CN106755985A - 铁粉成型用的复合干粉粘结剂及铁粉成型方法 - Google Patents

铁粉成型用的复合干粉粘结剂及铁粉成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了铁粉成型用的复合干粉粘结剂及铁粉成型方法。所述复合干粉粘结剂包含预糊化淀粉，膨润土和聚丙烯酰胺。本发明进一步公开了利用所述复合干粉粘结剂在铁粉成型中的方法，包括，将铁粉与所述复合干粉粘结剂按照1：0.005～0.018的质量比混合均匀，在10～15MPa的压力下压制成型得到型球。本发明复合干粉粘结剂以有机粘结剂为主，避免了降低铁粉球团强度，同时采用的制备工艺对设备要求低，不需要采用烘干设备。使用本发明复合干粉粘结剂制成型球，成型工艺简单，可以在室温下形成，无需干燥，生球强度高，干燥温度后铁品位更高，不易氧化，经济成本低，操作简单。

Description

铁粉成型用的复合干粉粘结剂及铁粉成型方法
技术领域
本发明涉及一种铁粉成型用的复合干粉粘结剂，本发明进一步涉及利用所述复合干粉粘结剂在铁粉成型中的方法，属于铁粉成型领域。
背景技术
近年来，钢铁行业面临市场供大于求、效益持续底下、环保压力进一步加大等困难，全行业发展形势依然严峻。钢铁工业作为节能减排潜力最大的行业之一，铁前系统节能任务十分艰巨，炼铁系统如何清洁生产、低成本生产是现在的主要研究方向。
氧化球团矿具有粒度均匀、冷态强度高、铁品位高、还原性好等优点，是一种优质的高炉炉料。但在球团生产中，作粘结剂用的膨润土用量偏高，其带入SiO2和Al2O3等杂质使得球团矿铁品位降低，铁品位每降低1％，高炉焦比便上升2％，产量下降3％。可采用有机粘结剂代替膨润土，由于有机物在焙烧过程中燃烧分解，因此，添加有机粘结剂不会影响球团矿的铁品位。但添加有机粘结剂存在加入水含量高，增加生产中加热设备的能耗，故研究出改善球团强度的干粉粘结剂迫在眉睫。
专利申请号为200910052170.3的发明专利公开了一种冷固结球团用高分子粘结剂及其制备方法，该发明的粘结剂包括丙烯酰胺和聚丙烯酰胺的混合物，将混合物加入2～8倍的水进行溶解；以混合溶液为基准，加入6～18％混合溶液量的增粘剂、0～3％混合溶液量的增稠剂和0～3％混合溶液量的调整剂；在常温或不高于80℃条件下，经过2～6小时的反应和聚合，生成一种高分子有机粘结剂乳液。该技术使用的粘结剂多为高分子物质，且需要对其进行改性，成本太高，不适合工业化应用。
专利申请号为200610018298.4的发明专利公开了一种用于铁矿球团的粘结剂及其制备方法，按重量百分含量将羧甲基淀粉钠20～40％、聚丙烯酰胺5～10％、聚丙烯0～5％、腐植酸钠0～5％、耐水腻子粉20～40％、高岭土3～5％、硫酸亚铁5～10％、碳酸钠5～10％进行细磨混合。该技术使用的粘结剂名目繁多，有机粘结剂含量较大，价格偏高且热性能和抗压强度较差。
专利申请号为200910187441.6的发明专利公开了一种新型冶金球团用粘结剂的制备方法，包括下述步骤：将天然钙基膨润土粉碎，往100份重量比的经粉碎的天然钙基膨润土内加入2～5份重量比的碳酸钠，将两种料混合均匀，将混合料进行挤压成块，将挤压成的块料堆放15～20天完成钠化，再进行天然晾晒热风干燥，至水分达到12％以下，配加1.1～2.0份纤维素钠，混合磨细即得新型冶金球团用粘结剂。该技术使用的粘结剂工艺操作较为复杂，生产时间长，且以无机粘结剂为主，影响冶金球团金属品位。
