一种炉渣调节料组合物,制造方法和在钢铁生产中的使用方法

专利名称：一种炉渣调节料组合物,制造方法和在钢铁生产中的使用方法
一种炉渣调节料组合物，制造方法和在钢铁生产中的使用
方法本申请是2005年11月17日递交的申请号为200510125077. 2发明名称为“一种 炉渣调节料组合物，制造方法和在钢铁生产中的使用方法”的分案申请相互参考的相关申请无发明的背景本发明涉及一种有利于钢的生产的组合物，更详细的涉及一种炉渣调节料组合 物，一种用于生产这样的炉渣调节料的方法和一种使用这样的炉渣调节料在电炉中生产钢 铁、包括不锈钢的方法。发明的背景发明的领域在1960年之前，硅石砖块被普遍用来作为炼钢炉如平炉或者电炉中 的耐火炉衬。在炼钢过程中产生的炉渣中二氧化硅(SiO2)也就是通常所说的硅石的含量 比例很高。化学酸性的炉渣适合制成硅石砖块作为耐火炉衬以保证炉衬有合理的寿命。在 二十世纪六十年代早期，出于增加钢铁的质量和产量的需要，导致增加炉子的操作温度超 过了耐火炉衬中硅石砖块操作温度的合理限度，并从而缩短了耐火炉衬的有效寿命。在平炉和电炉炼钢炉中的化学酸性的硅石炉衬，被以氧化镁(MgO)和氧化钙 (CaO)为基本原材料制造的化学碱性炉衬所取代。这些炉衬主要是以砖块、灰泥和其他粒 状的维护材料的形式存在。甚至连新近出现的Linz-Donawitz或者是二十世纪五十年代 后期的氧气顶吹转炉，都开始使用碱性的、MgO和CaO的、炉衬，来生产钢铁。更高温度和化 学碱性炉衬的原材料，包括煅烧白云石和或僵烧菱镁矿，其主要化合物是含有一定量的天 然杂质的氧化镁(MgO)。在此使用的化学符号MgO，指的是通过在烤炉中煅烧天然的菱镁 矿矿石而重新获得的产物，一种产物被称为轻烧菱镁矿，是在大约2000° F的温度下和期 望的时间周期内以一般的方法煅烧矿石而获得的；另一种产物被称为僵烧镁砂，是在大约 3000° F的温度下和期望的时间周期内以一般的方法煅烧矿石而获得的。MgO化合物在经 过僵烧以后逐渐形成可观测到的晶体，方镁石，对包括炉渣在内的高石灰(CaO)具有化学 抵抗力。在组合物中和含以MgO为基础的耐火砖一起同样有效的是铬矿石，用来增加电弧 炉和平炉中炉衬的热冲击阻力。通过化学属性碱性炉衬的运用实践，引起漂浮在钢水上的 炉渣的化学属性的改变。该化学属性的变化指的是炉渣的更高的石灰(CaO)含量化学属性 上符合耐火炉衬材料。另外，碱性炉渣的高CaO含量改善了必要的在钢水熔池中聚集不需 要的杂质的冶金学功能。在这些杂质中能够更好的被碱性炉渣除去的是硫、磷以及依据所 生产的钢的等级而确定的硅。在二十世纪六十年代早期，氧气顶吹转炉中炉衬的寿命普遍在400到1200次加热 的范围内，根据观测，在炼钢过程结束的时候炉渣中含5%到7%的氧化镁成分。炼钢技术 领域的普通技术人员都知道炉渣组合物与耐火寿命有关。从相图可以知道，在液态炉渣中 氧化镁可以熔于硅酸钙，并且溶解程度主要取决于CaO和Si02的比率(“C/S”)，一般参照 石灰石与硅石的比率。当炉渣成分中石灰与硅石的比率在加热的末期大于2/1的时候，炉 渣将会出现化学上的不均衡，要求有7%的MgO来弥补。在炉衬材料的损耗和炉渣中的MgO含量之间存在关联。炉子炉衬的维护材料中MgO的含量较高，并且成为熔于炉渣的缺少数 量的溶解MgO的牺牲原料，衬里的这些损失限制了炉子作业运转周期在400到1200次加热 之间。炼钢生产者在碱性炉渣中加入煅烧石灰石来增加CaO的含量，加入煅烧白云石或者 是煅烧石灰石和煅烧白云石的混合物作为炉渣的添加物来提供CaO和MgO，以满足炉渣对 于MgO的需求。耐火炉衬的寿命得到提高但是损耗的问题依旧存在，要求频繁的中断炼钢 过程来更换耐火炉衬。在二十世纪八十年代，通过增加能够使炉渣变得更加粘滞的MgO的含量来改变炼 钢过程中的炉渣组合物，使碱性氧气转炉(B0F炉)的寿命得到延长。现有的粘滞的炉渣与 碱性氧气转炉的吹风能力结合，产生习惯上所说的炉渣喷溅物。粘滞难熔的炉渣覆盖物被 吹到炉壁上，保护炉衬免受过多的损耗，并且在每次加热中得到保护。炼钢过程可以在每次 加热以后耐火炉衬上重新形成的炉渣覆盖物的情况下进行。在某些情况下，炉渣覆盖物的 作用使碱性氧气转炉(B0F炉)炉衬的寿命延长到超过10000次，并且这些尝试以相似的炉 渣覆盖物的思路被适用于电弧炉。2003年2月4日公布的美国专利第6，514，312号，包含 了对碱性氧气转炉(B0F炉)炉渣喷溅物实例的批露。当以白云石作为MgO加入到炉渣中去的普通来源，炉衬寿命的维持相应的缩短， 同时炉子维护材料消耗的速度相应的提高。在二十世纪九十年代后期，开始在一些炉子中 用僵烧菱镁矿取代某些白云石石灰作为MgO的来源。僵烧菱镁矿加入到炉子中作为相应的 粗料，典型的是15x3mm，以尽量减少在原料的操作和装料期间灰尘的产生。纤细颗粒的僵 烧菱镁矿的加入被认为是低效和昂贵的，因为小颗粒将会吹气装置的气流吹出炉子。为了更长时间的覆盖炉衬，加倍延长碱性氧气转炉(B0F炉)中的炉衬寿命，需要 用一些形状的喷溅物来推动增厚的炉渣到炉壁上。一股氧气喷溅气源被注入到渣池中与固 态细料接触，碳原料通常包括石油焦、煤、焦炭。假定碳与氧发生反应(烧制或氧化)或者 与炉渣中的狗反应，产生CO和co2。这些反应产生的气体引起释放气泡到炉渣中的效果， 这样使得炉渣的体积增大，其产物现在被称为泡沫熔渣。泡沫熔渣帮助覆盖炉壁一定的区 域，减少炉衬的进一步损耗。某些改进在一些钢厂经过验证并且被认为对降低成本有效。但是，即使有这些改进，耐火砖衬里的寿命也很少超过4到8周。在炉子作业运转 周期期间仍需要大量的修补工作。底部和炉边修补材料，通常以僵烧菱镁矿颗粒的形式，以 每吨螺纹钢2到8磅的速度消耗。另外，非常昂贵的喷枪维护材料，同样基于僵烧菱镁矿甚 至是更高纯度的合成方镁石，以每吨螺纹钢2到8磅的速度消耗。维护材料，例如基于MgO的喷涂混合物，底部和炉边颗粒材料，虽然它们的消耗得 到减少，对于炉子的运转仍然是必需的，对于钢铁生产者仍然扮演着主要的成本。因为钢铁 的生产过程每天可以被中断几次以加入维护材料，这样就降低了生产率和产量，所以需要 进一步的改进。