CN103468939A - 一种冷压球团粘结剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冷压球团粘结剂及其制备方法，其原料组分wt%含量为：含铁油泥9%～26%，膨润土1%～8%，尘泥废料70%～90%。将含铁油泥与膨润土混合均匀后，再与尘泥废料在混碾机内充分混匀，控制含水率在6%～15%；经冷压成型机压制成型，自然放置至完全干透。本发明以含铁油泥和尘泥废料为主要原料，可以回收铁资源，降低冷压球团的生产成本，减少传统粘结剂的用量，提高球团的品位，避免用油泥配烧结矿导致混合料中的油干燥时油烟集中挥发对生产设备和环境的危害。使用本发明粘结剂制备的球团，干球抗压强度可达2700N以上，2米高自由跌落试验可达16次以上，完全达到冶金冷压球团强度的要求。
Description
技术领域
本发明属于冶炼原材料技术领域，尤其涉及一种冷压球团粘结剂及其制备方法。
背景技术
钢铁企业每年产生大量的含铁废料，在冶金行业中实施节能减排和资源循环利用，把在冶炼、轧钢过程中产生的含铁尘泥废料进行综合利用，生产冷压球团用于高炉或转炉，就是非常重要的举措，据相关文献报导每生产一吨钢材将产生10～15kg的尘泥，其中部分在企业内部循环利用，还有一部分因含有害成分需要处理后才能利用或堆存废弃，既浪费资源，又对环境造成污染。如轧钢和连铸时钢坯表面的氧化铁皮在机械力和水冲力的作用下会剥落，冲入地沟后汇入旋流井，较细的铁鳞最后被冲入平流沉淀池。沉淀池中的铁鳞因混入轧机油、齿轮油、液压油和辊道油而又被称为含铁油泥。
大部分钢铁企业将含铁尘泥排放，有的钢铁企业将含铁尘泥在烧结***利用。但是，对烧结和炼铁生产有一定的负面影响。例如，油泥中含有2%~5%的油污，在烧结混合料干燥时，油挥发导致油汽在风机转子上冷凝且粘附大量粉尘而破坏风机的动平衡，降低风机的出力和寿命，不仅影响生产设备的正常运行，而且还因废气温度较高、燃点低的油挂在风机上自然引起火灾，导致设备损坏，造成巨大的经济损失。
目前，现有的油泥处理方法如下：
1、作为烧结原料循环利用法：即将油泥中部分含油较少的油泥放在堆料场并淋去部分水分，配入烧结矿以提高烧结矿的品位，但该方法会造成堆料场环境污染，又不能使油泥得到全部利用。
2、焙烧法：在回转窑中进行焙烧，该方法虽然能得到可以使用的铁鳞，但要消耗大量的能源，生产过程中产生的油烟会对空气造成较重的二次污染。
3、蒸馏法：用蒸馏的方法将油泥中的水分和油份蒸发出去，回收铁份和油份，但该方法要消耗大量的能源，处理成本较高；
4、萃取法：该方法采用化学药剂将铁鳞中的油萃取出来并分离回收，这种方法的主要缺陷在于需要外加药剂、增加成本，并易产生新的水污染。
邓玉珍等人发表的题为《热精轧废水含油铁泥的综合回收与利用》的文章，介绍通过添加洗涤剂综合回收热精轧含油铁泥的方法与指标，表面活化剂选择的原则和影响因素以及回收后产品的应用方向。因需外加洗涤剂，所以会增加生产成本，还会造成二次污染。
万小平等人公开的专利《利用轧钢油泥生产氧化铁黑的方法》，公开了一种利用轧钢油泥生产氧化铁黑的方法，这种方法的主要特点是首先将油泥放入烘干炉内除去部分油份，并使含铁废渣氧化，然后送入回转窑利用物料中的油在高温下裂解产生的氢气作为还原剂，使物料中的铁氧化物全部还原成四氧化三铁。这种方法生产的产品，品质不易掌控，却需外加热源对其进行加热，耗能较大。
2001年韩凤麟发表题为《由轧钢铁鳞制取还原铁粉》的文章，***地介绍了由铁鳞制取还原铁粉的工艺过程，原理，及各种牌号还原铁粉的性能对比。但制取还原铁粉过程较为复杂，反应过程不易控制，推广受到一定限制。
美国专利US4,326,883，“轧钢油泥的除油和烧结”介绍将含油轧钢铁鳞与生石灰粉混合造球、再经干燥、在专用的高温炉中焙烧除油后用作烧结原料。该方法虽然能避免轧钢油泥直接用作烧结原料对空气造成的污染，但需上复杂的油泥预处理设备，处理成本较高。
美国专利US5,885,328，“轧钢油泥的固结方法”介绍了用轧钢油泥不含油的铁鳞或含碳的高炉粉尘等加粘结剂作为原料，控制混合料的水分并造生球，生球干燥后在转底炉中制备金属化球团。该方法设备投资高、维护成本高，相应的处理成本也较高。
综上所述，迄今为止国内外还没有较好的成本低、不产生二次污染的轧钢油泥处理和资源化再利用方法。
发明内容
本发明旨在提供一种以含铁油泥和尘泥废料为主要原料，从而可降低生产成本，节约资源，减少污染，提高球团品位的冷压球团粘结剂及其制备方法。
