CN112626310A - 一种冶炼用铝铁脱氧剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冶炼用铝铁脱氧剂及其制备方法，该铝铁脱氧剂由以下重量百分比的成分组成：铝35％‑75％、铁23‑63％和结合剂1.0‑3.5％。本发明将废旧铝箔轻薄料等高铝废弃资源应用于新型冶炼铝铁脱氧剂中，使其具有采用铝锭、生铁块冶炼的铝铁合金的脱氧能力，能够降低生产成本；而且生产工艺简单，克服了电炉生产铝铁合金中能耗高、污染大等缺陷；本发明中铝铁脱氧剂的制备方法主要原材料为废旧铝箔的二次资源利用，随着环保要求的日益严格，该制备方法前景较好，具有良好的经济效益和社会效益，有广泛推广应用的价值。

Description

一种冶炼用铝铁脱氧剂及其制备方法
技术领域
本发明为废旧铝制品的再生利用，属于资源的循环利用领域，具体涉及一种冶炼用铝铁脱氧剂及其制备方法。
背景技术
目前，国内外冶金工业炼钢生产中用的脱氧剂，主要是锰铁、硅铁、铝锰钛、铝锭、铝环等，其中普遍认为纯铝的脱氧效果较好，但是，纯铝的价格较高，增加了炼钢的生产成本。人们生产生活中会产生许多废旧铝箔轻薄料，例如空调铝箔加工过程中产生的边角料以及空调报废后的废铝箔，这些废旧铝箔目前缺乏有效的利用方法。目前废旧铝箔轻薄料一般利用方式为与一些废铝材料一起进入熔炉冶炼生产回收铝合金，由于需经过熔铝炉高温≥900℃作用，同时铝箔表面积大，铝元素烧损超过20％，且与其余废铝材料一同冶炼会导致Al含量降至94％以下，导致铝的利用率较低，而且冶炼能耗高、污染大。如果将废旧铝箔轻薄料应用到炼钢生产的脱氧剂中，则可以实现资源的二次利用，而且可以大大降低炼钢的生产成本。
发明内容
为了解决现有技术纯铝脱氧剂存在成本较高的问题，本发明目的在于提供一种冶炼用铝铁脱氧剂。
本发明所采用的技术方案为：一种冶炼用铝铁脱氧剂，由以下重量百分比的成分组成：铝35％-75％、铁23-63％和结合剂1.0-3.5％。
作为可选方式，所述铝为废旧铝箔轻薄料通过造粒获得，所述废旧铝箔轻薄料的成分包括：Al≥97％、C≤0.8％和水分≤1.0％。
作为可选方式，所述铁为TFe≥98％的铁精粉和TFe≥80％的含铁二次资源铁粉中的至少一种。
作为可选方式，所述结合剂为高分子结合剂和液体金属结合剂的混合物。
本发明的另一个目的在于提供一种冶炼用铝铁脱氧剂的制备方法，包括以下步骤：
S1，对废旧铝箔轻薄料进行除杂、预选和破碎处理；
S2，对破碎的废旧铝箔轻薄料进行焙烧处理去除表面附着物，然后进行造粒得到铝粒；
S3，称取铝粒、铁和结合剂并混匀得到混合料，所述混合料由以下重量百分比的成分组成：铝粒35％-75％、铁23-63％和结合剂1.0-3.5％；
S4，将混合料冷压成型，通过养护后得到高强度的铝铁脱氧剂。
作为可选方式，在S2中，采用电阻炉对破碎的废旧铝箔轻薄料进行焙烧处理，且电阻炉功率不大于80kw，焙烧温度不超过750℃。
作为可选方式，在S4中，将混合料冷压成型包括：将混合料供料至压块机一次挤压成型得到一次冷压块，对一次冷压块进行破碎后返料至压块机进行二次挤压成型得到高强冷压块，高强冷压块尺寸20～60mm。
作为可选方式，在S4中，高强冷压块的养护过程中养护空气相对湿度低于90％，养护温度不低于10℃，养护时间为24小时以上。
