CN101020960A - 一种用于冶炼铝硅合金的球团及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于冶炼铝硅合金的球团，本发明还涉及球团的制备方法。通过该方法制备的球团透气性好、抗压强度高、热性能稳定，适于用矿热法冶炼硅铝合金。其特征在于：球团的密度为2.0克/立方厘米～2.3克/立方厘米，抗压强度为180牛/个～400牛/个，气孔率为20％～35％，比电阻为109欧母/厘米～1011欧母/厘米。制作时将矿物原料铝矾土、粉煤灰、兰碳、石油胶、烟煤破碎成1毫米以内的颗粒，然后混合；制作还原剂，将烟煤、篮碳、木碳分别破碎成1毫米以内的颗粒，然后混合；粘接剂为造纸废液干粉、糖浆干粉或粘土中的任何一种；将矿物原料、还原剂、粘接剂、烟煤混合，加入水混合碾压，碾压时间至少为15分钟；接着将碾压好的物料压实并压出球团并将球团烘干。

Description

一种用于冶炼铝硅合金的球团及其制备方法
技术领域
本发明涉及有色冶金领域，具体为一种用于冶炼铝硅合金的球团及其制备方法。
背景技术
铝硅合金包括铝硅铁合金与铝硅锰合金，前者可以作为炼钢的脱氧剂和皮江法炼镁的还原剂，后者作为铸造铝合金，广泛用于汽车、航天等工业。随着我国汽车、钢铁与镁工业的飞速发展，对铝硅合金的需求量大大增加，在目前国家天然矿物资源日益短缺，原材料价格不断上涨的情况下，我国大力发展矿热法冶炼铝硅合金工艺，改变传统的电解铝+工业硅或硅铁的勾兑技术，即利用分布广泛的铝硅酸盐矿物资源，如低铝硅比铝土矿，高岭土、煤矸、粉煤灰等，矿热法冶炼铝硅系列合金，是实现节约能源和优质的天然矿物资源的重要途径，具有广阔的前景。
矿热法冶炼铝硅合金的技术难度较大，前苏联六十年代成功开发利用高岭土或铝土矿冶炼铝硅锰合金的技术并应用于商业化生产，我国目前只能利用铝土矿或高铝粉煤灰生产低标号的铝硅铁合金，而球团的制备是冶炼铝硅合金的关键和前提，现有国内生产的球团原料中其选用植物纤维作为粘接剂，而植物纤维在高温下会结焦，没有粘度，球团的后期强度低，还原能力下降，没有经过干燥，球团的质量和稳定性不好，影响了铝硅合金的矿热法生产。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种用于冶炼铝硅合金的球团，其透气性好、抗压强度高、热性能稳定，适于用矿热法冶炼硅铝合金，为此本发明还提供了球团的制备方法。
其技术方案是这样的：
一种用于冶炼铝硅合金的球团，其特征在于：其密度为2.0克/立方厘米～2.3克/立方厘米，抗压强度为180牛/个～400牛/个，所述球团的气孔率为20％～35％，比电阻为109～1011欧母/厘米。
一种用于冶炼铝硅合金的球团的制备方法，其包括以下步骤，
A、将矿物原料篮碳、石油胶、烟煤、铝矾土、粉煤灰破碎成1毫米以内的颗粒，然后混合，配料中比表面积A/S＝1.2～1.5；篮碳、石油胶、烟煤三者的混合物与铝矾土、粉煤灰的重量比例为10∶3∶7；
B、制作还原剂，将烟煤、篮碳、木碳分别破碎成1毫米以内的颗粒，然后混合，烟煤、篮碳、木碳的重量比例为7∶(3～8)∶2；
C、制作粘接剂，选用造纸废液干粉、糖浆干粉或粘土中的任何一种或2份造纸废液干粉与3份粘土的混合物或者2份糖浆干粉与8份粘土的混合物；
D、将矿物原料、还原剂、粘接剂、烟煤混合，加入水混合碾压，碾压时间至少为15分钟，各成份的重量份比：矿物原料43份～46份、还原剂39份～43份、粘接剂4份～10份、烟煤4.9份～5.1份、水6份～12份；
E、将经过D步骤加工的物料压实，压实后的物料的体积密度大于1.2克/立方厘米
G、将经过E步骤压实的物料压出球团，将球团烘干，首先在50℃～100℃条件下烘干3小时，然后在100℃～180℃条件下烘干1小时。
上述方法中选用造纸废液干粉、糖浆干粉或粘土作粘接剂，其在1600℃～1800℃高温下仍然保持粘性，所以制作的球团具备低温和高温下的抗压强度，不易破碎，其反应能力、透气性较好，这样比电阻大，具有良好的冶金物理化学性能，有效实现了节能、环保与资源的综合利用，从而避免了现有工艺中球团原料配比不合理，球团的质量和稳定性影响到铝硅合金的矿热法生产的缺点。
具体实施方式
本发明中，一种用于冶炼铝硅合金的球团，其密度为2.0克/立方厘米～2.3克/立方厘米，抗压强度为180牛/个～400牛/个，所述球团的气孔率为20％～35％，比电阻为109欧母/厘米～1011欧母/厘米。
下面结合实施例描述本发明的具体制备过程，
实施例1，将矿物原料篮碳、石油胶、烟煤、铝矾土、粉煤灰分别破碎成1毫米以内的颗粒，然后混合，配料中比表面积A/S＝1.2；篮碳、石油胶、烟煤三者的混合物与铝矾土、粉煤灰的重量比例为10∶3∶7；制作还原剂，将烟煤、篮碳、木碳分别破碎成1毫米以内的颗粒，然后混合，烟煤、篮碳、木碳的重量比例为7∶3∶2；制作粘接剂，选用造纸废液干粉、糖浆干粉、粘土中的一种；将矿物原料、还原剂、粘接剂、烟煤混合，加入水混合碾压，碾压时间至少为15分钟，其中，各成份的重量份比：矿物原料43份、还原剂43份、粘接剂7份、烟煤5份、水9份；将经过碾压加工的物料压实，压实后的物料的体积密度大于1.2克/立方厘米，将压实的物料压出球团；然后将球团烘干，首先在50℃条件下烘干3小时，然后在140℃条件下烘干1小时。
实施例2，将矿物原料篮碳、石油胶、烟煤、铝矾土、粉煤灰分别破碎成1毫米以内的颗粒，然后混合，配料中比表面积A/S＝1.35；篮碳、石油胶、烟煤三者的混合物与铝矾土、粉煤灰的重量比例为10∶3∶7；制作还原剂，将烟煤、篮碳、木碳分别破碎成1毫米以内的颗粒，然后混合，烟煤、篮碳、木碳的重量比例为7∶5.5∶2；制作粘接剂，选用2份造纸废液干粉与3份粘土的混合物；将矿物原料、还原剂、粘接剂、烟煤混合，加入水混合碾压，碾压时间至少为15分钟，各成份的重量份比：矿物原料46份、还原剂39份、粘接剂10份、烟煤5.1份、水12份；将经过碾压加工的物料压实，压实后的物料的体积密度大于1.2克/立方厘米，将压实的物料压出球团；然后将球团烘干，首先在75℃条件下烘干3小时，然后在100℃条件下烘干1小时。
实施例3，将矿物原料篮碳、石油胶、烟煤、铝矾土、粉煤灰分别破碎成1毫米以内的颗粒，然后混合，配料中比表面积A/S＝1.5；篮碳、石油胶、烟煤三者的混合物与铝矾土、粉煤灰的重量比例为10∶3∶7；制作还原剂，将烟煤、篮碳、木碳分别破碎成1毫米以内的颗粒，然后混合，烟煤、篮碳、木碳的重量比例为7∶8∶2；制作粘接剂，选用2份糖浆干粉与8份粘土的混合物；将矿物原料、还原剂、粘接剂、烟煤混合，加入水混合碾压，碾压时间至少为15分钟，各成份的重量份比：矿物原料44.5份、还原剂41份、粘接剂4份、烟煤4.9份、水6份；将经过碾压加工的物料压实，压实后的物料的体积密度大于1.2克/立方厘米，将压实的物料压出球团；然后将球团烘干，首先在100℃的条件下烘干3小时，然后在180℃的条件下烘干1小时。

