磁選粉加工成型的方法及其成品的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及磁選粉加工成型的方法及其成品的應(yīng)用，屬于冶金領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種流程短、成本低的磁選粉加工成型方法。本發(fā)明方法包括以下步驟：a、混合：磁選粉、粘結(jié)劑、水三組分按照重量比磁選粉﹕粘結(jié)劑﹕水=75～85︰10～15︰5～10混合均勻，形成混合物；b、定型、干燥：將a步驟的混合物定型，干燥，得成品磁選塊。本發(fā)明方法制得的成品磁選塊可以用作冶金輔料，具體地作為煉鋼工藝中冷卻劑。本發(fā)明的磁選粉加工成型方法，流程短、無(wú)污染、低能耗、成本低，為鋼渣資源綜合利用提供新途徑。
【專利說(shuō)明】磁選粉加工成型的方法及其成品的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體涉及磁選粉加工成型的方法及其成品的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)很多煉鋼轉(zhuǎn)爐采用頂吹或頂?shù)讖?fù)吹工藝進(jìn)行煉鋼生產(chǎn)。采用氧氣頂吹工藝煉鋼，煉鋼轉(zhuǎn)爐中有富余的熱量，根據(jù)熱平衡計(jì)算加入適量的冷卻劑以準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)爐內(nèi)的終點(diǎn)溫度、進(jìn)而保證鋼鐵的質(zhì)量。目前氧氣頂吹工藝中轉(zhuǎn)爐用的冷卻劑有廢鋼、生鐵塊、鐵礦石、氧化鐵皮、球團(tuán)礦、燒結(jié)礦、石灰石或生白云石等，其中一般為廢鋼。廢鋼作為冷卻劑的冷卻效果好，回收鐵效率高，但價(jià)格昂貴，同時(shí)廢鋼形狀不穩(wěn)定，一般需要打砸至一定直徑再投入轉(zhuǎn)爐中，若將廢鋼直接投入使用，會(huì)對(duì)設(shè)備造成影響，繼而影響煉鋼成本。其中，廢鋼作為冷卻劑投入轉(zhuǎn)爐內(nèi)，對(duì)廢鋼有以下要求:(I)廢鋼的外形尺寸和塊度應(yīng)保證從爐口順利加入。廢鋼單重不能過(guò)重，以便減輕對(duì)轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯的影響，同時(shí)在吹煉期必須全部熔化。輕型廢鋼和重型廢鋼合理搭配。廢鋼的長(zhǎng)度應(yīng)該小于轉(zhuǎn)爐口直徑的1/2，廢鋼的重量一般不超過(guò)300kg，長(zhǎng)度不大于1000mm。(2)廢鋼中不得混有鐵合金，同時(shí)廢鋼應(yīng)清潔干燥等o
[0003]隨著我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量不斷增大，鋼渣產(chǎn)量也不斷增多，開(kāi)發(fā)利用鋼渣資源，是實(shí)現(xiàn)冶金鋼渣資源化綜合利用的重要措施。目前，鋼渣處理的各種技術(shù)已經(jīng)非常成熟，如經(jīng)磁選、打砸，精選等步驟，將不同成分的鋼渣物質(zhì)篩選，其中篩選后的物料一般為粒鋼、磁選粉、轉(zhuǎn)爐尾渣等。磁選粉是粒徑小于30mm，TFe (含鐵量)為30~50%的物料。目前磁選粉主要作為煉鐵高爐中的燒結(jié)料，但其中鐵含量偏低，同時(shí)制作燒結(jié)劑成本較高，進(jìn)一步導(dǎo)致煉鋼成本較高。
[0004]為提高磁選粉綜合利用效率并降低煉鋼成本，本發(fā)明提供一種成本低、無(wú)污染的方法將磁選粉加工成型，同時(shí)所得成品用作冶金輔料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提高磁選粉的利用率。將磁選粉加工成磁選塊并作為轉(zhuǎn)爐回爐中冷卻劑，降低轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫度并回收其中的鐵。
[0006]磁選粉加工成型的方法包括以下步驟:
[0007]a、混合:磁選粉、粘結(jié)劑、水按照重量比磁選粉:粘結(jié)劑:水=75~85: 10~15:5~10混合均勻，形成混合物；
[0008]b、定型、干燥:將a步驟的混合物定型，干燥，得成品磁選塊。
[0009]其中，a步驟中粘結(jié)劑由玻璃和六偏磷酸鈉按照重量比水玻璃:六偏磷酸鈉=5~10: I配制而成，其中水玻璃是NaO ? nSi02的水溶液，其中水玻璃的波美度為38~48，六偏磷酸鈉是Na6O18P6,當(dāng)水玻璃和六偏磷酸鈉按照上述重量比例范圍混合后，粘結(jié)效果好。
[0010]其中，a步驟所述磁選粉的粒徑< 30mm, TFe≥30%。
