廢舊高鋁磚在LF精煉渣中的溶解行為研究

慕 鑫 賈 毅 劉春陽 柴光偉 余吳明 杜傳明 馬北越

1）東北大學冶金學院 遼寧沈陽 110819

2）北京首鋼股份有限公司 河北唐山 063009

我國是耐火材料生產和使用大國，目前每年耐火材料廢棄量高達600萬t［1］。長期以來，國內對于廢舊耐火材料采用較為粗放的處理方式，不僅浪費資源，還會污染環境［2］。鋼鐵企業產生的廢舊耐火材料很大一部分為Al2O3質，原料采用高級別的鋁礬土、剛玉等。廢舊耐火材料最佳利用方式是作為耐火材料的原料，但是去除雜質、減少假顆粒需要復雜的處理工藝，成本較高［3］。國內一些企業采用降級處理的方式，將廢舊Al2O3質耐火材料用作鐵溝搗打料的原料［4-6］。國外對此已進行了大量研究，一些企業具有完備的廢舊耐火材料處理體系，廢舊耐火材料利用率已超過80%［7-11］。國內關于廢舊Al2O3質耐火材料作為冶金輔料的研究還鮮有報道。

LF精煉主要為CaO-Al2O3渣系，其中鋁酸鈣體系具有較強的脫氧能力與較高的硫容，將Al2O3加入到高堿度精煉渣中能夠降低精煉渣的熔點，提高精煉渣的流動性，從而促進鋼液與精煉渣的界面反應，達到脫硫與去除氧化物夾雜的目的。LF精煉渣中Al2O3通常來源于鋁礬土，其成分與廢舊高鋁磚相近，因此可用廢舊高鋁磚替代鋁礬土作為LF精煉爐的造渣劑。Taira等［12］研究了燒結Al2O3在CaO-Al2O3-SiO2渣系中的溶解行為，表明邊界層擴散傳質是溶解過程中的限制性環節。Sridhar等［13］研究了Al2O3夾雜物在CaO-MgO-SiO2-Al2O3渣系中的溶解行為，發現其溶解過程中的限制性環節也為邊界層擴散傳質。……