综上，现有的铁粉成型用的粘结剂不同程度的存在成本高、抗压强度较差、工艺操作较为复杂等问题，有待改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有的铁粉成型用的粘结剂所存在的成本高、抗压强度较差、工艺操作较为复杂等问题，提供一种成本低廉、工艺简单、经济效益佳的复合干粉成型粘结剂以及利用所述复合干粉粘结剂在铁粉成型中的方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
一种铁粉成型用的复合干粉粘结剂，包含：预糊化淀粉，膨润土和聚丙烯酰胺。其中，各组分的用量优选为：预糊化淀粉70～85wt％，膨润土10～20wt％，聚丙烯酰胺5～10wt％。
更优选的，各组分的用量为：预糊化淀粉85％，膨润土10％，聚丙烯酰胺5％。
所述预糊化淀粉优选为：2％水溶液粘度为200mPa·S，含水量≤10％，pH值为9～11；更优选的，所述预糊化淀粉的粒度小于0.15mm的颗粒占总质量的95％。
所述膨润土的粒度≤0.15mm。
所述聚丙烯酰胺的粒度≤0.2mm，所述聚丙烯酰胺的分子量为600～800万。
本发明还提供了一种制备所述复合干粉粘结剂的方法，包括：将预糊化淀粉，膨润土和聚丙烯酰胺各组分混合均匀，即得复合干粉粘结剂。
本发明还提供了一种应用所述复合干粉粘结剂的铁粉成型的方法，包括，将铁粉与所述复合干粉粘结剂按照为1：0.005～0.018的质量比混合均匀，在10～15MPa的压力下压制成型得到型球。
优选的，将铁粉与所述复合干粉粘结剂按照1：0.012的质量比混合均匀。
其中，所述的铁粉为水分含量<4wt％，粒度<0.074mm。
本发明相对于现有技术的有益效果为：
1.本发明使用的粘结剂以有机粘结剂为主，提高铁粉球团强度，同时无须采用烘干设备，节约能源消耗，经济效益得到较大的提高。
2.本发明使用的复合粘结剂成分种类少，引入有害物质少，同时制备的球团强度符合工艺生产要求，可以在工业生产中广泛使用。
3.使用本发明复合干粉粘结剂制成的型球成型工艺简单，可以在室温下形成，无需干燥，生球强度高，所生成的型球的铁品位高，不易氧化，经济成本低，操作简单。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步对本发明的一种含砷铁矿和赤泥的综合利用方法进行说明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应理解所述实施例仅是范例性的，不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改或替换均落入本发明的保护范围。
实施例1
一种以铁粉为主要原料的型球，包括铁品位为90％的铁粉原料和用于粘结上述铁粉原料的粘结剂；
所述的以铁粉为主要原料的型球，其制备方法为：
将水分含量为4％的1000g铁粉与10g复合干粉粘结剂，均匀搅拌混合，将上述混合物放入对辊压球机中，在压力15MPa下压制成型，烘干或自然晾干即成型球；
所述的复合干粉粘结剂，包括如下按照重量百分比配比的原料：
预糊化淀粉80％，膨润土10％，聚丙烯酰胺10％，上述总原料的总重量份数为百分之一百；
所述的复合干粉粘结剂的制备方法为：
称取80g预糊化淀粉，10g膨润土，聚丙烯酰胺10g，放入混料机中均匀搅拌混合即为铁粉成型干粉粘结剂。
上述所得型球湿球平均抗压强度650N，平均落下强度为8次/个；干球平均抗压强度1980N，平均落下强度为17次/个，铁品位为91.5％。
实施例2
一种以铁粉为主要原料的型球，包括铁品位为90％的铁粉原料和用于粘结上述铁粉原料的粘结剂；
所述的以铁粉为主要原料的型球，其制备方法为：
将水分含量为3％的1000g铁粉与12g复合干粉粘结剂，均匀搅拌混合，将上述混合物放入对辊压球机中，在压力13MPa下压制成型，烘干或自然晾干即成型球；