[0011]進(jìn)一步地，所述磁選粉中P ≤ 1%，S≤1%，其中P、S為重量百分比。[0012]進(jìn)一步地，所述磁選粉可采用商業(yè)購(gòu)買，保證磁選粉的粒徑、TFe、含硫量和含磷量滿足上述范圍即可。
[0013]磁選粉的粒徑越小，磁選粉、粘結(jié)劑和水越容易混合均勻。若磁選粉的粒徑>30mm,則磁選粉、粘結(jié)劑和水不容易混合均勻，不易定型。磁選粉中含鐵量越聞，加工成型后的成品中含鐵量也較高，在作為冷卻劑的同時(shí)回收鐵效率高；若最終制得的成品的含鐵量較低，則回收利用鐵效率不高。但將鐵含量較低的磁選粉加工成型的方法可行，并且制得的成品仍然可以發(fā)揮冷卻劑的作用，只是回收利用鐵效率低。磁選粉中P ( 1%，S ( 1%，P、S為重量百分比，制得的成品在煉鋼轉(zhuǎn)爐中作為冷卻劑時(shí)，最后生產(chǎn)的鋼鐵中P、S含量低，滿足生產(chǎn)鋼鐵的質(zhì)量要求。
[0014]磁選粉為主要原料，粘結(jié)劑起粘結(jié)、固定、成型作用，同時(shí)磁選粉、粘結(jié)劑和水按照上述重量比例混合后，混合物定型、干燥處理后所得成品穩(wěn)定性好。
[0015]其中，a步驟所述混合可采用攪拌機(jī)、手動(dòng)攪拌等多種方式，使磁選粉、粘結(jié)劑和水混合均勻即可，否則加工成型后的成品的物理化學(xué)性質(zhì)不均一，不穩(wěn)定。[0016]其中，b步驟中所述定型，將混合物放入固定形狀的模子或成型機(jī)中定型。將混合物定型為具有規(guī)則形狀后再進(jìn)行干燥處理，最后將成品作為冷卻劑投入轉(zhuǎn)爐中，具有不會(huì)影響轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯的作用。
[0017]其中，b步驟中所述干燥，采用晾曬、陰干、烘箱烘干等多種方式。因?yàn)楦稍锾幚砗笾频贸善返暮?gt; 2.5%時(shí)，將成品直接投入轉(zhuǎn)爐內(nèi)會(huì)發(fā)生爆炸危險(xiǎn)。故控制干燥后成品的含水量(水占成品總重量的比率)(2.5%，且該含水量的成品的形狀穩(wěn)定。
[0018]其中，上述方法制得成品為黑灰色塊狀或球狀的磁選塊，磁選塊的抗壓強(qiáng)度^ 10kg/cm2,粒徑> 50mm。
[0019]具體的，上述方法制得成品磁選塊的抗壓強(qiáng)度≤20kg/cm2，粒徑≤300mm。
[0020]本發(fā)明方法制得的成品為磁選塊，可以作為冶金輔料，將磁選塊作為煉鋼等工藝中冶金輔料回收其中的鐵。
[0021]本發(fā)明方法制得的成品磁選塊可以作為煉鋼轉(zhuǎn)爐回爐中冷卻劑。將上述成品磁選塊投入轉(zhuǎn)爐內(nèi)，在爐內(nèi)高溫作用下，磁選塊逐漸熔化，降低爐內(nèi)溫度并回收磁選塊中鐵。作為冷卻劑時(shí)，不宜將粒徑< 30_的磁選粉直接投入轉(zhuǎn)爐中，原因是在煉鋼過(guò)程中轉(zhuǎn)爐溫度為1000~2000°C，粉狀磁選粉直接投入轉(zhuǎn)爐內(nèi)，會(huì)立即粉碎，并影響轉(zhuǎn)爐設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，這不僅不能很好地發(fā)揮冷卻劑的作用并最終影響煉鋼的成本。故本發(fā)明將磁選粉加工成磁選塊，尤其是成品磁選塊的抗壓強(qiáng)度和粒徑越大，則使用時(shí)不會(huì)影響轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯設(shè)備，并且冷卻效果更好，但磁選塊的粒徑不宜超過(guò)轉(zhuǎn)爐口直徑的1/2。
[0022]本發(fā)明有益效果:磁選粉加工成型方法步驟簡(jiǎn)單，設(shè)備少，流程短，投資小，生產(chǎn)快。磁選粉加工成型后成品用作轉(zhuǎn)爐回爐中冷卻劑，與廢鋼相比，成本低，并且回收其中鐵元素，實(shí)現(xiàn)磁選粉的綜合利用。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明提供一種磁選粉加工成型方法及其成品的應(yīng)用。本發(fā)明方法成本低，故本發(fā)明方法制得的成品作為煉鋼轉(zhuǎn)爐中冷卻劑使用時(shí)，同時(shí)也降低了煉鋼成本。
[0024]本發(fā)明的磁選粉加工成型的方法:將磁選粉、粘結(jié)劑、水混合均勻形成混合物，然后定型、干燥，得成品。
[0025]磁選粉加工成型方法的關(guān)鍵在于:原料配比和干燥處理，即磁選粉、粘結(jié)劑和水的重量比例，粘結(jié)劑中水玻璃和六偏磷酸鈉的重量比例。
[0026]具體的，原料重量比為:磁選粉:粘結(jié)劑:水=75~85: 10~15: 5~10。