电弧炉存在一个特殊的问题，那就是惯常直接熔炼的铁是炼钢过程中铁的主要的 来源。在将直接熔炼的铁和其他废铁装料之后，电能被导向电极，电弧加热开始熔化废铁和 直接熔炼的铁以及伴随物料的错配矿物杂质。与金属一起熔化的第一种原料成分是比较 低石灰石和硅石比率的低熔化温度的硅酸盐。因为由有用的反应氧化物形成的混合物熔点 的影响，这些液体的MgO溶解性比较高，达20%。由于MgO是耐火炉衬材料的主要成分，任何可利用的MgO都被炼钢过程的早期产生的炉渣加入溶液中。这解释了炉衬经常观察到的损耗包括炼钢炉边墙和底部的降低。由 于高得不可接受的炉衬损耗和非常高的维护需求，在炼钢炉的加料操作方面，铁的含量高 的状况非常有必要得到改进。近几年来，僵烧氧化镁，有代表性地含90 %到93 %等级的MgO的粗集料，大约 15x3mm，被加入到石灰石和煅烧白云石的比较的实践过程中。在提供矿渣所需要的大量的 MgO的时候，部分15x3mm尺寸的集料充分大足以投料入炉，但是助熔剂损失较高。然而，更 好的使矿渣发泡常导致有限的耐火成本的减少，在一些情况下弥补额外的助熔剂损失。一 些炼钢操作设计的炉渣发泡的实践采用了僵烧氧化镁投料的办法，而其他炼钢操作保持不 能信服的经济优势并且继续加入石灰石，或者是石灰石和煅烧白云石，或者是两种原料的 混合物，作为炉渣生产作业中的助熔剂。试图制造更加经济的原料来取代僵烧氧化镁和/或短少白云石作为炉渣添加物， 它使用轻烧菱镁矿，具有MgO的较低成本形式，有时候被称为“苛性MgO”，作为助熔剂添加 剂基本材料。轻烧氧化镁具有较低的成本并且由菱镁矿，一种天然生成大量存在且容易开 采的矿石制得。菱镁矿矿石在较低温度，如在2000F下，使用低成本的燃料煅烧，除去菱镁 矿中主要以碳酸镁形式存在的碳酸盐，生产出的MgO颗粒易于压碎成为所需要的细小的尺 寸。将轻烧菱镁矿与水混合形成适于模压的块状，压入压块机器压成坯块，然后干燥或者加 工处理。水成为轻烧菱镁矿的粘结剂，所得到的灰砖的强度足够适应运输的要求。所得到 的坯块包括约65%的1%0，约观％的化学结合水如氢氧化物，以及来自菱镁矿石的灰烬。轻 烧菱镁矿坯块被用于钢厂造渣的试验。炼钢操作人员证实了炉渣成分中MgO的存在，但是 没有观测到在炉渣状况、起泡、或者是炉子覆盖物方面的任何其他好处，来认定试验的成功 以继续试验，甚至是经济上的。所有已知的为了在炼钢过程期间通过坯块或砖块形状的轻烧菱镁矿添加物来利 用MgO增加炉渣的产生的尝试都没有成功。用同样的方法制造的另一种基于轻烧菱镁矿和 焦炭形式的碳添加物的原料，得到的组合物包括约20%的碳和60%的MgO。这一原料的试 验被证实并不比单独使用轻烧菱镁矿坯块的试验要成功，例如，没有碳添加物。在最后形成 的炉渣成分中探测到了 MgO的含量，但是该炉渣未能够增加粘性，一般在炼钢领域被称为 显现乳状质地，与先前实践中加入到炉渣中的15x3mm的粗颗粒僵烧氧化镁相比较同样也 不能够改善所需要的炉渣发泡特性。生菱镁矿被加入到轻烧菱镁矿、碳和水中，制成凝聚成坯块的组合物，包括约8% 的碳、60%的Mg0、7%的碳酸盐和20%的氢氧化物。当这一组合物向炉渣组合物提供MgO 并且通过粗菱镁矿的分解产生的气体导致在炼钢过程的某些时期引起炉渣泡沫化的少量 增长，该组合物试验未能够使炉渣变浓到足以产生或维持稳定的泡沫化炉渣。在这些试验 中，炉渣未能够为炉墙提供有效的覆盖。从使用更加微细更加易于起反应的轻烧MgO，和任何组合物，和或无碳，和或无粗 菱镁矿，取代僵烧氧化镁或煅烧白云石的实践中，并没有获得明显的益处。尽管在炉渣中发 现了 MgO，基于轻烧菱镁矿作为基本原料的试验还是失败了。对以前的炉渣调节料的在先研究形成了评估一系列有计划的改善电弧炉中炉渣 组合物的试验中新的原料的基础，但是残留了很多重要问题并且成本昂贵。衬里依然损耗 得太快。损耗并不均衡，炉渣线经受了来自腐蚀性的炉渣组合物的严重的侵蚀导致炉衬过早的报废。电弧燃烧形成的热点导致过热、热量不稳定以及裂缝，在这些区域大量的损失砖 块，是另一个导致衬里过早的修补或替换的原因。更进一步，当用煤或者是焦炭来提供碳时，所使用的煤的数量超过计划要添加到 炼钢熔池中的数量。当煤粉、焦炭、或者是石油焦被用来作为喷入物质来使炉渣起泡的时 候，通常，似乎要求有很大的数量来维持炉渣的起泡状况。因为电弧的不稳定性以及由此导 致的对炉墙的损害，带有较高功率的变压器的炉子不能够在满负荷的状态下稳定的运转。 加热的时间和电源接通时间依然较长。使用过量的氧气来减少加热时间氧化或者烧制更多 的铁，在炉渣中FeO水平保持太高或者钢的产量过低。即使使用如僵烧氧化镁和或煅烧白 云石这样的原料，显然向炉渣中加入了 MgO，维护材料以过高的速度不停的消耗。能量消耗 和电极表现生产钢铁成本的有效部分。炉子对于操作人员来说非常的喧吵和扰人，即使是 在装备保护听力的安全装备的时候。钢铁工业处于降低成本和保持同国外生产者的竞争的 持续的压力下。改变和提高是必要的。因此，本发明的目的在于通过同样减少加热时间和降低电弧炼钢炉熔融和精炼钢 铁生产的能量要求来改善炉渣组合物以提高效率。本发明进一步的目的在于提供一种炉渣调节料组合物，能够有利于中和或者至少 是弥补在炼钢过程中产生的以硅酸钙为基础的炉渣不利的化学上的不均衡，这样通过在炼 钢过程中在炉衬原料上涂抹低反应性和腐蚀性的炉渣以至于能够效果显著地延长炉衬的
