技术领域
[0001] 本
发明涉及一种炼钢干法除尘细灰的处理工艺，尤其是一种利用炼钢干法除尘细灰生产铁氧体预烧料的方法。
背景技术
[0002]
现有技术中，制取铁氧体预烧料的原料主要有轧钢铁鳞和酸再
生铁红，轧钢铁鳞为
热轧碳钢的副产品，酸再生铁红为钢厂薄板生产过程中表面
酸洗后
盐酸回收再生过程中的副产品，其主要生产工艺为：轧钢铁鳞或酸再生铁红+碳酸锶—混料—干燥—预烧—
粉碎—铁氧体预烧料。轧钢铁鳞和酸再生铁红原料价格高、来源单一且资源量较小，不适合大规模制取生产铁氧体预烧料。而另一方面，钢铁
冶炼过程中产生大量烟气，通过干法除尘的方法电除尘收集得到大量干法除尘细灰，具有含铁量高，粒度细、产量大、价格便宜等优点。目前炼钢干法除尘灰主要利用方法有
热压块、
冷压块、
竖炉球团配加、
烧结配料，但在工业化利用上都存在附加值低、难利用的问题；而随着钢铁工业的迅速发展，炼钢除尘灰的产量与日俱增，环境污染日趋加剧，亟待开发一种适合除尘灰粉尘特性的新型处理工艺。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种利用炼钢干法除尘细灰生产铁氧体预烧料的方法，不仅降低了铁氧体预烧料的制取成本，而且生产的铁氧体预烧料产品
质量稳定，成分均匀、
磁性能好；同时也有效减少了炼钢除尘灰的环境污染。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
[0005] 一种利用炼钢干法除尘细灰生产铁氧体预烧料的方法，包括以下工艺步骤：
[0006] （1）将炼钢干法除尘细灰进行混匀、磨细、筛分，制成平均粒径D50＜10µm的除尘细灰；
[0007] （2）将筛分后的除尘细灰在
水中进行调浆、搅拌分散，搅拌后的矿浆通过
磁选机进行磁选、除杂；
[0008] （3）对磁选后的除尘细灰进行粒化、干燥；
[0009] （4）干燥后的除尘细灰在加热炉内进行
焙烧氧化，得到氧化铁红；
[0010] （5）将氧化铁红与碳酸锶、添加剂按比例配置混匀料，对混匀料进行二段强化混料，先经过双搅拌强混机进行粗混，再经过干式滚筒式球磨进行二次精混；
[0011] （6）将二次精混后的混匀料在圆盘造球机上进行造球，将球型混匀料在链篦机进行预氧化，增强料球强度，将料球在
回转窑进行预烧；
[0012] （7）采用冷却机对预烧后的料球进行物料冷却；采用
球磨机对冷却的料球进行粗破预烧料，粉碎的物料即为产品铁氧体预烧料。
[0013] 上述的一种利用炼钢干法除尘细灰生产铁氧体预烧料的方法，所述步骤（1）中炼钢干法除尘细灰的TFe＞60%，在球磨机中进行混匀和磨细，用
振动筛进行筛分。
[0014] 上述的一种利用炼钢干法除尘细灰生产铁氧体预烧料的方法，所述步骤（2）中加水调浆时，加水量与细灰原料质量比为（1.1 1.8）：1；磁选过程采用弱磁进行磁选，磁感强~度为0.05 T～0.1T。
[0015] 上述的一种利用炼钢干法除尘细灰生产铁氧体预烧料的方法，所述步骤（3）采用
喷雾干燥器进行粒化、干燥，喷雾干燥器的进
风温度为200℃～230℃，
蠕动泵的转速为50mL/h～65mL/h，风机转动
频率在48 Hz～55Hz。
[0016] 上述的一种利用炼钢干法除尘细灰生产铁氧体预烧料的方法，所述步骤（4）中加热炉为碳管炉或
马弗炉或气氛炉，焙烧氧化的温度在800℃～950℃，恒温时间在0.5～3h，要求得到的氧化铁红Fe2O3≥95%。
