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酸再生铁粉综合利用技术研究

  • 投稿好德
  • 更新时间2015-09-28
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李保明,史永林

(山西太钢不锈钢股份有限公司,太原030003)

摘要:为提高废弃资源利用率,对酸再生铁粉的综合利用技术进行了研究。首先分析了酸再生铁粉的物化性能,然后分别进行了配加酸再生铁粉的造球试验、烧结杯试验及压砖试验。试验表明:酸再生铁粉10%,氩氧炉除尘灰90%,膨润土3%,且酸再生铁粉造球前加水润湿(配加水量40%),造球质量较好;另外, 酸再生铁粉配加低于8%时,竖炉不锈砖强度达标,可以加入竖炉冶炼铬镍铁水。

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关键词 :酸再生铁粉;造球;烧结杯;不锈砖

中图分类号:X757文献标识码:A文章编号:1008-9500(2015)02-0037-03

Technical Research of Acid Regeneration Iron Powder

Comprehensive Utilization

Li Baoming, Shi Yonglin

(Shanxi Taigang Stainless Steel Co., Ltd. Taiyuan030003, China)

Abstract:The research was carried out to utilize acid regeneration iron powder. First analyzing physical and chemical properties, then producing pellet, sinter and brick base. The results indicates that quality of green pellets will be good by adding 10% acid regeneration iron powder, 90% AOD dust and 3% bentonite with pre-treatment measures of adding 40% water in advance. The technical indices could meet the requirements of stainless steel brick which used for production of chromium-nickel hot metal when the addition of acid-scale powder is less than 8%.

Keywords:acid regeneration iron powder; balling; sinter pot; stainless steel brick

收稿日期:2014-11-11

作者简介:李保明(1973-),男,山西太原人,工程师,从事钢铁企业的技术研究与管理工作。

酸再生铁粉是对不锈钢酸洗后的废酸回收处理过程中的副产品,其中含镍3.03%、铬11.42%、铁51.3%左右,利用价值较高。但酸再生铁粉粒度细,质地轻(ρ松装=0.26 g/cm3),不宜直接利用。因此,需对酸再生铁粉综合利用进行研究。

1酸再生铁粉的物化性能

1.1酸再生铁粉的化学成份及粒度

研究人员分析了酸再生铁粉的化学成份及粒度。

酸再生铁粉的化学成份见表1,酸再生铁粉粒度分布见表2。

由表1和表2可知,酸再生铁粉品位(TFe+Cr+Ni)达65%,粒度大于100目的约占60%。

1.2酸再生铁粉的XRD分析

酸再生铁粉的XRD分析见图1。

由图1可知,酸再生铁粉的主要物相为Fe2O3,另外还有Fe3O4 和NiCr2O4。

2酸再生铁粉利用研究

2.1酸再生铁粉造球试验

试验目的:确定酸再生铁粉造球的合理配比。 造球后通过回转窑烧至约500 ℃,去除水份后,用矿热炉冶炼这些球团,生产铬镍生铁。

在实验室通过圆盘造球机进行造球试验,主要原料为酸再生铁粉、电炉除尘灰、氩氧炉除尘灰、膨润土等。共制定了3个试验方案。

试验方案见表3。

方案1所用酸再生铁粉为湿料(配加水量为52%),电炉除尘灰为干料,然后搅拌、混匀、造球。该方案生球成型性较差。

方案2所用酸再生铁粉和氩氧炉除尘灰都为干料。称量、搅拌、混匀,通过圆盘造球机滚动成球,生球成型性一般,在0.5 m 高度落下次数为4次。

方案3所用酸再生铁粉为湿料(配加水量40%),氩氧炉除尘灰为干料。称量、搅拌、混匀,通过圆盘造球机滚动成球,生球成型性较好,在0.5m 高度落下次数为5次。

3个方案生球成型性分别见图2、图3、图4。

试验表明:方案3造球效果较好,即配比为:酸再生铁粉10%,氩氧炉除尘灰90%,膨润土3%。且酸再生铁粉造球前加水润湿(配加水量40%),与氩氧炉除尘灰(干料)通过圆盘造球机滚动成球,水份16.33%,所造生球质量较好。

2.2酸再生铁粉配加不锈钢除尘灰烧结杯试验

试验目的:确定酸再生铁粉配加不锈钢除尘灰生产烧结矿的合理工艺。制定了2种试验方案。

2种试验方案配比见表4。

由表4可知,2种方案进行烧结杯试验都不成功,烧结时物料的透气性太差,至使烧结热量无法传递,烧结试验无法进行。原因分析为:酸再生铁粉颗粒基本呈球形,表面光滑,且无棱角,颗粒表面多孔。由于表面多孔,造成烧结时需水量较大;表面光滑,烧结时很难与其它物料粘结造粒,且其粒度又很细,因此烧结时透气性差,烧结热量无法传递,至使烧结试验无法进行。

利用扫描电镜分析的酸再生铁粉的颗粒形貌见图5。

2.3酸再生铁粉竖炉利用试验

试验目的:确定酸再生铁粉配加不锈钢除尘灰压制不锈砖的合理配比。酸再生铁粉配加不锈钢除尘灰压砖,砖养护3 d,达到要求的强度标准后,入竖炉冶炼铬镍不锈铁水。

压砖配比及试验结果见表5。

表5压砖配比及试验结果

由表5可知,酸再生铁粉配加8%时,不锈砖强度达标。酸再生铁粉配加量较大时,砖强度较低,主

要原因为:酸再生铁粉粒度极细,在养护过程中团聚包裹了粘结剂颗粒,抑制了粘结剂反应,从而使不锈砖强度降低。

3结论

(1)酸再生铁粉主要物相为Fe2O3。

(2)酸再生铁粉10%,氩氧炉除尘灰90%,膨润土3%,且酸再生铁粉造球前加水润湿(配加水量40%),造球质量较好。

(3)酸再生铁粉配加低于8%时,竖炉不锈砖强度达标,可以加入竖炉冶炼铬镍铁水。

(责任编辑/陈军)