鎳鐵粉成型方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了鎳鐵粉成型方法，包括：將鎳鐵粉與水玻璃和磷酸進(jìn)行混合，以便得到混合物；將所述混合物進(jìn)行加熱；以及將加熱后的所述混合物進(jìn)行壓球處理，以便得到鎳鐵粉球團(tuán)。由此上述實(shí)施例的鎳鐵粉成型方法成型效率高，并且制備得到的鎳鐵粉球團(tuán)具有良好的冷態(tài)強(qiáng)度和熱態(tài)強(qiáng)度。
【專利說明】
鎳鐵粉成型方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于粉末冶金成型技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及鎳鐵粉成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵球團(tuán)礦是20世紀(jì)早期開發(fā)的一種細(xì)粒鐵精礦球團(tuán)的方法。它是富礦資源日益枯竭、貧礦資源大量開發(fā)利用的結(jié)果。隨著現(xiàn)代高爐煉鐵對(duì)精料提出的幾近苛刻的要求，以及鋼鐵短流程的興起，球團(tuán)礦在鋼鐵工業(yè)中已經(jīng)成為不可或缺的優(yōu)質(zhì)冶金爐料。膨潤土作為傳統(tǒng)冶金礦的優(yōu)質(zhì)粘結(jié)劑，其具有成球性能良好、資源豐富、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，目前膨潤土已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在冶金球團(tuán)粘結(jié)劑領(lǐng)域。但是膨潤土作為一種二氧化硅和三氧化二鋁含量較高的原料，其添加入鐵粉球團(tuán)后會(huì)造成鐵品位降低、增加高爐冶煉渣量以及高爐利用率下降，因此降低鐵粉球團(tuán)中膨潤土的用量以及尋找新的有機(jī)粘結(jié)劑成為近年來鐵粉球團(tuán)研究的焦點(diǎn)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出了一種適于冷態(tài)成型的鎳鐵粉成型方法。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種鎳鐵粉成型方法，包括:
[0005]將鎳鐵粉與水玻璃和磷酸進(jìn)行混合，以便得到混合物；
[0006]將所述混合物進(jìn)行加熱；以及
[0007]將加熱后的所述混合物進(jìn)行壓球處理，以便得到鎳鐵粉球團(tuán)。
[0008]由此，本發(fā)明上述實(shí)施例的鎳鐵粉成型方法采用水玻璃和磷酸作為粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑為有機(jī)物和無機(jī)物聯(lián)合使用的得到的復(fù)合粘結(jié)劑，采用該粘結(jié)劑可以將鎳鐵粉冷態(tài)成型，并且制備的鎳鐵粉球團(tuán)具有良好的冷態(tài)強(qiáng)度和熱態(tài)強(qiáng)度。另外，該復(fù)合粘結(jié)劑不需提制備成溶液，可以直接加入鎳鐵粉原料中使用，因此操作簡單方便，進(jìn)而可以有效提高鎳鐵粉的成型效率。
[0009]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的鎳鐵粉成型方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0010]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述混合按照下列步驟進(jìn)行:
[0011]向鎳鐵粉中加入水玻璃并進(jìn)行第一混合，以便得到第一混合物；
[0012]向所述第一混合物中加入磷酸并進(jìn)行第二混合，以便得到第二混合物。
[0013]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述水玻璃和所述磷酸的加入量之和不大于所述鎳鐵粉5重量％。
[0014]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，加入的所述水玻璃與所述磷酸質(zhì)量比為(5-8):(1-3)。
[0015]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述加熱的溫度為100-150攝氏度。
[0016]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述加熱的時(shí)間為0.5-1小時(shí)。
