铁钙铝渣及其制备方法 本发明涉及冶金合成渣，是一种新的冶金浇注保护材料，本发明产品主要由铁、钙、铝的氧化物组成，作为炼钢、炼铁过程中的助熔剂，是一种替代萤石的理想材料。
在炼铁炼钢过程中，萤石作为助熔材料，是一种不可缺少的原材料，也是炉后脱硫、脱磷合成渣的重要组成材料。炼钢炼铁所需要的大量萤石，经高温熔融后，形成大量有害气体和灰尘进入大气中，或溶解于水中，造成周边地区不同程度的空气和水的氟污染。进几年来，随着人们环境意识的逐渐增强，环境保护在人类生活中的位置日益提高，氟污染已经开始引起人们的高度重视。解决炼铁炼钢过程中氟污染的重要途径就是寻求萤石的安全替代物。铁钙铝渣就是我们在探索过程中发明的一种理想材料。
本发明的目的就是通过制备一种铁钙铝渣，来替代炼铁炼钢过程中所使用的萤石，从根本上消除氟污染。
本发明产品铁钙铝渣的主要组成成份(重量百分比)为：
CaO 10-60
Al2O3 10-60
Fe2O3 10-35
为了制备含有这些组份的铁钙铝渣，本发明采用含有这些组份或能够在烧制过程中参加反应能转化成这些组份的矿物为原料，例如用铝矾土矿和铁铝矾土矿提供Al2O3；方解石(或石灰石)提供CaO；铁铝矾土矿和铁矿石(或铁精粉)提供Fe2O3等。本发明使用的原料及配方(重量百分比)为：
名称 组分 含量 重量配比(％)
铝矾土 Al2O3 ≥70 0-50
铝土矿(铝矾土原矿) Al2O3 ≥50 0-60
铁铝矾土(或原矿) Al2O3 ≥30 0-70
Fe2O3 ≥5
方解石(或石灰石) CaO ≥45 10-80
铁矿石(或铁精粉) Fe2O3 ≥45 0-50
焦炭(或煤块) 发热量≥5000卡 0-60
本发明人经过大量的研究发现，可以通过上述原材料的不同组合和不同配比，通过不同的生产工艺，生产出具有相同或相近组成成份的铁钙铝渣，几个典型的配方如下：
原料名称 典型配方(重量％)
1 2 3 4
铝矾土(铝土矿) 11-44 0-34 16-62 0-40
铁铝矾土(或原矿) 14-55 18-67
方解石(或石灰石) 16-53 14-55 25-74 18-67
铁矿石(或铁精粉) 8-37 0-28 1-45 0-34
焦炭(或煤) 10-48 9-50
按照上述配方1和配方2，可以用冶金竖窑，采用焦炭(或煤)烧制，生产产品铁钙铝渣，具体生产工艺为：将所有原材料粉碎至粒径10厘米以下的颗粒，按比例加入冶金竖窑，用焦炭(或煤)加热至物料熔融流出，不断添加完物料。流出产物经自然冷却，按要求粒度粉碎，化验，包装。
按照上述配方3和配方4，可以用池窑，采用燃气加热，生产产品铁钙铝渣，具体生产工艺为：将所有原材料粉碎至粒径2毫米以下地颗粒或粉状，按比例加入池窑，用燃气加热至物料熔融流出，不断添加完物料后，流出产物经自然冷却，按要求粒度粉碎，化验，包装。
按照上述配方3和配方4，也可以用电弧炉，采用电加热，生产产品铁钙铝渣，具体生产工艺为：将所有原材料粉碎至粒径40毫米以下的颗粒或粉状，按比例加入电弧炉，用电加热，随着物料熔化不断添加物料，使物料保持在电炉上边沿附近合适的水平线上，直至全部熔化；或边加料，边将熔化物料放出，直至物料加完。产品经自然冷却，按要求粒度粉碎，化验，包装。
按照上述配方3和配方4，还可以用混拌压型法生产产品铁钙铝渣，具体生产工艺为：将所有原材料粉碎至粒径1毫米以下的颗粒或粉状，按比例投入混合机中混匀，经压力机强压压制成类球型，球模按要求规格制成，一般为直径20-50毫米。干燥后，即得产品铁钙铝渣。
本发明产品铁钙铝渣，生产工艺简单可行，原材料易得。产品用做冶金炼钢、炼铁炉料，对于替代萤石，消除氟污染，具有重大的经济效益和社会效益，具有推广价值。
以下用实例对本法做进一步的描述。
以一种铁钙铝渣为例，其主要成份标准(重量百分比)为：Al2O3 33-39，CaO 33-39，Fe2O3 23-29，可以用不同的原材料和不同的生产工艺进行生产。
实例1：用冶金竖炉生产。取石灰石500kg，铝矾土290kg，铁矿石210kg，焦炭300kg，原料粒度要求为2-8厘米，混匀后备用。将竖炉引柴点燃，底焦燃烧后，把备好的原料适量加入，原料熔化后从窑下方水眼放出，随着产品流出逐步加入原料。产品出炉后自然冷却，破碎成要求粒度，化验，包装。
产品主要组份为：Al2O3 35.6％，CaO 35.9％，Fe2O3 25.3％
实例2：用电炉生产。取石灰石470kg，铁铝矾土495kg，铁矿石35kg，粉碎成0-4厘米的颗粒混合均匀后，加入电弧炉中，通电加热，随着物料熔化陆续加料，使物料保持在电炉上边沿附近合适的水平线上，直至全部熔化。停电，撤炉；或随着物料的熔化，边加料，边将熔化物料放出，直至物料加完，提出电极。待产品自然冷却后，撤掉炉体。按要求粒度破碎，化验，包装。
产品主要组份为：Al2O3 34.2％，CaO 34.3％，Fe2O3 25.2％
实例3：用池窑生产。取方解石粉440kg，铁铝矾土矿粉530kg，铁矿石粉30kg，粉碎成小于2毫米的颗粒混合均匀后备用。将池窑用燃气加热至合适的温度后加料，随着物料的不断熔化，陆续加料，熔融后的产品从池窑的水眼中流出，产品经自然冷却后，破碎，化验，包装。
产品主要组份为：Al2O3 34.3％，CaO 34.6％，Fe2O3 23.5％
实例4：混拌压型法生产。取方解石粉450kg，铝矾土粉360kg，精铁粉190kg，粉碎成小于1毫米的颗粒，按比例配制后，投入混合机中混匀，经压力机强压压制成类球型，球模按要求规格制成，一般为直径20-50毫米。产品经干燥后，即得成品铁钙铝渣。
产品经去除烧失量后，主要组份为：Al2O3 34.51％，CaO 35.35％，Fe2O324.07％