CN105331807A - 炼铁用冷压块及其制备方法 - Google Patents

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华洲连
李晖
焦立新
习嘉晨
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刘思
张敏
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Abstract

本发明公开一种炼铁用冷压块及其制备方法，炼铁用冷压块的化学成分及重量百分含量为：TFe：95～99％；S：0.01～0.1％；P：0.01～0.2％；SiO2：0.5～5％；As：0.01～0.1％；其他为不可避免的杂质；另外本发明还公开其制备方法，本发明降低了石灰、轻烧白云石及生白云石等造渣料的消耗量，以低成本的原料渣钢来生产冷压块，提高了渣钢利用的附加值。

Description

炼铁用冷压块及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼领域，具体指一种炼铁用冷压块及其制备方法。
背景技术
废钢是一种可再生资源，也是唯一能和铁矿石相互替代的钢铁工业必备的生产原料。与铁矿石相比，利用废钢炼钢需要的能源较少，废水废气的排放量少，对环境和资源造成的影响较小。近年来，随着我国粗钢产量的增加，废钢产量增多，废钢消费总量也有大幅度增长，但钢单耗仍呈下降的趋势，废钢的利用与国外相比还有很大差距。废钢的充分利用，不仅有利于改善生态环境、节约能源和水资源，而且可促进钢铁工业节能减排，缓解我国的土地紧张局面，符合国家节能减排、循环经济的发展要求。
渣钢是钢渣处理后的主要产品之一，其是从炼钢工艺过程中(包括炼钢翻渣，铸余，中间包、大罐修砌等)产生的从各种钢渣中分选出来的带铁的废钢资源。渣钢中全铁含量可达80％以上，属于宝贵的含铁二次资源。
现有技术中常使用石灰、轻烧白云石及生白云石等造渣料来生产冷压块，这对现有自然资源的消耗量巨大，成本高；而专利CN201110357987.9公开了一种利用干法除尘灰制备提钒冷压块的方法；专利CN201310581421.3利用炼钢转炉除尘灰生产一种造渣来渣快、脱磷效率高的炼钢用冷压块；专利CN200910020061.3利用电炉除尘灰、氧化铁皮制备含碳自还原冷压块的方法与应用；这些专利利用除尘灰(泥)会带来一定量的锌、铬等炼钢所需要克服的有害元素，增加了炼钢造渣的负担。
发明内容
本发明的目的在于提供一种炼铁用冷压块及其制备方法，以降低石灰、轻烧白云石及生白云石等造渣料的消耗量，以低成本的原料渣钢来生产冷压块，提高渣钢利用的附加值。
为实现上述目的，本发明所设计的炼铁用冷压块，其特殊之处在于：它的化学成分及重量百分含量为：TFe：95～99％；S：0.01～0.1％；P：0.01～0.2％；SiO2：0.5～5％；As：0.01～0.1％；其他为不可避免的杂质。
另外，本发明还提供上述炼铁用冷压块的制备方法，其特殊之处在于：它包括以下步骤：
1)将渣钢、粘结剂进行配料并搅拌均匀，其中渣钢占98～99.8％、粘结剂占0.2～2％；
2)将上述搅拌均匀后的混合料转到料斗中，然后通过料斗缓慢地送到压力机上，最后冷压成形状为圆柱形的块，即制得炼铁用冷压块；
并且，步骤1)中所述渣钢是钢渣经过磁选、筛分和球磨去泥后所得，其TFe≥90％；步骤1)中所述粘结剂为粗盐。
进一步地，所述步骤1)中的粗盐化学成分及重量百分含量为：SiO2：1～2％，TFe：21～25％，S：0.400～0.500％，P：0.005～0.015％，As：0.005～0.015％，Zn：0.005～0.015％，Al2O3：0.2～0.50％，CaO：0.005～0.015％，NaCl：72～77％，MgO：0.005～0.015％，V2O5：0.005～0.015％。