[0017] 上述的一种利用炼钢干法除尘细灰生产铁氧体预烧料的方法，所述步骤（5）中氧化铁红与碳酸锶的摩尔比值为（5.5～6.5）：1，添加剂为碳酸
钙或
二氧化硅，添加剂占混匀料总量的质量百分比为0.2%～0.8%。
[0018] 上述的一种利用炼钢干法除尘细灰生产铁氧体预烧料的方法，所述步骤（6）、（7）中采用的工艺参数与采用铁鳞生产铁氧体预烧料的工艺参数相同。
[0019] 本发明工艺原理分析：
[0020] 炼钢除尘细灰具有粒度细， Fe2O3含量高，且绝大部分为γ- Fe2O3立方晶系的特性。因为γ- Fe2O3具有磁性，所以可以采用磁选的方式进行除杂，偏弱磁除杂效果会更好。为了保持其磁选后物性不变，采用了喷雾干燥的方法进行干燥粒化。在焙烧氧化过程中，γ- Fe2O3立方晶系转型为α- Fe2O3六方晶系的转变温度为780℃，α- Fe2O3具有较高化学活性，可以作为铁氧体预烧料的原料，得到的Fe2O3含量必须≥95%，一般需在98%以上的氧化铁红方可生产出合格的铁氧体预烧料。
[0021] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：（1）本发明利用炼钢干法除尘细灰作为制备铁氧体预烧料的原料，采用两步法，先通过氧化焙烧生产出合格氧化铁红，再通过链篦机-回转窑生产出铁氧体预烧料。该方法工艺简单、易行。（2）本发明采用炼钢除尘细灰作为原料，主要原料来源于钢铁厂在炼钢过程中的副产品，因此其原料来源丰富且成本低廉（比传统工艺原料成本降低50%）；采用
焦炉煤气作为热源，主要来源于钢铁厂在
炼焦过程中的副产品，具有节能、环保、资源综合利用的特点。（3）本发明在原料除杂过程中，不使用酸进行处理，尽可能保持原料原有性能不变，包括粒度和化学组成，利用γ-Fe2O3具有磁性的特点，采用水洗磁选的方法进行除杂；（4）本发明在干燥过程中，采用喷雾干燥的方法，使原料保持粒化状态，不粘结；（5）本发明生产的铁氧体预烧料产品质量稳定，成分均匀、磁性能好，主要技术指标为：材料性能达到Br≥400mT，HcB≥250kA/m，Hcj≥260 kA/m，(BH)max≥31.5kJ/m3，可以做为高档的磁性产品的原料。
具体实施方式
[0022] 以下通过具体
实施例对本发明做进一步说明。
[0023] 实施例1：利用炼钢除尘细灰制备铁氧体预烧料的方法，具体工艺步骤为：
[0024] （1）选用10kg炼钢除尘细灰，炼钢除尘细灰的化学成分如表1所示：
[0025] 表1 炼钢除尘细灰的主要化学成分（%）
[0026]
[0027] 在球磨机中进行球磨24h，并用振动筛进行筛分，粒度D50=8.46µm。
[0028] （2）将筛分后的除尘细灰用
自来水进行调浆、搅拌分散，加水量与细灰原料质量比为1.4：1，搅拌后矿浆通过
磁选机进行磁选，磁感强度为0.08T。
[0029] （3）将上述磁选后的除尘细灰在喷雾干燥器中进行粒化，进风温度为210℃，
蠕动泵的转速为60mL/h，风机转动频率为50HZ。
[0030] （4）将上述干燥粒化的除尘细灰在碳管炉进行焙烧氧化，最高温度为850℃，升温速率为30℃/min，恒温时间为2h，氧化过程中所需氧气为通入的空气，使立方晶系的γ-Fe2O3充分转型为六方晶系的α-Fe2O3。所得氧化铁红的化学成分如表2所示：
