[发明专利]一种利用稻壳灰提升高铁转炉钢渣中铁的还原效率的方法

说明书

本发明涉及转炉钢渣综合应用技术领域，尤其涉及一种利用稻壳灰提升高铁转炉钢渣中铁的还原效率的方法。所述高铁转炉钢渣的处理方法，包括：向高铁转炉钢渣中加入稻壳灰、氧化硅和氧化铝，进行还原反应。本发明的处理方法，以农业废弃物稻壳灰作为还原材料，将高铁转炉钢渣中的铁还原出来；以氧化硅和氧化铝作为调质剂，调节高铁转炉钢渣的碱度和硅铝比，使渣铁更易分离；同时确定了与上述物料相适配的还原反应条件及冷却方式。经该方法对高铁转炉钢渣进行还原重构，铁还原率可达80％以上。

技术领域

本发明涉及转炉钢渣综合应用技术领域，尤其涉及一种利用稻壳灰提升高铁转炉钢渣中铁的还原效率的方法。

背景技术

转炉钢渣是使用转炉炼钢时加入的造渣剂与钢水中的杂质、炉衬形成的以硅酸盐、铁酸盐等为主要成分的固体废物。随着钢铁行业的不断发展，其产量也在不断增加。然而，受转炉炼钢原矿化学成分、炼钢工艺的影响，部分转炉钢渣中铁含量较高，严重影响了其工作性能；因此，需要对其成分进行重构后才可广泛应用。

转炉吹炼过程造成了转炉钢渣中的铁以金属铁珠或者小颗粒的形式存在。在炉底高速氧气射流冲击下，一方面，一部分颗粒偏大的铁液，凝固或者以液态形式存在，在重力作用下重新跌落，跌落过程中，一部分停留在渣中，另一部分停留在熔池上方加入渣料形成的钢渣中；另一方面，氧气射流冲击区域的铁液被氧气射流撕裂成金属液滴，在熔池内强烈的碳氧反应作用下冲入渣中与钢渣相互混合，形成乳化液。这些进入渣中的金属铁液或铁珠随着转炉继续，一部分会重新进入熔池，一部分会留在钢渣中，在转炉倒渣过程中随钢渣进入渣罐，所以转炉钢渣中存在着部分金属铁珠。

稻壳是稻米加工过程中数量最大的农业副产品，但稻壳灰利用率较低，弃置烧毁造成极大的资源浪费和经济损失。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用稻壳灰提升高铁转炉钢渣中铁的还原效率的方法。

具体地，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种高铁转炉钢渣的处理方法，包括：向高铁转炉钢渣中加入稻壳灰，进行还原反应；

所述高铁转炉钢渣中，FeO_x的含量大于40％；

所述稻壳灰的添加量按照公式I计算，所述公式I如下：

G_(稻壳灰)＝[8.33R₁+11.25R₂+10.34R₃]÷R₄ I；

其中，G_(稻壳灰)为理论上每100g高铁转炉钢渣中需添加稻壳灰的质量；R₁为高铁转炉钢渣中FeO的质量百分比；R₂为高铁转炉钢渣中Fe₂O₃的质量百分比；R₃为高铁转炉钢渣中Fe₃O₄的质量百分比；R₄为稻壳灰的烧失量。

本发明发现，铁含量较高的转炉钢渣，并且该转炉钢渣呈现出较高的四元碱度系数和较高的SiO₂/Al₂O₃质量比，该类转炉钢渣中存在大量的FeO_x等可还原出铁的氧化物。

本发明还发现，稻壳灰中含有炭质及硅铝质成分，利用稻壳灰中炭质成分有望实现铁还原；高铁转炉钢渣可以通过添加稻壳灰来进行铁的还原和分离；即，向高铁转炉钢渣中加入特定质量的稻壳灰，可将高铁转炉钢渣中的铁还原出来，而稻壳灰的添加比例主要通过稻壳灰中的炭含量及还原组分进行调节。

作为优选，所述稻壳灰的含炭量50％；当所述稻壳灰的含炭量大于50％时，更有利于将高铁转炉钢渣中的铁还原出来。