所述的复合干粉粘结剂，包括如下按照重量百分比配比的原料：
预糊化淀粉85％，膨润土10％，聚丙烯酰胺5％，上述总原料的总重量份数为百分之一百；
所述的复合干粉粘结剂的制备方法为：
称取85g预糊化淀粉，10g膨润土，聚丙烯酰胺5g，放入混料机中均匀搅拌混合即为铁粉成型干粉粘结剂。
上述所得型球湿球平均抗压强度824N，平均落下强度为11次/个；干球平均抗压强度2560N，平均落下强度为22次/个，铁品位为92.4％。
实施例3
一种以铁粉为主要原料的型球，包括铁品位为90％的铁粉原料和用于粘结上述铁粉原料的粘结剂；
所述的以铁粉为主要原料的型球，其制备方法为：
将水分含量为4％的1000g铁粉与5g复合干粉粘结剂，均匀搅拌混合，将上述混合物放入对辊压球机中，在压力14MPa下压制成型，烘干或自然晾干即成型球；
所述的复合干粉粘结剂，包括如下按照重量百分比配比的原料：
预糊化淀粉80％，膨润土15％，聚丙烯酰胺5％，上述总原料的总重量份数为百分之一百；
所述的复合干粉粘结剂的制备方法为：
称取80g预糊化淀粉，15g膨润土，5g聚丙烯酰胺，放入混料机中均匀搅拌混合即为铁粉成型干粉粘结剂。
上述所得型球湿球平均抗压强度368N，平均落下强度为6次/个；干球平均抗压强度1786N，平均落下强度为15次/个，铁品位为90.8％。
实施例4
一种以铁粉为主要原料的型球，包括铁品位为90％的铁粉原料和用于粘结上述铁粉原料的粘结剂；
所述的以铁粉为主要原料的型球，其制备方法为：
将水分含量为4％的1000g铁粉与18g复合干粉粘结剂，均匀搅拌混合，将上述混合物放入对辊压球机中，在压力10MPa下压制成型，烘干或自然晾干即成型球；
所述的复合干粉粘结剂，包括如下按照重量百分比配比的原料：
预糊化淀粉70％，膨润土20％，聚丙烯酰胺10％，上述总原料的总重量份数为百分之一百；
所述的复合干粉粘结剂的制备方法为：
称取70g预糊化淀粉，20g膨润土，10g聚丙烯酰胺，放入混料机中均匀搅拌混合即为干粉粘结剂。
上述所得型球湿球平均抗压强度365N，平均落下强度为5次/个；干球平均抗压强度1781N，平均落下强度为14次/个，铁品位为89.6％。

Claims (8)

1.一种铁粉成型用的复合干粉粘结剂，其特征在于，包含预糊化淀粉，膨润土和聚丙烯酰胺。
2.按照权利要求1所述的复合干粉粘结剂，其特征在于，各组分的用量为：预糊化淀粉70～85wt％，膨润土10～20wt％，聚丙烯酰胺5～10wt％。
3.按照权利要求1所述的复合干粉粘结剂，其特征在于，所述预糊化淀粉为：2％水溶液粘度为200mPa·S，含水量≤10％，pH值为9～11。
4.按照权利要求1所述的复合干粉粘结剂，其特征在于，所述膨润土的粒度≤0.15mm。
5.按照权利要求1所述的复合干粉粘结剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的粒度≤0.2mm。
6.按照权利要求5所述的复合干粉粘结剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的分子量为600～800万。
7.一种铁粉成型的方法，其特征在于，包括，将铁粉与权利要求1～6任何一项所述复合干粉粘结剂按照1：0.005～0.018的质量比混合均匀，在10～15MPa的压力下压制成型得到型球。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的铁粉水分含量<4wt％，粒度<0.074mm。
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