[发明专利]一种板坯用连铸结晶器保护渣及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金辅料技术领域，具体涉及一种板坯用连铸结晶器保护渣及其制备方法。

背景技术

 我国钢铁行业经过近十几年的飞速发展，粗钢产量从2000年的1.3亿吨增长到2012年的7.16亿吨。然而，如今的钢铁业正面临着发展的瓶颈期，一方面是产能无序扩张，国内钢铁产能明显过剩；另一方面却是行业利润率的大幅下滑，钢铁业的利润高增长时代已很难再现，正在步入一个较长的调整期。各钢铁企业都纷纷降低包括连铸结晶器保护渣在内的各种原料、燃料的采购价格，加之连铸结晶器保护渣的各种原材料价格一直在上涨，因此连铸结晶器保护渣企业的降本增效对企业的生存至关重要。各家连铸结晶器保护渣企业都在努力寻求优质、廉价的原材料来替代现有价格较高的原材料，降低成本，提高市场竞争力，提高企业的抗风险能力。

在现有技术中，连铸结晶器保护渣都是以硅灰石、铝石、石灰石为基料，以萤石、白碱等为熔剂材料，再配加碳质材料而制作生产的，其中硅灰石、铝石、萤石材料在保护渣中占有很大比例，使用量大，大量开采会破坏生态平衡，造成环境污染，而且这些材料都属于不可再生资源，价格较为昂贵，再加上破碎、粉磨等加工费用，使得连铸结晶器保护渣的生产成本居高不下，制约了连铸结晶器保护渣的研究和发展，因此寻找成本低廉的替代材料就显得得颇为关键。

 焊剂废渣是埋弧焊堆焊过后的废料，其主要成分为：SiO₂、CaO、MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、Na₂O、F、Fe。经过对周边使用焊剂的冶金设备生产厂家调查研究,一个年产1W套冶金设备的机械制造公司，一年产生的焊剂废渣就有1000吨左右，而目前处理焊剂废渣的主要方法为：倾倒、填埋，造成资源浪费，并且焊剂废渣中含有Na₂O、F在露天堆放或者填埋之后经过雨水冲淋，渗入地下，会造成土壤和地下水污染。而焊剂废渣中所含的硅、钙、镁、铝、钠、氟又是连铸结晶器保护渣中必须的元素，通过向连铸结晶器保护渣中添加焊剂废渣，可以替代或部分替代连铸结晶器保护渣配方中含有该化学元素原料的一种或几种，既降低了连铸结晶器保护渣的生产成本，实现了经济效益又有效的解决了焊剂废渣的处理问题。

保护渣成分的均匀性直接影响其物性的稳定，在使用中为获得良好的熔化行为，要求其原料物性尽量稳定，因此应尽量减少成分波动，原料选择要做到组成合理，成分稳定，既要满足连铸质量的需要，又要经济节约，尽可能就地取材，充分利用当地的废弃资源，如国内某些保护渣原料有玻璃粉（SiO₂大于70%，Na₂O大于13%）、水泥、高炉渣、烟道灰等。专利申请号为CN102430730A的专利《一种利用电解铝废渣生产连铸结晶器保护渣的方法》，所用原材料电解铝废渣中主要成分为C、F、Al，电解铝废渣主要用于代替铝石、萤石、碳质材料，节约了成本，但所含SIO₂、Fe₂O₃不稳定，需要多次检验混合。另外，保护渣采用一些工业废料作为基料时，使用的基料种类应尽量少，以提高保护渣熔化均匀性，电解铝废渣未能有效减少基料的种类，在保护渣熔化过程易出现分熔现象。

发明内容

本发明是为了弥补上述不足，提供一种板坯用连铸结晶器保护渣及其制备方法，该方法生产工艺简单，粉尘少，铺展性良好，化渣均匀稳定，提高了铸坯一级合格率和焊剂废渣的利用率，对环境贡献大，有效地降低了连铸结晶器保护渣的生产成本。

一种板坯用连铸结晶器保护渣，其化学成分及含量（单位：Wt %）包括：SiO₂28～30、CaO 35～37、MgO 3.3～4.8、Fe₂O₃  0.7～1.3、Al₂O₃ 5～7、Na₂O 9～11、F8～10、C_固3～5，熔点1090～1130℃，粘度0.12～0.14Pa·S。  

一种板坯用连铸结晶器保护渣的制备方法，包括以下步骤：

①原材料预处理与检测：将焊剂废渣用铲车批量翻搅混匀，控制其含水量0.3~0. 8%，并加工成290~310目的微粉，在出料口进行除铁后，对焊剂废渣取样检测化学成份；

②保护渣配方设计：根据需要，利用焊剂废渣和其它各类原料，设计出配方；