作为可选方式，所述铁为TFe≥98％的铁精粉和TFe≥80％的含铁二次资源铁粉中的至少一种。
作为可选方式，所述结合剂为高分子结合剂和液体金属结合剂的混合物。
本发明的有益效果为：
本发明将废旧铝箔轻薄料等高铝废弃资源应用于新型冶炼铝铁脱氧剂中，使其具有采用铝锭、生铁块冶炼的铝铁合金的脱氧能力，能够降低生产成本；而且生产工艺简单，克服了电炉生产铝铁合金中能耗高、污染大等缺陷；本发明中铝铁脱氧剂的制备方法主要原材料为废旧铝箔的二次资源利用，随着环保要求的日益严格，该制备方法前景较好，具有良好的经济效益和社会效益，有广泛推广应用的价值。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种冶炼用铝铁脱氧剂，铝铁脱氧剂由以下重量百分比的成分组成：铝35％、铁63％和结合剂2％。其中，所述铝为废旧铝箔轻薄料通过造粒获得的铝粒，所述废旧铝箔轻薄料的成分包括：Al≥97％、C≤0.8％和水分≤1.0％。所述铁为TFe≥98％的铁精粉和TFe≥80％的含铁二次资源铁粉的混合物，所述结合剂为高分子结合剂和液体金属结合剂的混合物。
本实施例还提供了一种冶炼用铝铁脱氧剂的制备方法，包括以下步骤：
S1，对废旧铝箔轻薄料进行除杂、预选和破碎处理，使其尺寸≤10mm。
S2，通过电阻炉对破碎的废旧铝箔轻薄料进行焙烧处理去除表面附着物，然后进行造粒得到粒度为0～2mm铝粒；其中，电阻炉功率不大于80kw，焙烧温度不超过750℃。
S3，称取铝粒、铁和结合剂并混匀得到混合料，所述混合料由以下重量百分比的成分组成：铝粒35％、铁63％和结合剂2％。所述铁为TFe≥98％的铁精粉和TFe≥80％的含铁二次资源铁粉中的至少一种，所述结合剂为高分子结合剂和液体金属结合剂的混合物。
S4，将混合料冷压成型，通过养护后得到高强度的铝铁脱氧剂。其中，将混合料冷压成型包括：将混合料供料至压块机一次挤压成型得到一次冷压块，对一次冷压块进行破碎后返料至压块机进行二次挤压成型得到高强冷压块。高强冷压块的养护过程中养护空气相对湿度低于90％，养护温度不低于10℃，养护时间为24小时以上。
实施例2
本实施例提供了一种冶炼用铝铁脱氧剂，铝铁脱氧剂由以下重量百分比的成分组成：铝75％、铁23％和结合剂2％。其中，所述铝为废旧铝箔轻薄料通过造粒获得的铝粒，所述废旧铝箔轻薄料的成分包括：Al≥97％、C≤0.8％和水分≤1.0％。所述铁为TFe≥98％的铁精粉和TFe≥80％的含铁二次资源铁粉的混合物，所述结合剂为高分子结合剂和液体金属结合剂的混合物。
本实施例还提供了一种冶炼用铝铁脱氧剂的制备方法，包括以下步骤：
S1，对废旧铝箔轻薄料进行除杂、预选和破碎处理，使其尺寸≤10mm。
S2，通过电阻炉对破碎的废旧铝箔轻薄料进行焙烧处理去除表面附着物，然后进行造粒得到粒度为0～2mm铝粒；其中，电阻炉功率不大于80kw，焙烧温度不超过750℃。
S3，称取铝粒、铁和结合剂并混匀得到混合料，所述混合料由以下重量百分比的成分组成：铝粒75％、铁23％和结合剂2％。所述铁为TFe≥98％的铁精粉和TFe≥80％的含铁二次资源铁粉中的至少一种，所述结合剂为高分子结合剂和液体金属结合剂的混合物。
