专利名称：一种低成本的铁水保温剂及其制造方法
技术领域：
本发明属于冶金领域，更具体地讲，涉及一种低成本的铁水保温剂及其制造方法。
背景技术：
一般大型高炉采用鱼类罐车运送铁水，中小型高炉普遍采用铁水罐运送铁水，鱼类罐车保温效果良好，一般不需要单独添加保温剂，铁水罐由于保温效果差，铁水直接和空气接触，曝露面积较大，一般通过添加保温剂的方式进行覆盖保温。某厂由于特殊原因一直采用铁水罐运送铁水，添加蛭石或硅铝系保温剂进行保温，平均温降O. 5 O. 6°C /min。通过专利和非专利文献分析，以前主要采用单一的碳化稻壳或蛭石作为铁水保温剂使用，目前主要是复合型保温剂，以硅铝系为主，通过添加发热剂如石墨、碳化稻壳、保温剂如漂珠、化渣剂如萤石、发泡剂如碳酸钠(钙)等，为了降低成本，一般多采用废渣原料，如粉煤灰、烟道灰等。如酒钢炼铁厂在140t铁水罐内加自产炭化麦壳作铁水保温剂。炭化麦壳呈片粒状。其主要性能为灰分约50%、挥发份约10%、固定碳约40%，其中灰分主要成分为SiO2 (含68 % )，容重O. 095g/cm3,导热系数O. 045W/ (m -K)，这种炭化麦壳的特点是燃点低，灰分熔点高，散落性好。昆钢之前的铁水罐保温剂主要采用蛭石和碳化稻壳。由于碳化稻壳粉尘飞扬污染环境，成本高，而蛭石保温效果差，易结壳。柳钢采用高炉水渣作主要原料，通过加入电厂烟道灰、土状石墨和保温性能良好的膨胀岩制成的复合铁水保温剂，充分利用了高炉辅助产品水渣和电厂烟道灰，而且工艺简单。由于在保温剂中加了能促进流动性的添加剂，因而它能在铁水表面充分铺展，均匀覆盖在铁水表面，起到很好的保温作用。另外，通过其吸附渣的性能，能与铁水中的渣形成一层低强度的保温渣盖，防止热量散 失。同时渣盖与周边铁水罐结合强度也相当低，清渣时相当容易，减少清潘时对铁水te耐火砖的损坏，提闻了铁水的寿命。宣钢以植物碳化物为主，配加其它材料而研制了铁水保温剂，使用效果较好，有效降低了铁水罐温降和铁损，延长了铁水罐的使用寿命。而商品保温剂的成本较高，给企业降本增效带来一定压力，故需要提供一种低成本且保温效果良好的铁水保温剂及其制造方法。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。本发明的目的在于提供一种低成本且保温效果良好的铁水保温剂及其制造方法。为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种低成本的铁水保温剂，按重量百分比计，所述铁水保温剂包括60 70%的高碳粉煤灰、25 35%的水淬高炉渣和3 5%的萤石粉，所述高碳粉煤灰中的固定碳含量在10 %以上。
根据本发明的低成本铁水保温剂的一个实施例，所述高碳粉煤灰的粒径小于1mm。根据本发明的低成本铁水保温剂的一个实施例，按重量百分比计，80%以上的所述高碳粉煤灰的粒径小于75 μ m。根据本发明的低成本铁水保温剂的一个实施例，所述水淬高炉渣的粒径为I 5mm ο根据本发明的低成本铁水保温剂的一个实施例，所述萤石粉的粒径小于75 μ m，其中，CaF的含量按重量百分比计大于95%。根据本发明的低成本铁水保温剂的一个实施例，所述铁水保温剂的加入量为I 1.5Kg/1铁水。本发明的另一方面提供了一种制造上述低成本铁水保温剂的方法，所述方法包括依次进行的干燥原料、配料、混料和包装的步骤，在所述干燥原料的步骤中，将原料干燥至含水量按重量百分比计低于1.0%。本发明的低成本铁水保温剂的95 %由冶金废渣等资源组成，主要应用于炼铁技术领域，其特点是堆密度低、导热系数低、熔点较低、易成渣、自带发热剂并且能补充铁水的温度等，多轮现场试验表明该铁水保温剂具有良好的保温效果，不影响现场铁水罐的翻罐和清渣操作，并且能够有效利用废渣资源，节能环保。
具体实施例方式在下文中，将结合具体实施例来详细说明本发明。若无特别说明，本发明所述的百分比均为重量百分比。按重量百分比计，根据本发明示例性实施例的低成本铁水保温剂包括60 70%的高碳粉煤灰、25 35%的水淬高炉渣和3 5%的 萤石粉，其中，高碳粉煤灰中的固定碳含量在10%以上。高碳粉煤灰作为保温剂的主要成分，在使用过程中可以充分利用粉煤灰的隔热性能好、熔渣性能好、碳补充发热的优点；水淬高炉渣作为颗粒料加入铁水保温剂中，形成颗粒料与细粉料的混合物，可以改善铁水保温剂的添加方式，铺展性也好，而且由于其比重轻，隔热性能好的特点，还可以有效地改善铁水保温剂的保温性能。如果高碳粉煤灰或水淬高炉渣的加入量太少则起不到作用，但如果加入量过多，则会改变铁水保温剂的熔渣性能，不利于成渣，而且铺展性也较差。