[0027]具體的,粘結(jié)劑中水玻璃和六偏磷酸鈉重量比為:水玻璃:六偏磷酸鈉=5~10:1。
[0028]具體的，磁選粉的粒徑≤30mm, TFe≥30%, P ≤1%，S ≤ 1%，其中P、S為重量百分比。
[0029]具體的，粘結(jié)劑中水玻璃是NaO *nSi02的水溶液，其中水玻璃的波美度為38~48 ；六偏磷酸鈉是Na6O18P6。
[0030]將磁選粉、粘結(jié)劑和水均勻混合后，放入固定形狀模子中或定型機(jī)中定型，然后進(jìn)行干燥處理。原料在上述配比范圍混合均勻和干燥處理后成品磁選塊的含水量≤ 2.5%，抗壓強(qiáng)度≥lOkg/cm2，粒度≥50mm。成品磁選塊可以作為冶金輔料，具體的，在煉鋼等工藝中作為冶金輔料，回收磁選塊中的鐵。同時(shí)，將上述粒徑和抗壓強(qiáng)度的磁選塊作為冷卻劑投入轉(zhuǎn)爐內(nèi)，磁選塊不會(huì)影響設(shè)備，磁選塊緩慢熔化，逐漸降低轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫度，同時(shí)成品中水分逐漸揮發(fā)，不會(huì)發(fā)生爆炸危險(xiǎn)。在實(shí)際煉鋼工藝，將粒徑范圍為300~500mm，抗壓強(qiáng)度≥20kg/cm2，水分含量≤ 2.5%的磁選粉投入轉(zhuǎn)爐內(nèi)，冷卻效果好并且充分回收其中鐵。
[0031]本發(fā)明涉及的設(shè)備是發(fā)明人按照實(shí)際操作出發(fā)，但本發(fā)明方案不局限于所限定的條件，凡是屬于上述范圍所作的改變和轉(zhuǎn)換，都應(yīng)屬于本發(fā)明。下面通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明方案。
[0032]實(shí)施例:
[0033]將磁選粉、粘結(jié)劑和水以及粘結(jié)劑中水玻璃和六偏磷酸鈉按照下表1中各組分重量比混合均勻，然后定型、干燥制得表2所示的成品。
[0034]表1磁選粉加工成型方法中各組分比例
【權(quán)利要求】
1.磁選粉加工成型的方法，其特征在于:包括以下步驟:a、混合:磁選粉、粘結(jié)劑、水按照重量比磁選粉:粘結(jié)劑:水=75~85: 10~15:5~10混合均勻，形成混合物； b、定型、干燥:將a步驟的混合物定型，干燥，得成品磁選塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁選粉加工成型的方法，其特征在于:所述粘結(jié)劑由水玻璃和六偏磷酸鈉按照重量比水玻璃:六偏磷酸鈉=5~10:1配制而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁選粉加工成型的方法，其特征在于:所述磁選粉的粒徑^ 30mm, TFe ^ 30%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁選粉加工成型的方法，其特征在于:所述磁選粉中P( 1%，S ^ 1%，其中P、S為重量百分比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁選粉加工成型的方法，其特征在于:所述粘結(jié)劑中水玻璃是NaO ? nSi02的水溶液，其中水玻璃的波美度為38~48。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁選粉加工成型的方法，其特征在于:所述成品磁選塊的含水量≥2.5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁選粉加工成型的方法，其特征在于:所述成品磁選塊的抗壓強(qiáng)度> 10kg/cm2,粒徑> 50mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁選粉加工成型的方法，其特征在于:所述成品磁選塊的抗壓強(qiáng)度> 20kg/cm2,粒徑> 300mm。
9.權(quán)利要求1所述的磁選粉加工成型的方法制得的成品磁選塊在冶金輔料中的應(yīng)用。
10.權(quán)利要求1所述的磁選粉加工成型的方法制得的成品磁選塊在煉鋼轉(zhuǎn)爐中作為冷卻劑的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C22B1/248GK103627898SQ201310681132
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】陳剛, 楊智賢, 黃汝鏗, 陳詹, 孫堂欽 申請(qǐng)人:涼山瑞京環(huán)保資源開(kāi)發(fā)有限公司