S4，将混合料冷压成型，通过养护后得到高强度的铝铁脱氧剂。其中，将混合料冷压成型包括：将混合料供料至压块机一次挤压成型得到一次冷压块，对一次冷压块进行破碎后返料至压块机进行二次挤压成型得到高强冷压块。高强冷压块的养护过程中养护空气相对湿度低于90％，养护温度不低于10℃，养护时间为24小时以上。
实施例3
本实施例提供了一种冶炼用铝铁脱氧剂，铝铁脱氧剂由以下重量百分比的成分组成：铝55％、铁44％和结合剂1％。其中，所述铝为废旧铝箔轻薄料通过造粒获得的铝粒，所述废旧铝箔轻薄料的成分包括：Al≥97％、C≤0.8％和水分≤1.0％。所述铁为TFe≥98％的铁精粉和TFe≥80％的含铁二次资源铁粉的混合物，所述结合剂为高分子结合剂和液体金属结合剂的混合物。
本实施例还提供了一种冶炼用铝铁脱氧剂的制备方法，包括以下步骤：
S1，对废旧铝箔轻薄料进行除杂、预选和破碎处理，使其尺寸≤10mm。
S2，通过电阻炉对破碎的废旧铝箔轻薄料进行焙烧处理去除表面附着物，然后进行造粒得到粒度为0～2mm铝粒；其中，电阻炉功率不大于80kw，焙烧温度不超过750℃。
S3，称取铝粒、铁和结合剂并混匀得到混合料，所述混合料由以下重量百分比的成分组成：铝粒55％、铁44％和结合剂1％。所述铁为TFe≥98％的铁精粉和TFe≥80％的含铁二次资源铁粉中的至少一种，所述结合剂为高分子结合剂和液体金属结合剂的混合物。
S4，将混合料冷压成型，通过养护后得到高强度的铝铁脱氧剂。其中，将混合料冷压成型包括：将混合料供料至压块机一次挤压成型得到一次冷压块，对一次冷压块进行破碎后返料至压块机进行二次挤压成型得到高强冷压块。高强冷压块的养护过程中养护空气相对湿度低于90％，养护温度不低于10℃，养护时间为24小时以上。
实施例4
本实施例提供了一种冶炼用铝铁脱氧剂，铝铁脱氧剂由以下重量百分比的成分组成：铝50％、铁46.5％和结合剂3.5％。其中，所述铝为废旧铝箔轻薄料通过造粒获得的铝粒，所述废旧铝箔轻薄料的成分包括：Al≥97％、C≤0.8％和水分≤1.0％。所述铁为TFe≥98％的铁精粉和TFe≥80％的含铁二次资源铁粉的混合物，所述结合剂为高分子结合剂和液体金属结合剂的混合物。
本实施例还提供了一种冶炼用铝铁脱氧剂的制备方法，包括以下步骤：
S1，对废旧铝箔轻薄料进行除杂、预选和破碎处理，使其尺寸≤10mm。
S2，通过电阻炉对破碎的废旧铝箔轻薄料进行焙烧处理去除表面附着物，然后进行造粒得到粒度为0～2mm铝粒；其中，电阻炉功率不大于80kw，焙烧温度不超过750℃。
S3，称取铝粒、铁和结合剂并混匀得到混合料，所述混合料由以下重量百分比的成分组成：铝粒50％、铁46.5％和结合剂3.5％。所述铁为TFe≥98％的铁精粉和TFe≥80％的含铁二次资源铁粉中的至少一种，所述结合剂为高分子结合剂和液体金属结合剂的混合物。
S4，将混合料冷压成型，通过养护后得到高强度的铝铁脱氧剂。其中，将混合料冷压成型包括：将混合料供料至压块机一次挤压成型得到一次冷压块，对一次冷压块进行破碎后返料至压块机进行二次挤压成型得到高强冷压块。高强冷压块的养护过程中养护空气相对湿度低于90％，养护温度不低于10℃，养护时间为24小时以上。
实施例5
本实施例提供了一种冶炼用铝铁脱氧剂，铝铁脱氧剂由以下重量百分比的成分组成：铝45％、铁52％和结合剂3％。其中，所述铝为废旧铝箔轻薄料通过造粒获得的铝粒，所述废旧铝箔轻薄料的成分包括：Al≥97％、C≤0.8％和水分≤1.0％。所述铁为TFe≥80％的含铁二次资源铁粉，所述结合剂为高分子结合剂和液体金属结合剂的混合物。