寿命ο本发明的另一个目的在于提供一种在炉渣中有益的成分以稳定地改善在特种钢 的生产过程中所面对的环境。本发明的另一个目的在于在炼钢炉中通过选择数量的氧化镁添加物来改变炉渣 组合物，以更加经济地产生有益的炉渣特性，包括增加黏度，乳状质地，以及增加有利于在 炉墙上提供保护性覆盖物来延长炉衬有效寿命的泡沫起泡的方便性。本发明的另一个目的在于提供一种炉渣添加剂，在提供保留在炼钢炉出钢时成品 钢中的改良的碳的含量的时候，允许减少碳的投料。本发明的另一个目的在于提供一种炉渣添加剂，在电弧炼钢炉操作期间能够有效 的减少噪音水平和电弧的闪光。本发明的另一个目的在于提供一种炉渣添加剂，在不锈钢作为炼钢炉的出钢的生 产过程中，能够有效的提高铬、硅和其他贵金属合金的产量。本发明的另一个目的在于提供一种炉渣添加剂，在加热期间和加热结束时，当维 持或者甚至提高炉渣的泡沫的产生的时候，以无烟煤、石油焦炭等形式有效的减少碳喷入 的消耗。本发明的另一个目的在于提供一种炉渣添加剂，能够在使用铁，如生铁、热熔铁 水，热铁块，和直接熔炼的铁，作为原料的时候，在精炼钢的电炉中，改善在电炉中的炉渣。本发明的概要本发明提供一种炉渣调节料，按重量计算包括混合物和2%到25%的用于粘结所 述混合物中的团块的或者是较大颗粒的粘结剂，该混合物包括20%到90%的小于8毫米 的煅烧集料，其中至少30%的颗粒是0.2毫米或更大，并且包含35%到94%之间的氧化镁； 最高达50%的造渣碳质添加剂，以及最高达50%的轻烧菱镁矿。
本发明进一步提供一种镁氧碳炉渣调节料，按重量计算包括按大小分级的集料混 合物和2%到30%的用于凝聚所述集料的粘结剂，所述混合物包括40%到80%的僵烧菱 镁矿；最高达40%的轻烧菱镁矿；5%到50%的选自煤、无烟煤、焦炭、石墨和石油焦炭的 碳。本发明进一步提供一种生产炉渣调节料的方法，其步骤包括按重量选择依大小 分等级的集料和2%到30%使所述的集料凝聚成坯块的粘结剂组成的混合物，所述的混 合物包括40 %到80 %的僵烧菱镁矿，最高达40 %的轻烧菱镁矿，5 %到50 %的选自煤、焦 炭、石墨和石油焦炭的碳，然后在足够高的压力下压缩所述的混合物，生产出外型至少为 30x30x10毫米的产品。本发明也提供一种在电炉中炼钢的方法，其中该方法的步骤包括在电弧炼钢炉 中加热生产钢的配料的熔融阶段和精炼阶段生产高石灰石硅酸钙炉渣，装入炉渣调节料包 括按重量计算的混合物和2%到25%的用于粘结混合物中的集料或者是较大颗粒的粘结 剂，该混合物包括20 %到90 %的小于8mm的煅烧集料，其中至少30 %是0. 2mm或更大，还包 括35%到94%的氧化镁，最高达50%的造渣碳质添加剂，以及最高达50%的轻烧菱镁矿， 加入到所述的电弧炼钢炉中，以在高石灰石硅酸钙炉渣中增加MgO水平到5%到14%之间 所需要的数量，然后由此获得膏状炉渣结构，未滤去可溶性的MgO，产生的泡沫增加了炉渣 的体积，并且成为电弧炼钢炉耐火炉壁的保护性外壳。本发明还提供一种炼钢的方法，其步骤包括将高硅含量的铁矿合金加入到电炉 中，将电炉加热一段时间足够熔化并且能够除去铁矿料中的碳，然后形成硅石矿渣的叠置 层，计算电炉中在完成铁矿料精炼的时候足够生产出MgO含量大于5%的炉渣保护性叠置 层的炉渣调节料的总重，该炉渣调节料按重量计算包括，混合物和2%到25%的用于粘合 大块的或者是大颗粒的所述混合物的粘结剂，所述混合物包括20%到90%的由小于8毫 米的颗粒组成的煅烧集料，其中至少30%的颗粒是0. 2毫米或更大，并且其中包含35%到 94%之间的氧化镁，最高达50%的造渣碳质添加剂，以及最高达50%的轻烧菱镁矿，通过 在铁矿料熔融和脱碳以形成富集的MgO保护性炉渣期间加入计算量的炉渣调节料到电炉 中而在铁矿料熔融和脱碳期间形成的硅石矿渣组合物来弥补MgO的亲和力，然后使富集的 MgO保护性炉渣发泡电炉的墙壳。本发明还提供一种炼钢的方法，其步骤包括将高硅含量的铁矿合金料加入电炉， 将电炉加热一段时间以充分的将铁矿料熔融并且脱碳，形成硅石炉渣的叠置层，计算电炉 中在完成铁矿料精炼的时候足够生产出MgO含量大于5%的炉渣保护性叠置层的炉渣调节 料的总重，该炉渣调节料包括，该炉渣调节料按重量计算包括，按大小分级的集料的混合物 和2%到30%的使集料结块的粘结剂，所述混合物包括40%到80%的僵烧菱镁矿，最高达 40%的轻烧菱镁矿，5%到50%的选自煤、无烟煤、焦炭石墨和石油焦炭的碳，通过在铁矿料 熔融和脱碳以形成富集的MgO保护性炉渣期间加入计算量的炉渣调节料到电炉中而在铁 矿料熔融和脱碳期间形成的硅石矿渣组合物来弥补MgO的亲和力，然后使富集的MgO保护 性炉渣发泡电炉的墙壳。本发明还提供一种炼制不锈钢的方法，其步骤包括在电弧炼钢炉中部分地精炼 已经选择好的炼制合金原料，将部分精炼好的钢料转移到氩氧脱碳炉中，操作脱碳炉完成 对钢料的最后的精炼，包括将按重量计的混合物和2%到25%的用于粘合集料或者是大颗粒的所述混合物的粘结剂，所述混合物包括20%到90%的煅烧集料，其中至少35%是氧 化镁，最高达50%的造渣碳质添加剂，以及最高达50%的轻烧菱镁矿。附图的简要描述本发明将在阅读有关附图下列说明后，得到更加充分的理解。

图1是本发明所涉及的炼钢操作的示意图；图2是描述因为添加MgO坯块和添加煅烧白云石减少衬里维护的一组曲线图；图3是描述通过添加MgO坯块和添加煅烧白云石以后获得的炉渣的体积一组曲线 图；图4是描述通过添加MgO坯块和添加煅烧白云石以后获得的熔渣中MgO含量一组 曲线图；图5是描述通过添加MgO坯块，添加粉碎的MgO坯块和添加煅烧白云石以后获得 的炉墙上炉渣覆盖物的厚度的一组曲线图；图6是描述通过添加MgO坯块和添加煅烧白云石以后获得的耐火炉衬的寿命的一 组曲线图；图7是描述通过添加MgO坯块，添加僵烧MgO和添加煅烧白云石以后获得的所需 要的碳的减少量的一组曲线图；图8是描述通过添加MgO坯块，添加僵烧MgO和添加煅烧白云石以后获得的用于 使炉渣发泡的而喷入的碳的减少量的一组曲线图；图9是说明由于使用本发明的炉渣调节料而产生的费用节省和总成本节省的条 线图。本发明的详细描述依照本发明的炉渣调节料组合物可以混合不同大小的集料碎块和配方以提供有 效尺寸晶形的MgO。本发明的一个更重要的发现在于氧化镁的媒介体和微小晶体可以在炼 钢过程中以坯块的形状被加入到炉子里，并且有效地参加和液相的炉渣的化学反应而不会 因废气对更小的氧化镁晶体产生有害的损失。通过炉渣调节料补充MgO到炉渣中将会免除 来自高成本耐火砖炉衬的MgO的侵蚀，喷射修补混合物，和已经准备好的颗粒状的炉衬的 底部修补混合物。炉渣中适当的MgO含量也促进了生产发泡炉渣以保护耐火炉衬并且增强 炼钢炉的操作的碳矿原料的使用相对小的数量。