[0017]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述壓球處理采用對(duì)輥壓球機(jī)。
[0018]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述壓球處理采用的壓力為ll-15MPa。
[0019]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述鎳鐵粉球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度多300N/球，熱態(tài)抗壓強(qiáng)度彡1500N/球，(熱態(tài)溫度1000 0C，保溫時(shí)間0.5h)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，下面描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種鎳鐵粉成型方法。根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的鎳鐵粉成型方法包括:將鎳鐵粉與水玻璃和磷酸進(jìn)行混合，以便得到混合物;將所述混合物進(jìn)行加熱；以及將加熱后的所述混合物進(jìn)行壓球處理，以便得到鎳鐵粉球團(tuán)。
[0022]由此，本發(fā)明上述實(shí)施例的鎳鐵粉成型方法采用水玻璃和磷酸作為粘結(jié)劑，采用該粘結(jié)劑可以將鎳鐵粉冷態(tài)成型，并且制備的鎳鐵粉球團(tuán)具有良好的冷態(tài)強(qiáng)度和熱態(tài)強(qiáng)度。另外，該復(fù)合粘結(jié)劑不需提制備成溶液，可以直接加入鎳鐵粉原料中使用，因此操作簡單方便，進(jìn)而可以有效提高鎳鐵粉的成型效率。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，將鎳鐵粉與水玻璃和磷酸進(jìn)行混合，可以優(yōu)選地按照下列步驟進(jìn)行:向鎳鐵粉中加入水玻璃并進(jìn)行第一混合，以便得到第一混合物；向所述第一混合物中加入磷酸并進(jìn)行第二混合，以便得到第二混合物。由此通過分步向鎳鐵粉中依次加入水玻璃和憐酸，進(jìn)而可以進(jìn)一步提尚粘結(jié)效果，進(jìn)而進(jìn)一步提尚銀鐵粉的成型效率以及制備得到的鎳鐵粉球團(tuán)的質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，通過上述方法將鎳鐵粉與水玻璃和磷酸進(jìn)行混合，可以制備得到抗壓強(qiáng)度多300N/球，熱態(tài)抗壓強(qiáng)度多1500N/球，(熱態(tài)溫度1000°C，保溫時(shí)間0.5h)的鎳鐵粉球團(tuán)。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，首先，向鎳鐵粉中加入水玻璃，水玻璃溶液能夠滲入到鎳鐵粉之間的孔隙中，固化后能提高鎳鐵粉的密度和強(qiáng)度。而磷酸在高溫下有縮合作用，在溫度500?900°C溫度下進(jìn)行脫水，磷酸與水玻璃會(huì)在顆粒間形成多聚磷酸鹽和多硅酸鹽的高穩(wěn)定性骨架，因此，通過將磷酸與水玻璃聯(lián)合使用可以顯著提高鎳鐵粉球團(tuán)的高溫抗壓強(qiáng)度。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，將鎳鐵粉與水玻璃和磷酸進(jìn)行混合，其中水玻璃和磷酸的加入量之和不大于鎳鐵粉5重量％。由此通過控制鎳鐵粉與水玻璃和磷酸三者的配比，可以進(jìn)一步提尚粘結(jié)效果。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，加入的水玻璃與磷酸質(zhì)量比為(5-8):(1-3)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于水玻璃粘度較高，流動(dòng)性差，因此，與鎳鐵粉配制的混合料勢(shì)必增大顆粒之間薄膜的厚度，延長了脫水硬化所需的時(shí)間，硬化后的強(qiáng)度有下降趨勢(shì)，而加入上述配比的磷酸，則可達(dá)到較好的稀釋作用，使得硬化后強(qiáng)度達(dá)到最大。并且發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該配比過高過低都將影響其硬化后強(qiáng)度變差。