Claims (2)

1、一种用于冶炼铝硅合金的球团，其特征在于：其密度为2.0克/立方厘米～2.3克/立方厘米，抗压强度为180牛/个～400牛/个，所述球团的气孔率为20％～35％，比电阻为109欧母/厘米～1011欧母/厘米。
2、一种用于冶炼铝硅合金的球团的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤，
A、将矿物原料篮碳、石油胶、烟煤、铝矾土、粉煤灰破碎成1毫米以内的颗粒，然后混合，配料中比表面积A/S＝1.2～1.5；篮碳、石油胶、烟煤三者的混合物与铝矾土、粉煤灰的重量比例为10∶3∶7；
B、制作还原剂，将烟煤、篮碳、木碳分别破碎成1毫米以内的颗粒，然后混合，烟煤、篮碳、木碳的重量比例为7∶(3～8)∶2；
C、制作粘接剂，选用造纸废液干粉、糖浆干粉或粘土中的任何一种或2份造纸废液干粉与3份粘土的混合物或者2份糖浆干粉与8份粘土的混合物；
D、将矿物原料、还原剂、粘接剂、烟煤混合，加入水混合碾压，碾压时间至少为15分钟，各成份的重量份比：矿物原料43份～46份、还原剂39份～43份、粘接剂4份～10份、烟煤4.9份～5.1份、水6份～12份；
E、将经过D步骤加工的物料压实，压实后的物料的体积密度大于1.2克/立方厘米；
G、将经过E步骤压实的物料压出球团，将球团烘干，首先在50℃～100℃条件下烘干3小时，然后在100℃～180℃条件下烘干1小时。
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