在此所使用的僵烧菱镁矿一般表示为DB MgO，一种经济的MgO原料，由方镁石晶体的集料组成的晶体的形态，主要是大块的晶体。这 些晶体在化学上被称为氧化镁，MgO。轻烧菱镁矿一般表示为LB MgO，也是一种MgO原料， 但是由轻烧菱镁矿得到的氧化镁晶体都更小，并且与僵烧菱镁矿中的氧化镁晶体相比较更 加容易熔于熔融炉渣中。在炉渣中的MgO组分必须使炉渣充分的被MgO所饱和，由此防止 从炉子中的其他来源吸收MgO。但是，超过了理想配比数的MgO的数量，将会作为固态的晶 体悬浮液，充当增稠剂来增大炉渣的黏度，并且使炉渣成为希望的乳状质地。保留在悬浮液 中的MgO通过相对更大量的由僵烧菱镁矿或者是僵烧白云石得到的MgO晶体得到非常有力 地补充。如图1所示，依照本发明的炉渣调节料包括由装料斗10加入的混合物，依重量计 算，10 %到90 %的由小于8mm的颗粒组成，其中至少30 %的颗粒是0. 2mm或更大并包括 35%到94%的MgO的僵烧菱镁矿；最高达50%的造渣添加剂；以及最高达50%的轻烧菱镁矿。该造渣添加剂同样由装料斗10加入，依重量计算，可以是含碳的；优选的碳含量在78% 到99. 8%之间，和/或该添加剂可以是选自碳化硅硅铁合金、铬铁合金、硅锰铁合金、氧化 铁、铬矿石、铁矿石、轧屑、石灰石、白云石、粗菱镁矿的造渣相容的装填料。如果该造渣添加 剂是含碳的，使用的粒度小于6mm，并且其粒度级可以为hOmrn，或者更小的粒度级3x0mm， 但是最小的粒度级为1x0mm。含碳的添加剂可以选自煤、无烟煤、冶金焦、石油焦、石墨和石 油焦。用装料斗12按重量提供，2%到25%的用于粘合装料斗10中的大坯块或较大的颗粒 的粘结剂。所称量的粘结剂可以是液体，如水或者是选自硅酸钠、木素磺化盐、木素磺化盐 溶液盐酸、硫酸、氯化镁、硫酸镁、磨砾石、松脂、焦油、浙青、膨润土、黏土和树脂，各自和充 足的液体一起形成适合于模压的混合物。替换粘结剂以减少或者基本上消除由作为反应产 物的水和调节料中的苛性MgO成分形成的氢氧化物粘结剂在炉渣或者是炼钢将不会有什 么重要的作用，除非，在某种情况下，担当僵烧氧化镁和煤的成块的颗粒的临时粘结剂。有 机粘结剂使用6%或更少量的水对于制造含本发明的组成的灰砖来说是有用的。低灼烧损 失的粘结剂可以使有用的造渣原料有更高的重量百分比，如MgO和碳的组合。另一个使用 低灼烧损失的粘结剂的好处在于，即使不能够免除，在熔融过程中分解炉渣调节料中的氢 氧化物和/或碳酸盐所需要的能量也被减少到了最小限度。在坯块中的炉渣调节料的存 在，可以用来获得充分的低灼烧损失来减少能量的散失，从而不至于耗尽炼钢炉的能量。另 一个使用有机粘结剂的好处在于，需要轻烧菱镁矿作为可以取代额外的更加抗水合作用的 僵烧氧化镁微粒的MgO来源，由此使炉渣调节料坯块的有更加长的储存寿命。使用有机粘 结剂还有另一个好处。粘结料可以选择含有微量的水或者不含水。在这一情况下，对水合 作用敏感的替换原料可以以同样的粒度范围在炉渣调节料中使用。这些替换原料包括但不 限于煅烧白云石和僵烧白云石。在基于煅烧白云石取代僵烧氧化镁的组合物中，中间微粒 贡献MgO和CaO的反应源，两种氧化物都有利于炼钢炉渣产生与那些基于僵烧氧化镁的组 合物相似的有利结果。一些本发明的炉渣调节料的组成包括的煅烧集料在40%到80%之 间，并且在这样的组成中，轻烧菱镁矿最高到40%，粘结料在2%大25%之间。装料斗10中的煅烧集料可以包括小于8mm的僵烧菱镁矿微粒、僵烧白云石、轻烧 白云石、或其结合物，僵烧菱镁矿优选的包括80%到94%之间的MgO。该微粒粒度范围包括 的僵烧集料进一步被确定为粒度级6x0mm至少30%大于0. 2mm,更优选的微粒在约^cOmm 范围内，最优选的为3x0mm粒度级，但是IxOmm粒度级包括细末在内同样是合适的。僵烧菱 镁矿和轻烧菱镁矿中的MgO组成可以被煅烧白云石所取代。更小的MgO晶体出现在轻烧菱 镁矿微粒中，并且包括至少80%且不超过94%的菱镁矿微粒中的MgO小于100目，优选的 小于200目以提高在加热钢的整个精炼过程中所需要的在渣池中的融化速度。僵烧集料 可包括僵烧白云石并且炉渣调节混合物进一步包括轻烧白云石，各自向炉渣化学反应提供 CaO和MgO成分的来源，以减少炼好的熔融钢中的含硫量。装料斗10中按重量计算20%到90%的煅烧集料包括两部分构成，第一部分是粒 度级小于8mm至少30 %的集料是0. 2mm或更大，且含35 %到94%的MgO，优选的MgO在80 % 到94%之间，第二部分集料的粒度级高至50%的轻烧菱镁矿包括多于85%的MgO，并且颗 粒大小小于100目，更加特殊的约80%或更多的微粒小于200目。这两种组成分别称重后 加入到装料斗10中。僵烧氧化镁粉末可以有利于降低灼烧损失并且取代轻烧菱镁矿作为 坯块形式的炉渣调节料的组成。
来自本发明的致密集料或坯块中的碳，或者是来自这样的集料的微粒，以一种更 加有效的方式在电炉中的炼钢过程中发生反应，包括非常有效的减少炉渣成分以增加金属 的产量，例如由正常的熔化钢渣中的氧化铁生成的铁。造渣添加剂可以是含碳的，优选的碳 含量在78%到99. 8%之间，和/或造渣相容的装填料。测定数量的装料斗10中煅烧集料和 炉渣添加剂以及装料斗12中粘结料被加入到适当的搅拌器14中，例如粉碎机、螺旋叶片式 或者是螺杆式搅拌器。搅拌器14至少运转两分钟，直到集料和粘结料被均勻的分散，并且 调节形成适于模压的物质。调节好的物质然后被加入到聚结机器16中，例如高压压块机， 生产出固体的60mm的正方形坯块，厚度在30到40mm之间。本发明的炉渣调节料坯块可以 被加工成型为其他的尺寸，例如30x30x10mm ；40x40x20mm ；60x40x20mm ；70x50x40mm。用于 形成聚块的其他合适的形式的机器包括冲床、液压机、摩擦螺旋压力机、回转式压力机、倾 斜制丸盘和挤压机，所有这些都是在本领域内众所周知的。坯块在贮存室18加工处理并且 部分干燥，在合适的温度下保存以促进粘结料发挥作用同时使残余的水分蒸发，之后，获得 足够适应操作的强度，如果粘结料是水合性的，时间可能需要大约三天。