本实施例还提供了一种冶炼用铝铁脱氧剂的制备方法，包括以下步骤：
S1，对某空调厂的废旧铝箔轻薄料进行除杂、预选和破碎处理，使其尺寸为8mm左右。
S2，通过电阻炉对破碎的废旧铝箔轻薄料进行焙烧处理去除表面附着物，然后进行造粒得到粒度为0.5mm～1.4mm铝粒；其中，电阻炉功率不大于80kw，焙烧温度为650℃。
S3，称取铝粒、铁和结合剂并混匀得到1t混合料，所述混合料由以下重量百分比的成分组成：铝粒45％、铁52％和结合剂3％。所述铁为铁粉为TFe含量85％的含铁二次资源铁粉料，所述结合剂为高分子结合剂和液体金属结合剂的混合物。
S4，将混合料冷压成型，通过养护后得到高强度的铝铁脱氧剂。其中，将混合料冷压成型包括：将混合料供料至压块机一次挤压成型得到一次冷压块，对一次冷压块进行破碎后返料至压块机进行二次挤压成型得到高强冷压块。高强冷压块的养护过程中养护空气相对湿度为80％，养护温度为25℃，养护时间为24小时。
该铝铁脱氧剂的检测指标数据如下：
检测指标表：(质量分数/％)
品名 Al C Fe H<sub>2</sub>O 落下强度MPa
废旧铝箔轻薄料 97.65 0.6 0.302 0.32
铝粒 98.20 0.19 0.298 0.05
铝铁脱氧剂 43.97 0.09 45.1 0.10 72.3
将该铝铁脱氧剂送至钢厂冶炼脱氧对比，在钢温度为1665℃～1671℃，停吹游离氧728ppm～771ppm的条件下，同等量加入铝含量为42.98％的铝铁合金，铝铁脱氧剂与铝铁合金的脱氧能力相当且铝铁脱氧剂更稳定，同时采用铝铁脱氧剂的温降波动更小，成算成吨钢可节省生产成本0.95元。
实施例6
本实施例提供了一种冶炼用铝铁脱氧剂，铝铁脱氧剂由以下重量百分比的成分组成：铝72％、铁26％和结合剂2％。其中，所述铝为废旧铝箔轻薄料通过造粒获得的铝粒，所述废旧铝箔轻薄料的成分包括：Al≥97％、C≤0.8％和水分≤1.0％。所述铁为TFe≥98％的铁精粉，所述结合剂为高分子结合剂和液体金属结合剂的混合物。
本实施例还提供了一种冶炼用铝铁脱氧剂的制备方法，包括以下步骤：
S1，对某空调厂的废旧铝箔轻薄料进行除杂、预选和破碎处理，使其尺寸为7.8mm左右。
S2，通过电阻炉对破碎的废旧铝箔轻薄料进行焙烧处理去除表面附着物，然后进行造粒得到粒度为0.2mm～1.5mm铝粒；其中，电阻炉功率不大于80kw，焙烧温度为650℃。
S3，称取铝粒、铁和结合剂并混匀得到1.2t混合料，所述混合料由以下重量百分比的成分组成：铝粒72％、铁26％和结合剂2％。所述铁为TFe含量98％的铁精粉，所述结合剂为高分子结合剂和液体金属结合剂的混合物。
S4，将混合料冷压成型，通过养护后得到高强度的铝铁脱氧剂。其中，将混合料冷压成型包括：将混合料供料至压块机一次挤压成型得到一次冷压块，对一次冷压块进行破碎后返料至压块机进行二次挤压成型得到高强冷压块。高强冷压块的养护过程中养护空气相对湿度为80％，养护温度为25℃，养护时间为32小时。
该铝铁脱氧剂的检测指标数据如下：
检测指标表：(质量分数/％)
品名 Al C Fe H<sub>2</sub>O 落下强度MPa
废旧铝箔轻薄料 98.13 0.40 0.12 0.32
