本发明涉及转炉溅渣护炉技术领域，具体涉及一种节能环保型转炉溅渣调节剂及其制备方法。
背景技术：
转炉溅渣护炉技术是在转炉出钢后留下部分终渣，并加入适量的调渣剂，使炉渣具有合适的粘度和耐火度，再用氧枪向炉渣喷吹高压氮气，冲击炉渣，使炉渣飞溅到炉衬上，在炉衬表面形成一层抗侵蚀的保护层，达到保护炉衬的目的。在转炉溅渣护炉前的调渣处理过程中通常采用向留渣中加入镁砂、菱镁石或白云石等富含氧化镁的调渣剂等来提高渣中的氧化镁含量，如含碳轻烧镁球等，使渣中的氧化镁含量达到饱和或超饱和状态，提高炉渣的耐火度和粘度，使炉渣达到溅渣工艺的要求。
用后中包镁质涂料中富含氧化镁，尤其是未烧结部分，氧化镁含量高达87％以上。而对于用后中包镁质涂料的处理目前主要是直接废弃，采用掩埋或堆积方法处理掉。这样既是对资源的极大浪费，也是对环境的极大破坏。然而，由于我国镁矿资源丰富，镁产品价格便宜。因此，对于这些富含氧化镁较高的用后中包镁质涂料的再利用方面并未得到充分的重视。转炉溅渣护炉前的调渣处理阶段需要向留渣中加入大量的富含氧化镁的调渣剂，如果能够将用后中包镁质涂料应用到溅渣护炉的调渣剂之中使用，代替调渣剂在制备过程中使用镁砂、菱镁石或白云石等作为原料，将会使废弃的中包镁质涂料得到应用，同时也会降低转炉溅渣护炉成本和为环保事业做出一定的贡献。
CN 102787204 A公开了一种节能环保型转炉溅渣护炉料及其生产工艺。该发明的技术方案是转炉溅渣护炉料中各种原料的重量份数配比为：轻烧镁粉30～50，用后废镁碳砖20～30，石灰石15～30，焦炭0～5，活性石灰除尘粉1～5。将原料经搅拌机、球磨机中磨碎至粒度小于180目后，制粒晾干。该专利虽然在原料中使用了用后废镁碳砖，但在控制溅渣护炉料中的氧化镁含量时主要是通过加入轻烧镁粉进行控制，因此存在成本高等问题。
CN 102534099 A公开了一种提高转炉溅渣护炉效果的镁碳球。该发明的技术方案是镁碳球中各种原料的重量百分比如下：C35％、MgO55％、H2O10％。该专利通过降低镁碳球体积密度，控制湿度，加入渣中可迅速爆裂，达到充分熔化、反应的效果，可实现炉渣迅速、充分改质，提高溅渣护炉效果和改质剂利用率。但该专利在制备过程中使用的原料也是富含氧化镁的矿物，因此存在一定的购置成本，造成转炉溅渣护炉成本高、污染环境等问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种节能环保型的转炉溅渣调节剂及其制备方法，利用废弃的用后中包镁质涂料作为调节剂的原料之一，在调节剂的制备过程中代替常规采用镁砂、菱镁石等富含氧化镁的矿物作为原料调整调节剂中的氧化镁含量，节约成本，保护环境。
一种节能环保型转炉溅渣调节剂及其制备方法，是通过下述技术方案来实现的：
一种节能环保型转炉溅渣调节剂，其中各种原料的配比按质量百分比为：用后中包镁质涂料50～80，焦炭5～11，活性石灰5～20，用后废铝镁碳砖块5～20，添加剂5～20；
此原料配比的目的是：利用废弃的用后中包镁质涂料作为调节剂的原料之一，代替常规采用的镁砂、镁粉等富含氧化镁的矿物，控制调节剂中的氧化镁含量在40％～70％。焦炭的加入是提高溅渣调节剂中的碳含量，控制碳含量在5％～10％。在溅渣护炉前的调渣过程中，焦炭作为还原剂还原转炉留渣中的氧化铁，降低炉渣的氧化性。活性石灰的加入是为了调整炉渣中的碱度，更重要的是通过碱度的调整进一步调整炉渣的熔点和粘度，使炉渣具有合适的粘度和耐火度。用后废铝镁碳砖块和添加剂的加入是为了调整调节剂和炉渣中的氧化铝和氧化硅等其它成分，进而控制溅渣护炉前炉渣的矿相来调整炉渣的粘度和耐火度，使炉渣达到溅渣工艺的要求。
用后中包镁质涂料中按质量百分含量MgO≥70％、TFe≤3％、S＜0.03％、P＜0.04％；
此成分要求的目的是：选取用后中包镁质涂料中氧化镁含量较高的未烧结部分，在溅渣调节剂的制备过程中采用其作为原料之一，节约生产成本，保护环境。TFe、S、P含量的控制目的是为了在调渣时避免增加炉渣的氧化性和硫、磷杂质含量，更重要的是避免在溅完渣后炉壁上的溅渣层中含有过高的硫、磷含量，在下一炉转炉炼钢时将有害元素硫、磷等传递到钢水中。