有代表性的坯块的 密度要大于1. 8克/立方厘米，并且依照ASTM的测试方法的限定2立方厘米测量获得破碎 性数据，每平方英尺超过2000磅。通过这样的结果证明团块适合于和铁矿原料以及助熔剂 如煅石灰一起加入到电炉20中，以改变在炼钢操作期间炉渣的化学反应。炉渣调节坯块中 的水分含量超过3%，例如可能从储存室外获得的，可是坯块的使用仍然可以在缓慢降低 能量的炉子中不产生明显的功率的损失，因为坯块有机会被在熔融过程发生之前出现的热 废气干燥。铁矿材料可以包括一种或更多的来自碎边剪切机22的废料，来自鼓风炉M的液 态的铁或者是生铁，来自熔炉26的直接冶炼的铁(DRI)，以及其他铁的来源，如来自贮存柜 观的烟道粉尘。用废钢来炼钢是很平常的。在某些地方的废钢的品质很差，供应量很少或 者成本太高，精制的铁被用来作为金属装入料。在制造特殊等级的要求低临界元素如铜、镍 和锡的含量的钢的时候，为了生产出优等钢材，铁被首选用来作为金属来源。高铁含量的金 属来源是直接冶炼的铁颗粒物或者是在用天然气处理中由铁矿石冶炼出来的铁水坯块。其 他形式的更加纯净的铁可以是生铁和鼓风炉的铁。如果这些铁料的硅含量较高，早期的炉 渣的硅含量也会较高，众所周知将会有较强的碱性腐蚀或者严重腐蚀基于MgO的耐火炉衬 和维护材料。在电炉20的运转期间，铁料和料仓四中的助熔剂以及本发明的炉渣调节坯块或 者是集料一起，在整个炼钢作业过程中保持炉渣中所需要的MgO的含量。炉渣的外观出现 乳状结构是剩余的固体氧化镁晶体的可靠的指示剂，它增加了液态的炉渣的体积粘度。通 过喷射极其少量的碳，足够与吹入熔炉的氧气或者是与炉渣中的FeO发生反应来释放出CO 和C02以引起炉渣发泡。可是，如果碳的微粒是由坯块提供的，碳的形式被改变为渗入到熔 渣池中的密集的颗粒，这样，和FeO或者是氧气发生反应而产生气体的位置将能够更好的 使炉渣发泡。本发明的坯块中的碳组分的任务是，如果和正确的类型和大小的MgO原料一 起使用，将被结合到高颗粒密度的坯块中。即使是当坯块被压碎以粉末形式喷入，碳也密集 的聚集在一起，不过是以更加微小的微粒的形式。极其出乎意料的是，来自坯块组合物的碳 以高密度的微粒形式结合在一起，在炼钢过程中被非常有效的消耗掉。如图4所示，尽管 炉渣中MgO的含量一般最高达8%，本发明的坯块经常使用大小为15x3mm的煅烧白云石或者是僵烧氧化镁提供8. 5%到12%的MgO到炉渣中。用举例的方法，炉渣调节料组合物包括25%的煤，粒度约为3mm和更细的碳，占集 料中20%的碳。在这一组合物中，该团块是坯块，优选的尺寸为40x40x25mm。当该碳成分作 为坯块的一部分的时候，由于集料或者是坯块的高容积密度碳被带入熔渣池中或者与钢接 触。煤的重量从每立方英尺约18磅到30磅。坯块的容积密度超过70磅每立方英尺。团 块和/或团块中的微粒渗入到深入炉渣或者金属与炉渣的界面，提供碳增加钢水池中所需 要的指定水平的碳。在这样密度形式下的碳将会比其他通常来源的碳更加有效得多地增加 钢中碳的含量，例如来自原煤中的碳，来自粗冶金焦炭中的碳，来自以煤、无烟煤、石油焦碳 等等的形式喷入的碳。基本上由来自坯块的碳向钢中供碳2到4次要比其他形式的碳有效 得多。气泡，和稠密的、乳状的浸透MgO的炉渣以及MgO中间体的固体颗粒一起，令人惊奇 的形成了比先前通过吹入炉中的方式加入碳估计进入到炉渣或钢池与炉渣的界面的实践 更好、更高的泡沫并且持续时间更长的泡沫。使用本发明的坯块的另一个好处在于对炉衬 的损耗的控制，这要归因于对渗入到炉渣和因为粘性乳状炉渣的形成和发泡而在炉壁或有 时是在炉顶上形成的覆盖物中MgO的发泡和稳定性的优化。图3中的图表用于说明更好的 发泡的，更长持续时间的发泡炉渣在增大的炉渣体积中增加的厚度，基本上在所有的运转 时期的加热期间上升得更高。这个结果是电极的屏蔽或者是电极和电弧引导进入钢水池， 尽量减小电弧的混乱(“爆燃”)和活跃的时间，过热和致热的方法冲击耐火砖墙。在这个 最大化炉渣发泡的时期，炉子可以在或者接近最大功率的情况下操作，并且与没有很好的 发泡炉渣的炉子比较相对要安静。在每次加热结束后，炉壁上都厚厚的覆盖着坚硬的耐火层。图5是说明为了获得 较好的炉渣厚度，利用坯块或者是压碎的坯块与煅烧白云石比较的曲线图。在下一次加热 的时候，就象先前炉渣的形成一样，如果炉渣中缺少MgO，早期的炉渣将从先前加热过程中 在炉壁上形成的舍弃的外壳来提供所需要的MgO，这样在炉壁上形成。这样炉渣外壳的厚度 是一项重要的考虑事项，并且不被如图5所示的本领域内先前的使用煅烧白云石的实践所 掌握。在炼钢操作结束的时候，液态的钢通过线30流出，而残余的炉渣被送到了线32。如图 6所示，当以这样的方式运转炉子的时候，包括砖块衬里和维护材料在内的耐火损耗非常明 显的减少了。通过用本发明的炉渣调节料代替煅烧白云石，显著地提高了炉子衬里的寿命， 在每吨钢大约25磅的坯块的时候，获得了对于炉衬寿命的最大限度的延长，达到超过6个 月。图7说明了炉渣调节料中的碳增加了保留在金属池中的碳的好处，这样加碳量， 一般情况下是通过粗碳的形式添加碳，可以减少多至50%。由于更好更长持续时间的发泡 炉渣，喷入的碳也可以减少。在一个测试中，喷入的碳从每吨分流出来的钢超过25磅减少 到少于10磅。如图2所示为维护材料的消耗，用底部和炉边的MgO颗粒以及用于墙体和热点区 域的喷射混合物中的MgO，令人惊奇的减少了，在某些实例中的减少达到了 50%。在图2中 标有“先前领域”的曲线图用于强调连续更换炼钢炉中熔炉衬里的费用。实验性的炉渣调节料组合物A包括50%的粒度范围为3X0mm，60%的颗粒大于 0. 2mm，含90%到92%之间的氧化镁的僵烧氧化镁；25%的轻烧氧化镁；25%的煤形态的 碳，IxOmm ；以及12%到16%的水，作为粘结料。该组合物以如前面所描述并为图1所确定的同样的方式进行处理。在钢厂进行试验。坯块设备投料期间被加入到电熔炉中。在试验 中观测到的好处证实了炉渣调节料组合物在炉渣中产生了所需要的MgO成分，稳定的发泡 炉渣，有意的炉墙覆盖物，减少了碳的加料和喷入，并且提高了耐高温寿命。