萤石粉主要起调整铁水保温剂熔点熔速的作用，使铁水保温剂的化渣效果良好，其含量低于3%时化渣效果不明显，高于5%时制造成本较高且保温剂熔点较低，不符合铁水保温剂的要求。根据本发明，高碳粉煤灰指发电锅炉产生的固定碳含量在10%以上的粉煤灰，高碳粉煤灰还含有如硅铝系等成分；水淬高炉渣是高炉渣经水淬急冷后产生的轻质颗粒状渣砂，主要成分为硅铝系；萤石粉可通过市售获得。其中，高碳粉煤灰中含有未燃尽的固定碳和大量漂珠，主要起自发热和保温作用；水淬高炉渣则与高碳粉煤灰配合起保温作用；萤石粉主要起化渣和调节保温剂熔点的作用。根据本发明，高碳粉煤灰的粒径小于1mm，水淬高炉渣的粒径为I 5mm，萤石粉的粒径小于75μπι，其中，CaF的含量大于95%。优选地，80 %以上的所述高碳粉煤灰的粒径小于75 μ m。较小的原料粒径有利于原料混合的均匀性并可以保证保温剂与铁水充分的接触，有利于提高铁水保温剂的保温效果。
使用本发明的低成本铁水保温剂时,建议在铁水罐半罐铁水时开始加入,直至铁水满罐时加完，铁水保温剂使用纤维袋包装，添加时直接将纤维袋加入铁水罐中以减少扬尘，纤维袋遇热分解，而内部保温剂有效地铺展在铁水表面，起到良好的保温作用。一般而言，上述铁水保温剂的加入量为I 1. 5Kg/t铁水。本发明的另一方面提供了一种上述低成本铁水保温剂的制造方法，所述制造方法包括依次进行的干燥原料、配料、混料和包装的步骤，在所述干燥原料的步骤中，将原料干燥至含水量按重量百分比计低于1.0%。具体地，将符合要求的高碳粉煤灰、水淬高炉渣、萤石粉进行干燥处理，控制含水量低于1. O%，然后将三种原料配料后通过混料装置混合均匀，采用纤维编织袋进行定量包装，即可得到本发明的低成本铁水保温剂产品。为了更好地理解本发明，下面结合具体示例进一步说明本发明。按照表I所示的配比，按照萤石粉的配比为5%、高碳粉煤灰的配比为
70%以及余量的水淬高炉渣配制出三组铁水保温剂，分别对应为示例I至示例3，表中的4为商品保温剂。对以上四组铁水保温剂进行了堆密度、导热系数和铁水温降的性能测试，结果表明，本发明的低成本铁水保温剂的堆密度、导热系数均符合铁水保温剂的要求，可以有效地减缓铁水罐温降O. 06 O. 07V /min，保温效果显著。表I示例I 3的成分配比表
权利要求
1.一种低成本的铁水保温剂，其特征在于，按重量百分比计，所述铁水保温剂包括60 70%的高碳粉煤灰、25 35%的水淬高炉渣和3 5%的萤石粉，所述高碳粉煤灰中的固定碳含量在10%以上。
2.根据权利要求1所述的低成本铁水保温剂，其特征在于，所述高碳粉煤灰的粒径小于 Imnin
3.根据权利要求2所述的低成本铁水保温剂，其特征在于，按重量百分比计，80%以上的所述高碳粉煤灰的粒径小于75 u m。
4.根据权利要求1所述的低成本铁水保温剂，其特征在于，所述水淬高炉渣的粒径为I Smnin
5.根据权利要求1所述的低成本铁水保温剂，其特征在于，所述萤石粉的粒径小于75 ii m，其中，CaF的含量按重量百分比计大于95%。
6.根据权利要求1所述的低成本铁水保温剂，其特征在于，所述铁水保温剂的加入量为I 1. 5Kg/t铁水。
7.—种制造如权利要求1至6中任一项所述的低成本铁水保温剂的方法，其特征在于，所述方法包括依次进行的干燥原料、配料、混料和包装的步骤，在所述干燥原料的步骤中，将原料干燥至含水量按重量百分比计低于1. 0%。
全文摘要
本发明的一方面提供了一种低成本的铁水保温剂，按重量百分比计，所述铁水保温剂包括60～70％的高碳粉煤灰、25～35％的水淬高炉渣和3～5％的萤石粉，所述高碳粉煤灰中的固定碳含量在10％以上。本发明的另一方面提供了制造上述低成本铁水保温剂的方法，所述方法包括依次进行的干燥原料、配料、混料和包装的步骤，在所述干燥原料的步骤中，将原料干燥至含水量按重量百分比计低于1.0％。本发明的低成本铁水保温剂采用自产的废渣(高碳粉煤灰、水淬高炉渣)为主要原料并添加少量萤石混合制成，保温效果较好，可以有效地防止铁水罐粘渣，成本低廉且能显著降低炼铁成本。
文档编号C21C7/076GK103045805SQ20121054378
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者郝建璋, 饶家庭, 蒋胜, 张金阳, 唐良安, 刘珂含 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司