进一步地，所述步骤2)中压力机为600～980吨压力机。
优选地，所述步骤2)中圆柱形冷压块的直径为30～50mm，高为10～30mm。
上述技术方案中TFe为常规用语，表示全铁含量；
粗盐的添加，是为了加速渣钢中单质铁氧化成为三氧化二铁。
本发明有益效果如下：
采用本发明提供的技术方案，与已有的公开技术相比，具有以下有益效果：
1、本发明生产的炼铁用冷压块在冶炼过程中可发挥造渣剂的作用，节省了石灰石等自然资源的消耗。
2、本发明生产的炼铁用冷压块冷却效应比废钢强，能减少烧结矿的消耗量。
3、本发明利用粗盐氧化渣钢中的单质铁，使得冷压块主要成分是氧化铁，含有的其他杂质少，有利于提高铁水的金属收得率。
4、本发明生产的炼铁用冷压块以低成本的渣钢为主要原料，工艺简单，成本低，不污染环境，可以发挥冶金废物的循环利用价值，实现了减排和绿色生产，获得了极其可观的经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
一种炼铁用冷压块，它的化学成分及重量百分含量为：TFe：95～99％；S：0.01～0.1％；P：0.01～0.2％；SiO2：0.5～5％；As：0.01～0.1％；其他为不可避免的杂质。
一种炼铁用冷压块的制备方法，它包括以下步骤：
1)将渣钢、粘结剂进行配料并搅拌均匀，其中渣钢占98～99.8％、粘结剂占0.2～2％；
2)将上述搅拌均匀后的混合料转到料斗中，然后通过料斗缓慢地送到600～980吨压力机上，最后冷压成形状为圆柱形的块，即制得炼铁用冷压块，圆柱形冷压块的直径为30～50mm，高为10～30mm；
并且，步骤1)中所述渣钢是钢渣经过磁选、筛分和球磨去泥后所得，其TFe≥90％；
步骤1)中所述粘结剂为粗盐，其化学成分及重量百分含量为：SiO2：1～2％，TFe：21～25％，S：0.400～0.500％，P：0.005～0.015％，As：0.005～0.015％，Zn：0.005～0.015％，Al2O3：0.2～0.50％，CaO：0.005～0.015％，NaCl：72～77％，MgO：0.005～0.015％，V2O5：0.005～0.015％。
实施例1
取99.5重量份渣钢和0.5重量粗盐进行混合，搅拌3min，将混合料转到料斗中，通过料斗缓慢地送到600吨压力机上冷压成块即制得炼铁用冷压块，冷压块直径30mm，高10mm。取样检测冷压块的化学成分(检测结果见表1)，经检测合格后用于高炉炼铁过程中，收集了13炉高炉炼铁的数据得出：每个炉次各配加13.50t冷压块；冶炼过程平稳，无溢渣现象；消耗石灰、轻烧白云石及生白云石等造渣料40.75kg/t，比常规炉次用量少；平均烧结矿用量为5251.8462kg/炉，比常规炉次用量少，冷却效应比废钢强；铁粒子压块的加入对终点铁水的P、S等主要成分的控制无影响。铁水终点及终点渣化学成分检测结果分别见表2、表3。
实施例2
取99重量份渣钢和1重量粗盐进行混合，搅拌4min，将混合料转到料斗中，通过料斗缓慢地送到630吨压力机上冷压成块即制得炼铁用冷压块，冷压块直径为40mm，高为20mm。取样检测冷压块的化学成分(检测结果见表1)，经检测合格后用于高炉炼铁过程中，收集了13炉高炉炼铁的数据得出：每个炉次各配加13.19t冷压块；冶炼过程平稳，无溢渣现象；消耗石灰、轻烧白云石及生白云石等造渣料42.47kg/t，比常规炉次用量少；平均烧结矿用量为5732.7748kg/炉，比常规炉次用量少，冷却效应比废钢强；铁粒子压块的加入对终点铁水的P、S等主要成分的控制无影响。铁水终点及终点渣化学成分检测结果分别见表2、表3。
实施例3