另外，两个试验 操作完成了经过长时间的氧吹以后在超过3100° F的情况下熔炉中钢水的流出。一个试验 使用的是直径观英尺的熔炉，另一个试验使用的是小一些的熔炉。这些结果证明早先试验 的所有的优点都是可以实现的。在即使能够发泡传统上也很难在熔融和精炼不锈钢级时产生炉渣的电熔炉中完 成附加的试验。另外，最后得到的炉渣的CaO与SiO2比例较低，如图7和图8所示，在先前的实践中，每吨钢约17到18磅的煤或者是焦炭的添加 物，有代表性的2000磅或者更多碳料用来提高在引出钢水时钢中最终的碳含量。通过实例 中的方法，如果用僵烧氧化镁作为MgO的来源的正常流出碳含量为0.07% (C)，那么用包括 本发明的任何炉渣调节料组合物的坯块预热坯块以后，碳含量在0. 08%到0. 10%之间。这 样的碳含量水平是不必要的并且有时甚至在成品钢中是不可接受的，促成碳含量的减少， 典型的从2000磅到少于1250磅或者更少，以生产某些等级的钢。这一发现证明来自坯块 的碳比来自碳料的碳更加有效的熔入到金属池中。炉渣中MgO的数量被限定可以达到少于 坯块所必需的适当的量中，并且钢中碳的数量可以从坯块中减少的碳量来得到维持。在许 多情况下，减少坯块添加物，使熔融成本额外的节约成为可能。这一不寻常的结果增加了进 一步改进和可能的相关节省的可能性。考虑到MgO和碳两者都通过更细的原料的团块以坯块的形式更加有效被加入到 炼钢过程中，发现MgO源的纯度，粒度和颗粒的密度是控制MgO单元熔于炉渣的溶解性的很 重要的因数。因此，用于本发明中的炉渣调节料中的僵烧氧化镁中MgO的纯度将不会超过 94%,并且颗粒的体积密度或者是体积比重不超过2. 25克/立方厘米。这一现象说明为什 么压碎后使用的耐火砖，尤其是任何尺寸的包含熔融的MgO的砖块不会产生所期望的炉渣 调节料的效果，即使与15x3mm的煅烧白云石、僵烧氧化镁比较。试验的组合物打算包括更加粗糙的僵烧氧化镁颗粒。筛过后粒度大小为3x0mm 的，有相同的90 %到92 %的MgO纯度的僵烧氧化镁颗粒是有用的，其中50 %到90 %的颗粒 留在0. 2mm的筛网上，约20%到50%或更多的颗粒小于3mm，但是留在Imm的筛网上。生产 的坯块含50%的3x0mm的僵烧氧化镁和25%的轻烧氧化镁细料，含25%的煤，以及添加作 为粘结剂的适当的水一起，聚集成团块在压块机中，然后以和前面描述过的团块混合物同 样的方式加工处理。该坯块包括这一粗僵烧氧化镁颗粒用来作为炉渣调节料添加剂并且产 生说过的同样的添加MgO到炉渣中和添加碳到钢中的好处。另外，炉渣发泡更好，保持炉渣 发泡状态更长，更好的覆盖炉壁包括在耐火边墙和部分顶部水冷面板上产生覆盖物。如图8所示，据信依照先前本领域内技术为了使炉渣发泡将碳粉细粒喷入炼钢 炉，从炉中挤出到某些程度带着高速气流或者是排出已知气体而维持。另外，碳粉细粒的 重量都很轻，低至每立方英尺20到30磅，并且漂浮于空气中或者有效燃烧或者在炉渣上燃 烧，与加入氧化释放气体的渣池或者炉渣与金属界面相反，也致力于使炉渣发泡。在先前技 术领域的实践中这样加入的大量的煤或者是石油焦碳是很昂贵低效的。依照图9所示，本发明的炉渣调节料的在炼钢中的使用对炼钢炉的运转产生了意 料不到的好处，包括每吨钢节省成本超过5美元。炼钢操作中的许多因素为这一成本的节省作出了贡献。消耗原料项目的减少典型超过每吨钢50%，提供碳料的成本从1. 10美元减 少到0. 44美元；喷入碳从1. 65美元减少到0. 83美元；耐火炉衬成本从1. 19美元减少到 0. 47美元；喷入混合物从0. 61美元减少到0. 26美元；底部和炉边混合物成本从0. 60美元 减少到0. 23美元；石灰添加物成本从3. 28美元减少到1. 76美元；电极消耗从4. 25美元减 少到4. 00美元。剩余项目是电能消耗，从15. 20美元减少到14. 40美元。图4所表示的是要求较少的MgO单元仍在炉渣中产生相同的MgO。坯块原料投料 的重量可以减少。因此，加入到炉中的MgO单元的重量被减少而同样的MgO的水平可以在 炉渣中实现。坯块也允许加入炉子的煅烧石灰的减少。这样依次降低了 CaO的含量以及 CaO和SW2比率。众所周知较低CaO和SW2比率的液态炉渣促成炉渣中较低比率的狗0。 更多的铁可以由此转变成为钢由此增长钢的流出产量。炉渣调节料导入到电炉炼钢炉中的 量，可以在高石灰硅酸钙炉渣中提高MgO的水平到5%到14%之间，不过高至18%也是有 效的，并且由此产生乳状炉渣质地，不滤去可溶性的MgO，泡沫的产生增加了炉渣的体积，并 且保护性的覆盖在电炉炼钢炉的耐火边墙。炉渣调节料以足够在CaO和SW2比率低于1. 5 的时候提高高石灰硅酸钙炉渣中MgO的含量到22%的量被加入到电炉中。在失败的情况 下形成乳状炉渣质地并且炉渣出现稀疏水流状纹理或者是连贯的并且进一步地炉渣并没 有充分的发泡，炉渣调节料被导入的量被选择在一个能够在高石灰硅酸钙炉渣中通过添加 更多的煅烧石灰以增加CaO和Si02比率到1. 8到2. 1之间来充分提高MgO的含量到高至 14%。熔炉的炉料可包括铁矿合金炉料以两个不同的时间间隔加入，并且在两个时间间隔 的第一个间隔期间加入20%到80%之间炉渣调节料，在两个时间间隔的第二个间隔期间 加入20%到80%之间炉渣调节料。典型地，至少有20%的适当的炉渣调节料在炉子加热铁 矿合金的时候被加入。另外，有一个目的是将其他合适的添加物结合进入到包括或不包括 碳的坯块炉渣调节料中，以向钢或者炉渣提供更出色的反应原料。以这样的处理方式导入 的添加剂包括碳化硅和硅铁合金用来减少其他有价值的氧化物进入到金属中，例如在制造 不锈钢的时候氧化铬进入到铬金属中。另外，添加煅烧白云石可以提供更出色的CaO和MgO 的反应颗粒。将这些出色的原料混合到坯块形式中，确保这些物质将会到达炉渣池界面并 且有效地发生反应。在接通电源期间的加热时间被缩短并且因此能量消耗和电极的使用被减少而得 到额外的节省。众所周知，直径大于26或观英尺的非常大的电弧或者是直流电熔炉，都难 以被炉渣所覆盖。