[0027]另外，通過控制該配比得到的復(fù)合粘結(jié)劑無需制備成水溶液，并且粘結(jié)效果好。采用該復(fù)合粘結(jié)劑制備得到的鎳鐵粉球團(tuán)不僅具有良好的冷態(tài)抗壓強(qiáng)度，在100tC，保溫時(shí)間0.5h條件下的熱態(tài)抗壓強(qiáng)度也較大。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，進(jìn)一步地，將混合物進(jìn)行加熱。進(jìn)而可以使得、水玻璃預(yù)先固化。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，加熱的溫度為100-150攝氏度。由此通過加熱至該溫度可以使水玻璃固化速度加快，進(jìn)而提高鎳鐵粉成型效率。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，加熱的時(shí)間為0.5-1小時(shí)。由此通過采用上述加熱條件最佳，過長過短固化效果都不好。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，最后將加熱后的所述混合物進(jìn)行壓球處理，以便得到鎳鐵粉球團(tuán)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，壓球處理采用對(duì)輥壓球機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，壓球處理采用的壓力為ll_15MPa。由此可以有效地制備得到抗壓強(qiáng)度滿足要求的鎳鐵粉球團(tuán)。本發(fā)明對(duì)于抗壓強(qiáng)度以及熱態(tài)抗壓強(qiáng)度的測(cè)量方法，均采用常規(guī)測(cè)量方法。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，采用上述實(shí)施例的鎳鐵粉成型方法制備得到的鎳鐵粉球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度彡300N/球，熱態(tài)抗壓強(qiáng)度彡1500N/球，(熱態(tài)溫度1000 °C，保溫時(shí)間0.5h)。
[0030]實(shí)施例1
[0031]該復(fù)合粘結(jié)劑主要由磷酸和水玻璃組成，兩者的比例為3:5;將上述復(fù)合粘結(jié)劑與鎳鐵粉混合5分鐘后，加熱一段時(shí)間，加熱溫度為100度，加熱時(shí)間為I小時(shí);然后將加熱后的混合物料送入壓力為15MPa的對(duì)輥壓球機(jī)制備球團(tuán)。該球團(tuán)可承受較高的高溫強(qiáng)度，具有良好的耐高溫性能。具體地，抗壓強(qiáng)度彡300N/球，熱態(tài)抗壓強(qiáng)度彡1500N/球，(熱態(tài)溫度1000°C，保溫時(shí)間0.5h)。
[0032]實(shí)施例2
[0033]該復(fù)合粘結(jié)劑主要由磷酸和水玻璃組成，兩者的比例為1:8;將上述復(fù)合粘結(jié)劑與鎳鐵粉混合8分鐘后，加熱一段時(shí)間，加熱溫度為150度，加熱時(shí)間為30分鐘;然后將加熱后的混合物料送入壓力為13MPa的對(duì)輥壓球機(jī)制備球團(tuán)。該球團(tuán)可承受較高的高溫強(qiáng)度，具有良好的耐高溫性能。具體地，抗壓強(qiáng)度彡300N/球，熱態(tài)抗壓強(qiáng)度彡1500N/球，(熱態(tài)溫度1000°C，保溫時(shí)間0.5h)。
[0034]實(shí)施例3
[0035]該復(fù)合粘結(jié)劑主要由磷酸和水玻璃組成，兩者的比例為2:7;將上述復(fù)合粘結(jié)劑與鎳鐵粉混合10分鐘后，加熱一段時(shí)間，加熱溫度為130度，加熱時(shí)間為40分鐘;然后將加熱后的混合物料送入壓力為IlMPa的對(duì)輥壓球機(jī)制備球團(tuán)。該球團(tuán)可承受較高的高溫強(qiáng)度，具有良好的耐高溫性能。具體地，抗壓強(qiáng)度彡300N/球，熱態(tài)抗壓強(qiáng)度彡1500N/球，(熱態(tài)溫度1000°C，保溫時(shí)間0.5h)。
[0036]對(duì)比例I
[0037]在鐵礦粉中添加金屬鐵粉，混合攪拌均勻；稱取一定量的淀粉、氫氧化鈉和硼砂，首先加入適量水將氫氧化鈉、硼砂制成溶液，之后向該溶液中加入淀粉，攪拌混合均勻;或者稱取一定量的腐植酸鈉干粉或聚乙烯醇干粉;將上述制備的粘結(jié)劑加入到鐵礦粉和鐵粉的中，混合攪拌均勻;將上述混合料經(jīng)混碾、造球或壓球制得冷固球團(tuán)。
