用后镁碳砖基转炉终渣改质剂的配料优化.pdf

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1、第38卷第1期武汉科技大学学报Vol．38，No．12015年2月JournalofWuhanUniversityofScienceandTechnologyFeb．2015用后镁碳砖基转炉终渣改质剂的配料优化１，２２２２２２２郑万，任金琴，温正勇，许威威，冯学龙，郑永飞，刘磊（１．武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，湖北武汉，４３００８１；２．武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室，湖北武汉，４３００８１）摘要：以用后镁碳砖为原料制备转炉冶炼终渣改质剂，分析不同粒度回收料的化学成分，研究改

2、质剂配料组成选择以及物料配比对改质剂强度的影响，优化用后镁碳砖基改质剂的配料组成。结果表明，用后镁碳砖回收料粒度不同，其氧化镁及碳含量差别较大，以用后镁碳砖为原料制备改质剂时，粒度为＜０．１、０．１～０．６、０．６～１mm的镁碳砖细粉配比应为３∶４∶３，菱镁石粒度应为１～３mm；在用后镁碳砖及菱镁石的镁质原料组成下，改质剂的强度随水量的增加而增大、随黏结剂用量的增加而降低；优化后的用后镁碳砖基改质剂的配料组成为：６０．２％的用后镁碳砖、２５．７％的菱镁石、１０％的石墨粉、０．１％的黏结剂以及１０％的水。关键词：转炉渣；改

3、质剂；用后镁碳砖；配料组成；氧化镁；强度中图分类号：TF０９文献标志码：A文章编号：１６７４‐３６４４（２０１５）０１‐００２３‐０４回收利用用后耐火材料制备冶金辅料是冶金成分，研究镁质原料的配比对改质剂灼减量的影企业循环经济的重要途径之一，利用用后镁碳砖响以及不同配料组成对改质剂强度的影响，并优制备转炉冶炼终渣改质剂，可充分利用其镁砂及化改质剂的配料组成，以期为用后镁碳砖制备转碳组分，无需考虑其理化指标的变化对再生耐火炉终渣改质剂提供依据。［１］材料性能产生的影响。但用后镁碳砖中镁砂为１试验高温（１５９０℃左右）烧结氧

4、化镁颗粒，其晶粒粗［２］大、化学反应活性差，会影响改质剂在熔渣中的1．1原料制备及分析溶解速度及改质效果。因此，有必要对用后镁碳将用后镁碳砖破碎细磨后，筛选出粒度分别砖为原料制备转炉终渣改质剂的配料进行优化选为＜０．１、０．１～０．６、０．６～１mm的用后镁碳砖回择，以满足转炉长寿的要求。收料，采用ICP等离子光谱仪对其进行化学成分［３］卓胜等为利用除尘灰中含量较高的氧化镁分析。成分，研制出除尘灰含量达５０％的终渣调整剂，1．2镁质原料的灼减量测定其调渣及溅渣护炉效果均优于现有镁质护炉料。将不同配比的用后镁碳砖和菱镁石混

5、合料［４］胡四海等将轻烧镁粉、菱镁石颗粒和水按不同８０g置于１００℃干燥箱中烘干３h，取出称取其配比混合，研究了配比、成型压力对试样理化性能质量m１，再将烘干后的混合料放入１０００℃的马的影响，同时发现采用不同轻烧镁粉和菱镁石颗弗炉中灼烧１h，取出称取其质量m２，则混合料的粒配比可调整试样的灼减量，以满足不同改质剂灼减量M为：［５］的需要。石家智等研究发现，欲改善成型改质m１－m２M＝×１００％（１）剂强度，需加强对水分的控制，并且加入一定的骨m１料颗粒，有助于进一步提高轻烧镁球产品的内部1．3改质剂强度检测结构强度。另

6、外，为了达到运输过程对改质剂的将不同配比的用后镁碳砖细粉、菱镁石颗粒、强度要求，需要合理搭配改质剂原料组成的粒碳粉、黏结剂和水，分别按一定顺序依次加入并混［６］度。为了确保溅渣护炉效果及工艺要求，钢渣合均匀，在TYE‐２０００压力试验机上以３００kN的［７］改质剂也有较严格的氧化镁、碳含量要求。压力压制成型，制备成直径为３６mm、高为３０本文分析不同粒度用后镁碳砖回收料的化学mm的改质剂试样，再经过１１０℃×２４h烘干，将收稿日期：２０１４‐０９‐１８基金项目：武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室开放基

7、金资助项目（EMRU２０１２０１）．作者简介：郑万（１９６５‐），男，武汉科技大学教授，博士．E‐mail：zhwan＠１２６．com24武汉科技大学学报2015年第1期干燥合格的试样从０．７７m的高处自由落下到１０为了提高用后镁碳砖基改质剂在渣中的化学mm厚的钢板上，进行落下强度检测。反应性，一方面，按照未反应核模型，应尽量降低回收料粒度；另一方面，改质剂投入渣中应能够迅２结果与分析速分散成细小颗粒。鉴于用后镁碳砖回收料含有2．1用后镁碳砖基转炉终渣改质剂配料组成高温（１５５０℃以上）烧结氧化镁和少量碳，难以满２．１．

8、１不同粒度用后镁碳砖的化学成分及颗粒足改质剂在渣中快速爆裂的要求，而菱镁石能在配比５８０℃左右发生分解，产生二氧化碳气体，而使改［７］不同粒度的用后镁碳砖回收料化学成分如表质剂爆裂，因此，改质剂原料中需要配加一定比１所示。从表１中可见，随着用后镁碳砖粒度的例的菱镁石。菱镁石具有原位热分解反应性能，减小，其氧化镁含量逐