坯块和甚至更大颗粒的尺寸高至6mm的僵烧氧化镁，以及来自煤中的碳 一起使用，将会有效地改善炉渣对这样的熔炉的边墙的覆盖。在众人所知为AOD的氩氧脱碳炉中控制痕迹，用来精炼不锈钢。其结果证明铬和 硅元素成分在炉渣中的氧化物中减少了，而在产品金属中增加了，由此增强了加工过程的 效率。在电弧熔炉中含有经过选择的炼制合金原料部分精炼的钢料，被转移到氩氧脱碳炉 中，并且加入本发明的炉渣调节料以完成铬和硅的氧化物在化学上的减少。本发明的炉渣调节料的使用也促进了高质量钢的生产。当使用本发明的炉渣调 节料导致作为硫的主要来源的碳料量的减少，由此产生的好处是避免了在钢中含硫量的增 加，对质量很有利。当氮被用来作为钢的等级规格的评介时，炉渣改善后的发泡作用将充 满更多的熔炉的体积空间，并且电弧直接向下进入到钢铁中，远离熔炉的上部空间。电弧的 这一保护将把炉子内的空气中浓缩氮气的产生减到最小程度，并且导致在那些需要在严格的规范下生产的某些钢中很低的含氮水平。用来生产炉渣调节坯块的另一个组合物使用46%的僵烧氧化镁，18%的轻烧氧化 镁，观％的煤，和8%的水。这些成分一起混合在机器中形成尺寸为40x30mm的经过回火的 混合物坯块。观测结果显示来自坯块的碳被取代超过三次，和来自原煤的碳投料一样多。 池中的碳量保持在相同的水平上。意想不到的是，煤的投料，每次加热2000磅，已经作为 熔融成本顺利的排除了。另外，坯块提供的MgO在最后的炉渣中产生更高的MgO，然后来自 15x3mm的粗僵烧氧化镁的MgO在本领域内先前的技术实践中使用。通过使用由38%的3x0mm的僵烧氧化镁，25 %的轻烧氧化镁，25%的煤和12%的 水组成的混合物来增强坯块的效力。混合以后，合成的组合物在压块机器中加工处理，然后 合成含62%的MgO和20%的带10%的灼烧损失的碳。在熔炉中设计经过加热后120NT钢的出钢试验，证实观80磅的坯块可以取代MOO 吨的僵烧氧化镁15x3mm的粗料，并且在更低的成本。通过一个更加直接的其他比较，来自 坯块的17 磅的MgO取代2208磅的来自粗僵烧氧化镁的MgO。万一碳对于炉渣或者钢的加工处理来说不是有价值的或者不是重要的添加物，坯 块可以由3x0mm的僵烧氧化镁，约为200目的轻烧氧化镁，和作为粘结剂的水一起形成结合 物。这些坯块可应用于某些电炉中，但是更多地应用在BOF炉中，在哪儿仍然要求MgO 和石灰并且石灰加上煅烧白云石还在使用。这些坯块含有约65%的MgO成分，提供非常细 的MgO颗粒，并且中间产物大小的MgO作为个别微粒来增加炉渣的体积粘度。在这样的情况 下，坯块组合物包括混合在一起的30%到85%的大小为3x0mm的僵烧氧化镁，20%到70% 的约200目的轻烧氧化镁，以及8%到30%的充当这些原料的粘结剂的水。得到的坯块将 会检验含约60%到70%的MgO，平衡灼烧损失和来自菱镁矿起始原料中混杂物的灰烬。根据实验的炉渣调节料组合物C包括按重量计算的50%的僵烧氧化镁，3x0mm， 25%的轻烧氧化镁，25%的煤，3x0mm，用约12%的水混合。混合物通过混合调节以形成适于 模压的块状，然后在高压压块机器中被挤压。最后的组合物包括约62 %的MgO，18 %到20 % 的碳，以及约12%的炼焦后的重量损失。在钢厂进行的试验，在此用煅烧白云石来提供MgO 到炉渣中，并且碳料被加入以增加流出金属中的含碳量到0.06%。3000磅的坯块被投入到 炉中以取代所有的煅烧石灰石。炉渣中的MgO含量维持在10%并且金属中碳的含量保持在 约0. 08%。来自坯块的较高的碳含量允许减少3000磅的粗煤形式的碳投料。另外，喷入碳 的量也有一定的减少。坯块的使用产生的净节省量是很重要的。在钢厂实施的进一步的试验进行添加15x3mm的僵烧氧化镁的通常练习用于MgO 的评估，在常规的联系中，每吨钢使用25磅的喷入碳以充分地发泡炉渣来保护熔炉。在加 热期间，在坯块中使用本发明的炉渣调节料，喷入碳，在这样的情况下，无烟煤的细粒，加入 比率被减少到每吨钢少于10磅，减少量超过60%，得到附加的或者说是意想不到的节省。 当炉子在最大功率下加热的时候，炉渣发泡覆盖在炉壁上。2500磅的坯块装料加入到炉子中提供部分满足炉渣所需要的MgO。在观测到炉渣 中MgO的含量为11%，大幅度超过需要值，煅烧白云石的需求从正常添加的9000磅的标准 重量被减少到3000磅。另外，加热物体在较高的温度和高于所需要的氧气量的时候流出， 说明了在电源接通的时间和氧气吹入的时间是过量的，可以减少。在炉渣中更好的炉渣发泡，更好的炉壁覆盖物，更好的碳产量，更好的MgO的溶液的结果是坯块的使用和煅烧白云 石的减少产生的。加热时间被减少1到2分钟，这样氧气的消耗也被削减。有效的节省应 该归因于这一炉子操作中坯块的使用。根据实验的炉渣调节料组合物D包括按重量计算的52%的僵烧氧化镁，6x0mm， 25%的僵烧氧化镁，200目，22%的煤，3x0mm，用约6%的水和5%的木素磺化盐粘结剂溶液 混合。混合物通过混合调节以形成适于模压的块状，然后在高压压块机器中被挤压。最后 的组合物包括约68%的MgO，16%到18%的碳，以及约6%的炼焦后的重量损失。在钢厂进 行的试验，在此用煅烧白云石来提供MgO到炉渣中，并且碳料被加入以增加流出金属中的 含碳量到约0. 06%。4000磅的坯块被投入到炉中以取代所有的僵烧氧化镁。炉渣中的MgO 含量维持在10%并且金属中碳的含量保持在约0.04%。来自坯块的较高的碳含量允许减 少1000磅的粗煤形式的碳投料。尽管本发明已经结合不同图形的优选实施方案进行了描述，但是仍然需要认识到 其他相似的实施方案也可以有效的或者在修正和添加后接近所描述的实施方案以实现本 发明的同样的作用而不会背离本发明。因此，本发明不受任何个别实施方案的限定，但是更 确切的解释依照后附的权利要求书的广度和范围。
权利要求
1.一种炉渣调节料，按重量计算包括混合物和2%到30%的粘结剂和一种混合物，所 述混合物包括20%到75%的由小于8毫米的颗粒组成的第一煅烧集料成分，其中至少 30%的颗粒是0. 2毫米或更大，并且其中包含35%到94%之间的MgO ；25% -50%的由小 于100目的颗粒组成的第二煅烧集料成分，其中包含MgO ；以及最高达50%的造渣碳质添加 剂。
