[发明专利]磁选粉加工成型的方法及其成品的应用

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及磁选粉加工成型的方法及其成品的应用。

背景技术

目前国内很多炼钢转炉采用顶吹或顶底复吹工艺进行炼钢生产。采用氧气顶吹工艺炼钢，炼钢转炉中有富余的热量，根据热平衡计算加入适量的冷却剂以准确控制转炉内的终点温度、进而保证钢铁的质量。目前氧气顶吹工艺中转炉用的冷却剂有废钢、生铁块、铁矿石、氧化铁皮、球团矿、烧结矿、石灰石或生白云石等，其中一般为废钢。废钢作为冷却剂的冷却效果好，回收铁效率高，但价格昂贵，同时废钢形状不稳定，一般需要打砸至一定直径再投入转炉中，若将废钢直接投入使用，会对设备造成影响，继而影响炼钢成本。其中，废钢作为冷却剂投入转炉内，对废钢有以下要求：(1)废钢的外形尺寸和块度应保证从炉口顺利加入。废钢单重不能过重，以便减轻对转炉内衬的影响，同时在吹炼期必须全部熔化。轻型废钢和重型废钢合理搭配。废钢的长度应该小于转炉口直径的1/2，废钢的重量一般不超过300kg，长度不大于1000mm。(2)废钢中不得混有铁合金，同时废钢应清洁干燥等。

随着我国钢铁产量不断增大，钢渣产量也不断增多，开发利用钢渣资源，是实现冶金钢渣资源化综合利用的重要措施。目前，钢渣处理的各种技术已经非常成熟，如经磁选、打砸，精选等步骤，将不同成分的钢渣物质筛选，其中筛选后的物料一般为粒钢、磁选粉、转炉尾渣等。磁选粉是粒径小于30mm，TFe(含铁量)为30～50%的物料。目前磁选粉主要作为炼铁高炉中的烧结料，但其中铁含量偏低，同时制作烧结剂成本较高，进一步导致炼钢成本较高。

为提高磁选粉综合利用效率并降低炼钢成本，本发明提供一种成本低、无污染的方法将磁选粉加工成型，同时所得成品用作冶金辅料。

发明内容

本发明目的在于提高磁选粉的利用率。将磁选粉加工成磁选块并作为转炉回炉中冷却剂，降低转炉内温度并回收其中的铁。

磁选粉加工成型的方法包括以下步骤：

a、混合：磁选粉、粘结剂、水按照重量比磁选粉﹕粘结剂﹕水=75～85﹕10～15﹕5～10混合均匀，形成混合物；

b、定型、干燥：将a步骤的混合物定型，干燥，得成品磁选块。

其中，a步骤中粘结剂由玻璃和六偏磷酸钠按照重量比水玻璃︰六偏磷酸钠=5～10︰1配制而成，其中水玻璃是NaO·nSiO₂的水溶液，其中水玻璃的波美度为38～48，六偏磷酸钠是Na₆O₁₈P₆，当水玻璃和六偏磷酸钠按照上述重量比例范围混合后，粘结效果好。

其中，a步骤所述磁选粉的粒径≤30mm，TFe≥30%。

进一步地，所述磁选粉中P≤1%，S≤1%，其中P、S为重量百分比。

进一步地，所述磁选粉可采用商业购买，保证磁选粉的粒径、TFe、含硫量和含磷量满足上述范围即可。

磁选粉的粒径越小，磁选粉、粘结剂和水越容易混合均匀。若磁选粉的粒径＞30mm，则磁选粉、粘结剂和水不容易混合均匀，不易定型。磁选粉中含铁量越高，加工成型后的成品中含铁量也较高，在作为冷却剂的同时回收铁效率高；若最终制得的成品的含铁量较低，则回收利用铁效率不高。但将铁含量较低的磁选粉加工成型的方法可行，并且制得的成品仍然可以发挥冷却剂的作用，只是回收利用铁效率低。磁选粉中P≤1%，S≤1%，P、S为重量百分比，制得的成品在炼钢转炉中作为冷却剂时，最后生产的钢铁中P、S含量低，满足生产钢铁的质量要求。

磁选粉为主要原料，粘结剂起粘结、固定、成型作用，同时磁选粉、粘结剂和水按照上述重量比例混合后，混合物定型、干燥处理后所得成品稳定性好。

其中，a步骤所述混合可采用搅拌机、手动搅拌等多种方式，使磁选粉、粘结剂和水混合均匀即可，否则加工成型后的成品的物理化学性质不均一，不稳定。

其中，b步骤中所述定型，将混合物放入固定形状的模子或成型机中定型。将混合物定型为具有规则形状后再进行干燥处理，最后将成品作为冷却剂投入转炉中，具有不会影响转炉内衬的作用。

其中，b步骤中所述干燥，采用晾晒、阴干、烘箱烘干等多种方式。因为干燥处理后制得成品的含水量＞2.5%时，将成品直接投入转炉内会发生爆炸危险。故控制干燥后成品的含水量(水占成品总重量的比率)≤2.5%，且该含水量的成品的形状稳定。

其中，上述方法制得成品为黑灰色块状或球状的磁选块，磁选块的抗压强度≥10kg/cm²，粒径≥50mm。