[0038]結(jié)論:(I)制備該冷固球團(tuán)所用粘結(jié)劑加水需提前配制，且在制備球團(tuán)過程中需再次加水將混合料浸透打濕，制備過程稍顯復(fù)雜；(2)采用該方法制備的球團(tuán)具有良好的冷態(tài)強(qiáng)度，但其高溫?zé)釓?qiáng)度較弱。
[0039]對(duì)比例2
[0040]—種含煤鐵粉球團(tuán)復(fù)合粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑主要由30-50%的改性腐植酸銨、5-15%的淀粉、40-60 %的助溶劑組成，該復(fù)合粘結(jié)劑為干粉狀物質(zhì)。
[0041]結(jié)論:(I)該復(fù)合粘結(jié)劑在使用過程中需要加入水分首先使其溶解，然后粘結(jié)劑才能起到粘結(jié)和緊固的作用，對(duì)水分依賴較大，制備過程稍顯復(fù)雜；(2)該復(fù)合粘結(jié)劑僅適用于室溫冷態(tài)成型條件，其高溫?zé)嵴辰Y(jié)強(qiáng)度較低。
[0042]對(duì)比例3
[0043]一種鐵礦粉球團(tuán)粘結(jié)劑及其應(yīng)用，該球團(tuán)粘結(jié)劑的化學(xué)成分為:聚陰離子纖維素、黃原膠、田箐膠和刺槐膠。該鐵粉球團(tuán)的應(yīng)用包括:首先配制含有粘結(jié)劑、碳酸鈉和膨潤土的混合物，然后將該混合物加入鐵精粉中，其加入量占鐵精粉質(zhì)量的0.9-1.1%，然后加入一定量的水分混合均勾，最后制備球團(tuán)。
[0044]結(jié)論:(I)該球團(tuán)粘結(jié)劑主要為有機(jī)高分子物質(zhì)和自然界提取的添加膠體物料，且制備過程中需要加入水分溶解，制備過程稍顯復(fù)雜；(2)采用該粘結(jié)劑制備的球團(tuán)具有良好的冷態(tài)強(qiáng)度，但是其高溫?zé)釕B(tài)強(qiáng)度較差。
[0045]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0046]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鎳鐵粉成型方法，其特征在于，包括: 將鎳鐵粉與水玻璃和磷酸進(jìn)行混合，以便得到混合物； 將所述混合物進(jìn)行加熱；以及 將加熱后的所述混合物進(jìn)行壓球處理，以便得到鎳鐵粉球團(tuán)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳鐵粉成型方法，其特征在于，所述混合按照下列步驟進(jìn)行: 向鎳鐵粉中加入水玻璃并進(jìn)行第一混合，以便得到第一混合物； 向所述第一混合物中加入磷酸并進(jìn)行第二混合，以便得到第二混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎳鐵粉成型方法，其特征在于，所述水玻璃和所述磷酸的加入量之和不大于所述鎳鐵粉5重量％。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鎳鐵粉成型方法，其特征在于，加入的所述水玻璃與所述磷酸質(zhì)量比為(5-8):(1-3)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳鐵粉成型方法，其特征在于，所述加熱的溫度為100-150攝氏度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳鐵粉成型方法，其特征在于，所述加熱的時(shí)間為0.5-1小時(shí)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳鐵粉成型方法，其特征在于，所述壓球處理采用對(duì)輥壓球機(jī)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳鐵粉成型方法，其特征在于，所述壓球處理采用的壓力為ll-15MPa09.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳鐵粉成型方法，其特征在于，所述鎳鐵粉球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度多300N/球，熱態(tài)抗壓強(qiáng)度多1500N/球。
【文檔編號(hào)】C22B1/243GK105950863SQ201610308961
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月11日
【發(fā)明人】夏碧華, 鄧鑫, 吳道洪
【申請(qǐng)人】江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司