焦炭中按质量百分含量C≥88％、S＜0.20％、灰分＜10％、挥发分＜5％；
采用焦炭作为溅渣调节剂的原料之一是由于焦炭价格便宜且脱氧效果好。焦炭成分要求的目的是：选用优质焦炭作为溅渣调节剂的原料之一，可提高炉渣的脱氧效率，另外可避免给渣中带入更多的有害元素。
活性石灰中按质量百分含量CaO≥60％、SiO2≤1.6％、S≤0.026％；
溅渣调节剂中加入活性石灰的目的是调整炉渣中的碱度，更重要的是通过炉渣碱度的调整，进一步地调整炉渣的熔点和粘度，提高溅渣护炉时的挂渣量和挂渣层的耐火耐蚀性能。
用后废铝镁碳砖块中按质量百分含量Al2O3≥60％、MgO≥10％、C≥8％；
溅渣调节剂的原料中采用用后废铝镁碳砖块的目的是利用其中的Al2O3、MgO等调整转炉留渣的成分，有助于溅渣护炉时起渣和炉渣生成高熔点相。另外，将废铝镁碳砖块变废为宝，降低成本、节约资源，而且其中的氧化镁可增加留渣中的高熔点相，碳可降低留渣的氧化性。
添加剂为Al、Mg、Al-Mg、Al-Si和它们的氧化物，可以加入其中一种或数种作为添加剂；
溅渣调节剂的原料中加入添加剂的目的是改善溅渣调节剂所预期达到的效果，并通过调节剂对转炉留渣的调渣来改善炉渣的熔点和粘度，使炉渣具备溅渣护炉的条件。
一种节能环保型转炉溅渣调节剂的制备方法如下：
1)按照上述所述的一种节能环保型转炉溅渣调节剂的原料配比，将原料放入粉碎机中粉碎，再将粉碎后的原料放入球磨机中磨碎至粒度小于120目；
2)将磨碎后的原料放入搅拌机中干混5～10min；
3)将混合均匀的原料在造球机上进行造球，用水作为粘结剂，直到球体粒度达到5～80mm为止；采用水作为粘结剂是由于水价格便宜，而且水完全符合溅渣调节剂的要求，降低调节剂的制备成本。
4)将造好的球形溅渣调节剂自然晾干，直到水分质量百分含量＜5％。
此制备方法简单，调节剂制备成本低，容易推广应用。采用废弃的用后中包镁质涂料代替常规使用的镁砂、镁粉等富含氧化镁的矿物作为溅渣护炉调节剂的原料，将废弃物变废为宝，将大大地节约炼钢溅渣护炉成本，同时减少了废弃的中包镁质涂料给环境造成的危害，解决了用后中包镁质涂料的占地堆积问题，降低了镁资源的浪费。因此，采用用后中包镁质涂料制备溅渣护炉调节剂必将创造显著的经济效益和社会效益，具有推广应用价值。
具体实施方式
下面通过一些实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
本发明的一种节能环保型转炉溅渣调节剂，其中各种原料的配比按质量百分比为：用后中包镁质涂料50，焦炭11，活性石灰15，用后废铝镁碳砖块14，添加剂10(Al-Mg)。
所述的用后中包镁质涂料中MgO为87.1％、TFe为1.26％、S为0.011％、P为0.022％；焦炭中C为89.45％、S为0.19％、灰分为8.25％、挥发分为1.11％；活性石灰中CaO为61.3％、SiO2为1.18％、S为0.012％；废铝镁碳砖块中，Al2O3为64.3％、MgO为11.9％、C为8.1％。
本发明的一种节能环保型转炉溅渣调节剂的制备方法为：
1)按照以上所述的一种节能环保型转炉溅渣调节剂的原料配比，将原料放入粉碎机中粉碎至粒度＜10mm,，再将粉碎后的原料放入球磨机中磨碎至粒度为130目；
2)将磨碎后的原料放入搅拌机中干混5min；
3)将混合均匀的原料在造球机上进行造球，用水作为粘结剂，直到球体达到粒度40mm为止；
4)将造好的球形溅渣调节剂自然晾干，直到水分为2％。
针对某厂260吨转炉溅渣护炉操作，采用本发明的溅渣调节剂对转炉留渣进行了调渣处理，调渣后观察炉渣比较粘稠，取样分析其成分中氧化铁含量质量百分比为10％，氧化镁含量质量百分比为12％。溅渣护炉后对炉内溅渣情况进行了观察分析，炉壁溅渣层较厚且厚度均匀，无砖裸漏或脱落现象，能完全达到护炉目的。
实施例2：
本发明的一种节能环保型转炉溅渣调节剂，其中各种原料的配比按质量百分比为：用后中包镁质涂料80，焦炭5，活性石灰5，用后废铝镁碳砖块6，添加剂4(Al-Si)。