2.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的第一煅烧集料成分选自僵烧菱镁矿、僵 烧白云石和轻烧白云石或其结合物。
3.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的第二煅烧集料成分选自僵烧菱镁矿、僵 烧白云石和轻烧白云石或其结合物。
4.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的第一煅烧集料成分包含80%到94%MgO。
5.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的第二煅烧集料成分包含80%到97%MgO。
6.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的第二煅烧集料成分进一步包括大约80% 或者更多的颗粒尺寸小于200目。
7.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的造渣碳质添加剂选自由煤、无烟煤、冶金 焦、石油焦和石墨所组成的组中。
8.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的造渣碳质添加剂的碳含量为 78% -99. 8%。
9.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的造渣碳质添加剂的粉粒细度小于6毫米。
10.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的粘结剂能够与混合物的一种或者一种 以上成分发生化学反应。
11.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的粘结剂是水。
12.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的粘结剂是5-25%的水。
13.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的粘结剂包括足够的液体，以形成适于模 压的混合物，并且所述粘结剂选自硅酸钠，木素磺酸盐，木素磺酸盐溶液，盐酸，硫酸，氯化 镁，硫酸镁，磨砾石，松脂，焦油，浙青，膨润土，黏土、树脂或其结合物。
14.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的粘结剂包含水。
15.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的粘结剂包括有机粘结剂。
16.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的粘结剂包含6%或者更少的水。
17.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的粘结剂通过粘合使所述的混合物凝结 成块，并且所述粘结剂选自由松脂，焦油，浙青所组成的组中。
18.依照权利要求1的炉渣调节料，进一步包括高达50%的相容的填充材料。
19.依照权利要求18的炉渣调节料，所述相容的填充材料选自由碳化硅、硅铁合金、铬 铁合金、硅锰铁合金、氧化铁、铬矿石、铁矿石、轧屑、石灰石、白云石、粗菱镁矿、回收的岩浆 碳砖、和回收的镁砖所组成的组中。
20.依照权利要求1的炉渣调节料，其中所述的混合物包括20%到70%的由小于8毫 米的颗粒组成的第一煅烧集料成分，其中至少30%的颗粒是0. 2毫米或更大，并且其中包 含35%到94%之间的MgO :25^-50%的由小于100目的颗粒组成的第二煅烧集料成分，其中包含MgO ；以及5-50%的造渣碳质添加剂。
21.—种生产炉渣调节料的方法，包括产生一种集料混合物，包括20%到75%的由小于8毫米的颗粒组成的第一煅烧集 料成分，其中至少30%的颗粒是0. 2毫米或更大，并且其中包含35%到94%之间的MgO ； 25% -50%的由小于100目的颗粒组成的第二煅烧集料成分，其中包含MgO ；以及高达50% 的造渣碳质添加剂；将所述混合物与2-30%的粘结剂相混合；和在足够的高压下压缩所述混合物从而产生一种煤饼。
22.依照权利要求21的生产炉渣调节料的方法，其中所述集料混合物包括20%到70% 的由小于8毫米的颗粒组成的第一煅烧集料成分，其中至少30%的颗粒是0. 2毫米或更大， 并且其中包含35%到94%之间的MgO ;25% -50%的由小于100目的颗粒组成的第二煅烧 集料成分，其中包含MgO;以及5-50%的造渣碳质添加剂。
23.依照权利要求21的生产炉渣调节料的方法，其中所述集料混合物和粘结剂在混合 器中批量混合并使用一种机器械压缩，所述机器选自冲床、液压机、摩擦螺旋压力机、回转 式压力机、倾斜制丸盘和挤压机所组成的组中，从而形成混合的混合物集块。
全文摘要
一种炉渣调节料，包括MgO，与碳或者是装填料和粘结剂混合在一起，在压制后形成可以是坯块形式的集料。该炉渣调节料被用于改善炼钢熔炉的操作性能和耐火寿命。炉渣调节料包括按重量计算的混合物和2％到25％的用于粘结团块或者是较大颗粒的所述混合物的粘结剂，该混合物包括20％到90％的由小于8毫米的颗粒组成的煅烧集料，其中至少30％的颗粒是0.2毫米或更大，并且其中包含35％到94％之间的MgO；最高达50％的造渣碳质添加剂或者是其他添加剂；和最高达50％的轻烧菱镁矿。
文档编号C22C33/00GK102061359SQ20101058140
公开日2011年5月18日 申请日期2005年11月17日 优先权日2004年11月17日
发明者布赖恩·J·斯坦, 约瑟夫·L·斯坦, 约翰·比尔蒂, 罗伯特·S·博甘 申请人:Ism有限公司