铝粒 98.20 0.12 0.12 0.05
铝铁脱氧剂 70.64 0.13 0.26 0.10 80.1
将该铝铁脱氧剂送至钢厂冶炼脱氧对比，在钢温度为1664℃～1673℃，停吹游离氧708ppm～775ppm的条件下，同等量加入铝含量为72.1％的铝铁合金，铝铁脱氧剂与铝铁合金的脱氧能力相当且铝铁脱氧剂更稳定，同时采用铝铁脱氧剂的温降波动更小，成算成吨钢节省成本为0.81元。
本发明将废旧铝箔轻薄料等高铝废弃资源应用于新型冶炼铝铁脱氧剂中，使其具有采用铝锭、生铁块冶炼的铝铁合金的脱氧能力，能够降低生产成本；而且生产工艺简单，克服了电炉生产铝铁合金中能耗高、污染大等缺陷；本发明中铝铁脱氧剂的制备方法主要原材料为废旧铝箔的二次资源利用，随着环保要求的日益严格，该制备方法前景较好，具有良好的经济效益和社会效益，有广泛推广应用的价值。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种冶炼用铝铁脱氧剂，其特征在于，由以下重量百分比的成分组成：铝35％-75％、铁23-63％和结合剂1.0-3.5％。
2.根据权利要求1所述的冶炼用铝铁脱氧剂，其特征在于，所述铝为废旧铝箔轻薄料通过造粒获得，所述废旧铝箔轻薄料的成分包括：Al≥97％、C≤0.8％和水分≤1.0％。
3.根据权利要求1所述的冶炼用铝铁脱氧剂，其特征在于，所述铁为TFe≥98％的铁精粉和TFe≥80％的含铁二次资源铁粉中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的冶炼用铝铁脱氧剂，其特征在于，所述结合剂为高分子结合剂和液体金属结合剂的混合物。
5.一种冶炼用铝铁脱氧剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，对废旧铝箔轻薄料进行除杂、预选和破碎处理；
S2，对破碎的废旧铝箔轻薄料进行焙烧处理去除表面附着物，然后进行造粒得到铝粒；
S3，称取铝粒、铁和结合剂并混匀得到混合料，所述混合料由以下重量百分比的成分组成：铝粒35％-75％、铁23-63％和结合剂1.0-3.5％；
S4，将混合料冷压成型，通过养护后得到高强度的铝铁脱氧剂。
6.根据权利要求5所述的冶炼用铝铁脱氧剂的制备方法，其特征在于，在S2中，采用电阻炉对破碎的废旧铝箔轻薄料进行焙烧处理，且电阻炉功率不大于80kw，焙烧温度不超过750℃。
7.根据权利要求5所述的冶炼用铝铁脱氧剂的制备方法，其特征在于，在S4中，将混合料冷压成型包括：将混合料供料至压块机一次挤压成型得到一次冷压块，对一次冷压块进行破碎后返料至压块机进行二次挤压成型得到高强冷压块。
8.根据权利要求7所述的冶炼用铝铁脱氧剂的制备方法，其特征在于，在S4中，高强冷压块的养护过程中养护空气相对湿度低于90％，养护温度不低于10℃，养护时间为24小时以上。
9.根据权利要求5所述的冶炼用铝铁脱氧剂的制备方法，其特征在于，所述铁为TFe≥98％的铁精粉和TFe≥80％的含铁二次资源铁粉中的至少一种。
10.根据权利要求5所述的冶炼用铝铁脱氧剂的制备方法，其特征在于，所述结合剂为高分子结合剂和液体金属结合剂的混合物。
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