[0031] 表2 产品氧化铁红的化学成分（%）
[0032]
[0033] （5）将上述得到的氧化铁红与碳酸锶摩尔比按5.7：1的比例进行混合，添加剂加入量为混匀料总质量的0.5%；在双搅拌强混机进行粗混，再在球磨机中进行精混。
[0034] （6）在圆盘造球机上进行造球，造球粒度平均为6.3mm。在链篦机进行预氧化，预氧化温度最高在1000℃，恒温2h完成氧化后送回转窑预烧。在回转窑进行预烧，预烧温度为1300℃，预烧时间为2h，稳定窑内的气氛，控制为
负压。在冷却机冷却至室温。在球磨机再进行球磨粉碎，粉碎物料粒度平均为6µm，
包装即为最终产品，进行小样试制检测铁氧体磁性能，如表3所示。
[0035] 表3 产品铁氧体预烧料的磁性能
[0036]
[0037] 实施例2：
[0038] （1）选用10kg炼钢除尘细灰，炼钢除尘细灰的化学成分如表4所示：
[0039] 表4 炼钢除尘细灰的主要化学成分（%）
[0040]
[0041] 在球磨机中进行球磨24h，并用振动筛进行筛分，粒度D50=9.15µm。
[0042] （2）将筛分后的除尘细灰用自来水进行调浆、搅拌分散，加水量与细灰原料质量比为1.8：1，搅拌后矿浆通过磁选机进行磁选，磁感强度为0.1T。
[0043] （3）将上述磁选后的除尘细灰在喷雾干燥器中进行粒化，进风温度为230℃，蠕动泵的转速为65mL/h，风机转动频率在55HZ。
[0044] （4）将上述干燥粒化的物料在碳管炉进行焙烧氧化，最高温度为950℃，升温速率为30℃/min，恒温时间为3h，所得氧化铁红的化学成分如表5所示：
[0045] 表5 产品氧化铁红的化学成分（%）
[0046]
[0047] （5）将上述得到的氧化铁红与碳酸锶摩尔比按6.5：1的比例进行混合，添加剂加入量为混匀料总质量的0.8%，在双搅拌强混机进行粗混，再在球磨机中进行精混。
[0048] （6）采用与实施例1步骤（6）相同的工艺制成最终产品，进行小样试制检测铁氧体磁性能，如表6所示。
[0049] 表6 产品铁氧体预烧料的磁性能
[0050]
[0051] 实施例3：
[0052] （1）选用10kg炼钢除尘细灰，炼钢除尘细灰的化学成分如表7所示：
[0053] 表7 炼钢除尘细灰的主要化学成分（%）
[0054]
[0055] 在球磨机中进行球磨24h，并用振动筛进行筛分，粒度D50=9.58µm。
[0056] （2）将筛分后的除尘细灰用自来水进行调浆、搅拌分散，加水量与细灰原料质量比为1.1：1，搅拌后矿浆通过磁选机进行磁选，磁感强度为0.05T。
[0057] （3）将上述磁选后的除尘细灰在喷雾干燥器中进行粒化，进风温度为200℃，蠕动泵的转速为50mL/h，风机转动频率在48Hz。
[0058] （4）将上述干燥粒化的除尘细灰在碳管炉进行焙烧氧化，最高温度为800℃，升温速率为30℃/min，恒温时间为0.5h，所得氧化铁红的化学成分如表8所示：
[0059] 表8 产品氧化铁红的化学成分（%）
[0060]
[0061] 5）将上述得到的氧化铁红与碳酸锶摩尔比按5.7：1的比例进行混合，添加剂加入量为混匀料总质量的0.2%，在双搅拌强混机进行粗混，再在球磨机中进行精混。
[0062] （6）采用与实施例1步骤（6）相同的工艺制成最终产品，进行小样试制检测铁氧体磁性能，如表9所示。
[0063] 表9 产品铁氧体预烧料的磁性能
[0064]
