，％) :Si02: 97.5、 A1203: 1.86、 CaO : 0.05,其余為水分。引入物為含石英的 河砂粉(天然河砂礦物粉磨)，小于80目。將上述鋼渣安定性改 質劑按照改質劑10kg，鋼渣90kg的比例加入煉銅渣罐中進行改 質處理，從而得到安定性合格的鋼渣材料，可通過液態鋼渣的沖 擊力將鋼渣安定性改質劑均勻分散并與渣反應；部分粘稠的渣可 以用噴吹槍吹氧氣攪拌。將處理后的鋼渣用于水泥生產中按照加入10%河砂、4分的改性鋼渣30g, 325號石圭S吏鹽水泥70g的比例 配制的凈漿試塊3天強度16.78MPa， 7天強度26.35 MPa, 28天 強度47.81MPa。安定性合格。實施例2鋼渣安定性改質劑的成分范圍為(質量百分比，％) :Si02: 33.50、 A1203: 15.50 、 Ca0 :37.50、 Mg0: 9.50,其余為雜質和 水分。引入物為高爐渣(武鋼7高爐高爐渣)，粒徑小于lmm。將 上述鋼渣安定性改質劑按照改質劑15kg，鋼渣85kg的比例加入 煉鋼渣罐中進行改質處理，鋼渣的處理的在161(TC到1750。C之 間。從而得到安定性合格的鋼渣材料，可通過液態鋼渣的沖擊力 將鋼渣安定性改質劑均勻分散并與渣反應；部分粘稠的渣可以用 噴吹槍吹氧氣攪拌。按照加入15%的高爐渣的改性鋼渣30g， 325 號硅酸鹽水泥70g的比例配制的凈漿試塊3天強度34. 54 MPa, 7 天強度42.95MPa， 28天強度52. 2腦Pa。安定性合才各。實施例3鋼渣安定性改質劑的成分范圍為(質量百分比，％) :Si02: 36.70、 A1203: 14.82、 Ca0 :35.63、 Mg0: 9.02,其余為雜質和 水分。改質劑引入物為(質量百分比，％)高爐渣(武鋼7高爐 高爐渣)95,河砂5;共同混合磨細成為小于80目細粉。將上述 鋼渣安定性改質劑按照改質劑20kg，鋼渣80kg的比例加入煉鋼 渣罐中進行改質處理，從而得到安定性合格的鋼渣材料，可通過 液態鋼渣的沖擊力將鋼渣安定性改質劑均勻分散并與渣反應；部 分粘稠的渣可以用噴吹槍吹氧氣攪拌。按照加入20%高爐渣的改 性鋼渣30g,325號硅酸鹽水泥70g的比例配制的凈漿試塊3天強 度18. 03MPa， 7天強度28. 61MPa， 28天強度53. 65MPa。安定性 合格。實施例4鋼渣安定性改質劑的成分范圍為(質量百分比，％) :Si02: 99.0、 A1203: 0.16、 Ca0 :0.05,其余為水分。引入物為純的石 英砂粉，小于80目。將上述鋼渣安定性改質劑按照改質劑lkg, 鋼渣99kg的比例加入煉鋼渣罐中進行改質處理，從而得到安定性合格的鋼渣材料，可通過液態鋼渣的沖擊力將鋼渣安定性改質劑均勻分散并與渣反應；部分粘稠的渣可以用噴吹槍吹氧氣攪拌。 按照加入1%石英*^的改性鋼渣30g, 325號^ 圭酸鹽水泥70g的比 例配制的凈漿試塊3天強度14.73 MPa, 7天強度25. 63MPa, 28 天強度39. 32MPa。安定性合才各。
權利要求
1、一種鋼渣安定性改質劑，它的是成分及重量比為SiO2∶30～99.98、Al2O3∶0.001～40、CaO∶0.001～40、MgO∶0.001～20；這些成分的引入物可以為高爐渣、石英砂、河砂中的一種或幾種的混合物。
2、 如權利要求1所述鋼渣安定性改質劑，其特征在于所述 引入物是3 mm以下的顆粒或是粉末。
3、 一種鋼渣安定性的處理方法，它是將鋼渣安定性改質劑 按鋼渣總量的0.5 ~ 50%的比例加入煉鋼渣罐中進行改質處理，所 述鋼渣安定性改質劑是成分及重量比為Si02: 30- 99.98、 A1203: 0.001 ~ 40、 CaO:0週 40、 MgO: 0.001 ~ 20;這些成分的引入 物可以為高爐渣、石英砂、河砂中的一種或幾種的混合物。
4、 如權利要求3所述鋼渣安定性的處理方法，其特征是粘 稠的鋼渣以吹氧氣進行攪拌。
5、 如權利要求3或4所述鋼渣安定性的處理方法，其特征 是所述煉鋼渣罐中的鋼渣為液態。
6、 如權利要求3所述鋼渣安定性的處理方法，其特征是所 述引入物是3 mm以下的顆粒或是粉末。
7、 如權利要求5所述鋼渣安定性的處理方法，其特征是所 述煉鋼渣^鼙中的鋼渣溫度為在1610。C到1750。C之間。
全文摘要
本發明公開了一種鋼渣安定性改質劑及鋼渣安定性處理方法。它是將鋼渣安定性改質劑按鋼渣總量的0.5～50％的比例加入煉鋼渣罐中進行改質處理，所述鋼渣安定性改質劑是成分及重量比為SiO<sub>2</sub>30～99.98、Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>0.001～40、CaO0.001～40、MgO0.001～20；這些成分的引入物可以為高爐渣、石英砂、河沙中的一種或幾種的混合物。本發明鋼渣安定性改質劑原料來源廣泛，成本低廉，鋼渣安定性的處理方法簡單，安全可靠，易操作。它對鋼渣在轉爐爐后直接采用價格低廉的鋼渣安定性改質劑，適當噴吹處理，可以使得鋼渣安定性改變，有效降低鋼渣中游離氧化鈣含量，擴大了鋼渣的安全使用范圍。
文檔編號C21B3/06GK101328517SQ20081004860
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月25日 優先權日2008年7月25日
發明者黎 劉, 張洪雷, 徐國濤, 悅 王, 袁凡成, 陳華圣 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司