所述的用后中包镁质涂料中MgO为87.1％、TFe为1.26％、S为0.011％、P为0.022％；焦炭中C为89.45％、S为0.19％、灰分为8.25％、挥发分为1.11％；活性石灰中CaO为61.3％、SiO2为1.18％、S为0.012％；废铝镁碳砖块中，Al2O3为64.3％、MgO为11.9％、C为8.1％。
本发明的一种节能环保型转炉溅渣调节剂的制备方法为：
1)按照以上所述的一种节能环保型转炉溅渣调节剂的原料配比，将原料放入粉碎机中粉碎至粒度＜10mm,，再将粉碎后的原料放入球磨机中磨碎至粒度为200目；
2)将磨碎后的原料放入搅拌机中干混10min；
3)将混合均匀的原料在造球机上进行造球，用水作为粘结剂，直到球体达到粒度60mm为止；
4)将造好的球形溅渣调节剂自然晾干，直到水分为1％。
针对某厂260吨转炉溅渣护炉操作，采用本发明的溅渣调节剂对转炉留渣进行了调渣处理，调渣后观察炉渣比较粘稠，取样分析其成分中氧化铁含量质量百分比为13％，氧化镁含量质量百分比为15％。溅渣护炉后对炉内溅渣情况进行了观察分析，炉壁溅渣层较厚且厚度均匀，无砖裸漏或脱落现象，能完全达到护炉目的。
实施例3：
本发明的一种节能环保型转炉溅渣调节剂，其中各种原料的配比按质量百分比为：用后中包镁质涂料70，焦炭7，活性石灰8，用后废铝镁碳砖块10，添加剂5(Al-Si及其氧化物)。
所述的用后中包镁质涂料中MgO为87.1％、TFe为1.26％、S为0.011％、P为0.022％；焦炭中C为89.45％、S为0.19％、灰分为8.25％、挥发分为1.11％；活性石灰中CaO为61.3％、SiO2为1.18％、S为0.012％；废铝镁碳砖块中，Al2O3为64.3％、MgO为11.9％、C为8.1％。
本发明的一种节能环保型转炉溅渣调节剂的制备方法为：
1)按照以上所述的一种节能环保型转炉溅渣调节剂的原料配比，将原料放入粉碎机中粉碎至粒度＜10mm,，再将粉碎后的原料放入球磨机中磨碎至粒度为150目；
2)将磨碎后的原料放入搅拌机中干混8min；
3)将混合均匀的原料在造球机上进行造球，用水作为粘结剂，直到球体达到粒度50mm为止；
4)将造好的球形溅渣调节剂自然晾干，直到水分为3％。
针对某厂260吨转炉溅渣护炉操作，采用本发明的溅渣调节剂对转炉留渣进行了调渣处理，调渣后观察炉渣比较粘稠，取样分析其成分中氧化铁含量质量百分比为11％，氧化镁含量质量百分比为14％。溅渣护炉后对炉内溅渣情况进行了观察分析，炉壁溅渣层较厚且厚度均匀，无砖裸漏或脱落现象，能完全达到护炉目的。
实施例4：
本发明的一种节能环保型转炉溅渣调节剂，其中各种原料的配比按质量百分比为：用后中包镁质涂料60，焦炭9，活性石灰10，用后废铝镁碳砖块16，添加剂5(Al-Mg2，Al-Si氧化物2，Mg1)。
所述的用后中包镁质涂料中MgO为87.1％、TFe为1.26％、S为0.011％、P为0.022％；焦炭中C为89.45％、S为0.19％、灰分为8.25％、挥发分为1.11％；活性石灰中CaO为61.3％、SiO2为1.18％、S为0.012％；废铝镁碳砖块中，Al2O3为64.3％、MgO为11.9％、C为8.1％。
本发明的一种节能环保型转炉溅渣调节剂的制备方法为：
1)按照以上所述的一种节能环保型转炉溅渣调节剂的原料配比，将原料放入粉碎机中粉碎至粒度＜10mm,，再将粉碎后的原料放入球磨机中磨碎至粒度为180目；
2)将磨碎后的原料放入搅拌机中干混9min；
3)将混合均匀的原料在造球机上进行造球，用水作为粘结剂，直到球体达到粒度45mm为止；
4)将造好的球形溅渣调节剂自然晾干，直到水分为4％。
针对某厂260吨转炉溅渣护炉操作，采用本发明的溅渣调节剂对转炉留渣进行了调渣处理，调渣后观察炉渣比较粘稠，取样分析其成分中氧化铁含量质量百分比为12％，氧化镁含量质量百分比为13％。溅渣护炉后对炉内溅渣情况进行了观察分析，炉壁溅渣层较厚且厚度均匀，无砖裸漏或脱落现象，能完全达到护炉目的。