取98.5重量份渣钢和1.5重量粗盐进行混合，搅拌5min，将混合料转到料斗中，通过料斗缓慢地送到980吨压力机上冷压成块即制得炼铁用冷压块，冷压块直径为50mm，高为20mm。取样检测冷压块的化学成分(检测结果见表1)，经检测合格后用于高炉炼铁过程中，收集了13炉高炉炼铁的数据得出：每个炉次各配加14.25t冷压块；冶炼过程平稳，无溢渣现象；消耗石灰、轻烧白云石及生白云石等造渣料38.22kg/t，比常规炉次用量少；平均烧结矿用量为5006.2309kg/炉，比常规炉次用量少，冷却效应比废钢强；铁粒子压块的加入对终点铁水的P、S等主要成分的控制无影响。铁水终点及终点渣化学成分检测结果分别见表2、表3。
表1炼铁用冷压块化学成分
成分(重量％) TFe S P SiO2 As
实施例1产品 99 0.01 0.2 5 0.01
实施例2产品 98.82 0.05 0.1 2.89 0.052
实施例3产品 95 0.099 0.01 0.5 0.098
表2铁水终点化学成分
成分(重量％) C Si Mn P S
实施例1铁水 0.2194 0.3423 1.299 0.0228 0.0181
实施例2铁水 0.2202 0.3652 1.301 0.0218 0.0183
实施例3铁水 0.2151 0.3701 1.324 0.0225 0.0179
表3终点渣化学成分
成分(重量％) TFe SiO2 CaO MgO R S P2O5
实施例1终点渣 16.14 18.29 48.06 6.94 2.63 0.055 2.26
实施例2终点渣 14.55 18.36 48.11 6.91 2.81 0.049 2.29
实施例3终点渣 15.94 18.63 47.69 6.84 2.86 0.044 2.31
本发明实施例1-3中，炼铁用冷压块不仅在冶炼过程中对脱磷、脱硫的控制无影响，且造渣效果好，冷却效果号，能减少石灰、轻烧白云石及生白云石等造渣料的消耗量及烧结矿的使用量。由此可知，利用渣钢制备炼铁用冷压块是一种绿色环保，高效节能的原辅料，可实施性较好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种炼铁用冷压块，其特征在于：它的化学成分及重量百分含量为：TFe：95～99％；S：0.01～0.1％；P：0.01～0.2％；SiO2：0.5～5％；As：0.01～0.1％；其他为不可避免的杂质。
2.一种权利要求1所述炼铁用冷压块的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
1)将渣钢、粘结剂进行配料并搅拌均匀，其中渣钢占98～99.8％、粘结剂占0.2～2％；
2)将上述搅拌均匀后的混合料转到料斗中，然后通过料斗缓慢地送到压力机上，最后冷压成形状为圆柱形的块，即制得炼铁用冷压块；
并且，步骤1)中所述渣钢是钢渣经过磁选、筛分和球磨去泥后所得，其TFe≥90％；步骤1)中所述粘结剂为粗盐。
3.根据权利要求2所述炼铁用冷压块的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的粗盐化学成分及重量百分含量为：SiO2：1～2％，TFe：21～25％，S：0.400～0.500％，P：0.005～0.015％，As：0.005～0.015％，Zn：0.005～0.015％，Al2O3：0.2～0.50％，CaO：0.005～0.015％，NaCl：72～77％，MgO：0.005～0.015％，V2O5：0.005～0.015％。
4.根据权利要求2或3所述炼铁用冷压块的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中压力机为600～980吨压力机。
5.根据权利要求2或3所述炼铁用冷压块的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中圆柱形冷压块的直径为30～50mm，高为10～30mm。
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