为此，本发明所采取的解决方案是：
一种冷压球团粘结剂，其原料组分wt%含量为：
含铁油泥9%～26%，膨润土1%～8%，尘泥废料70%～90%；
所述含铁油泥为轧钢油泥；
所述尘泥废料为转炉尘、瓦斯灰、铁皮、高炉矿槽灰中的至少2种。
一种冷压球团粘结剂的制备方法，其具体方法为：
1、将自然晾干后的含铁油泥与膨润土按比例混合均匀。
2、将混匀后的含铁油泥与膨润土混料与按比例提取的尘泥废料在混碾机内充分混匀成混合料，控制混合料含水率在6%～15%。
3、将混合料送入冷压成型机，在180～260t压力下压制成型。
4、将成型后的粘结剂自然放置18h以上，直至完全干透。
由于含铁油泥自身含水率较高，所以在使用时是先将其自然放置晒干，与其他废料混合时再根据实际情况补水或继续烘干，控制混合料含水率。其中膨润土自身也有粘结作用，但因含有大量Al2O3、SiO2，会降低球团的品位，增加渣量，入高炉或转炉时影响操作，故不宜单独作为粘结剂大量使用。在含铁油泥中配入少量膨润土，是由于含铁油泥较稠，不易混匀，膨润土的加入可以起到一定的缓解作用。这里配制的粘结剂由于含有一定的油泥，所以表现出很好的成球性，冷压成型的球很容易脱模，使得成球率大大提高。用干燥后不脱油的油泥，节省了上油泥专用脱油装置的设备投资和脱油费用，在制球时，油泥中的油起到了粘结剂的作用，减少了传统粘结剂的用量，提高了球团的品位。
本发明的有益效果为：
本发明以含铁油泥和含铁尘泥废料为主要原料制备球团粘结剂，可以回收铁资源，降低冷压球团的生产成本，节省了油泥脱油装置的设备投资和脱油费用，极大减少传统粘结剂的用量，提高球团的品位，避免用油泥配烧结矿导致混合料中的油干燥时油烟集中挥发对生产设备和环境的危害。使用本发明粘结剂制备的球团，干球抗压强度可达2700N以上，2米高自由跌落试验可达16次以上，完全达到冶金冷压球团强度的要求，从而为再利用含铁油泥提供了一条新的途径。
具体实施方式
实施例1：
首先，将含铁油泥自然晾干，再将占原料总量wt%为10%含铁油泥和5%膨润土混合均匀，形成混料。然后，将转炉泥40%、瓦斯灰35%、铁皮10%与含铁油泥和膨润土混料混合30分钟至均匀，形成混合料，混合料含水率控制在12%。再经冷压成型机在200吨压力下压制成型，之后自然放置2天，干燥后测其干球抗压强度为2790N，2米高自由跌落试验为18次。
实施例2：
将含铁油泥自然晾干，再将占原料总量wt%为13%含铁油泥和5%膨润土混合均匀，形成混料。然后，将瓦斯泥33%、高炉矿槽灰37%、铁皮12%与含铁油泥和膨润土混料混合30分钟至均匀，形成混合料，混合料含水率控制在14%。经冷压成型机在240吨压力下压制成型，之后自然放置2天干燥后测其干球抗压强度为2860N，2米高自由跌落试验为21次。
实施例3：
将含铁油泥自然晾干，再将占原料总量wt%为23%含铁油泥和5%膨润土混合均匀，形成混料。然后，将转炉尘27%、高炉矿槽灰25%、铁皮11%、瓦斯泥9%与含铁油泥和膨润土混料混合30分钟至均匀，形成混合料，混合料含水率控制在8%。经冷压成型机在180吨压力下压制成型，之后自然放置2天干燥后测其干球抗压强度为2920N，2米高自由跌落试验为24次。
实施例4：
将含铁油泥自然晾干，再将占原料总量wt%为18%含铁油泥和2%膨润土混合均匀，形成混料。然后，将转炉泥45%、高炉矿槽灰35%与含铁油泥和膨润土混料混合30分钟至均匀，形成混合料，混合料含水率控制在11%。经冷压成型机在260吨压力下压制成型，之后自然放置2天干燥后测其干球抗压强度为3100N，2米高自由跌落试验为26次。
Claims (2)
1.一种冷压球团粘结剂，其特征在于，其原料组分wt%含量为：
含铁油泥9%～26%，膨润土1%～8%，尘泥废料70%～90%；
所述含铁油泥为轧钢油泥；
所述尘泥废料为转炉尘、瓦斯灰、铁皮、高炉矿槽灰中的至少2种。
2.一种权利要求1所述的冷压球团粘结剂的制备方法，其特征在于，具体方法为：
（1）、将自然晾干后的含铁油泥与膨润土按比例混合均匀；
（2）、将混匀后的含铁油泥与膨润土混料与按比例提取的尘泥废料在混碾机内充分混匀成混合料，控制混合料含水率在6%～15%；
（3）、将混合料送入冷压成型机，在180～260t压力下压制成型；
（4）、将成型后的粘结剂自然放置18h以上，直至完全干透。
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