镍铁粉成型方法

1.一种镍铁粉成型方法，其特征在于，包括：
将镍铁粉与水玻璃和磷酸进行混合，以便得到混合物；
将所述混合物进行加热；以及
将加热后的所述混合物进行压球处理，以便得到镍铁粉球团，
其中，所述混合按照下列步骤进行：
向镍铁粉中加入水玻璃并进行第一混合，以便得到第一混合物；
向所述第一混合物中加入磷酸并进行第二混合，以便得到第二混合物，所述水玻璃和所述磷酸的加入量之和不大于所述镍铁粉5重量％，
加入的所述水玻璃与所述磷酸质量比为(5-8)：(1-3)。
2.根据权利要求1所述的镍铁粉成型方法，其特征在于，所述加热的温度为100-150摄氏度。
3.根据权利要求1所述的镍铁粉成型方法，其特征在于，所述加热的时间为0.5-1小时。
4.根据权利要求1所述的镍铁粉成型方法，其特征在于，所述压球处理采用对辊压球机。
5.根据权利要求1所述的镍铁粉成型方法，其特征在于，所述压球处理采用的压力为
11-15MPa。
6.根据权利要求1所述的镍铁粉成型方法，其特征在于，所述镍铁粉球团的抗压强度≥
300N/球，热态抗压强度≥1500N/球。

镍铁粉成型方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于粉末冶金成型技术领域，具体而言，本发明涉及镍铁粉成型方法。\n背景技术\n[0002] 铁球团矿是20世纪早期开发的一种细粒铁精矿球团的方法。它是富矿资源日益枯竭、贫矿资源大量开发利用的结果。随着现代高炉炼铁对精料提出的几近苛刻的要求，以及钢铁短流程的兴起，球团矿在钢铁工业中已经成为不可或缺的优质冶金炉料。膨润土作为传统冶金矿的优质粘结剂，其具有成球性能良好、资源丰富、价格低廉等优势，目前膨润土已经被广泛应用在冶金球团粘结剂领域。但是膨润土作为一种二氧化硅和三氧化二铝含量较高的原料，其添加入铁粉球团后会造成铁品位降低、增加高炉冶炼渣量以及高炉利用率下降，因此降低铁粉球团中膨润土的用量以及寻找新的有机粘结剂成为近年来铁粉球团研究的焦点问题。\n发明内容\n[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出了一种适于冷态成型的镍铁粉成型方法。\n[0004] 根据本发明的一个方面，本发明提出了一种镍铁粉成型方法，包括：\n[0005] 将镍铁粉与水玻璃和磷酸进行混合，以便得到混合物；\n[0006] 将所述混合物进行加热；以及\n[0007] 将加热后的所述混合物进行压球处理，以便得到镍铁粉球团。\n[0008] 由此，本发明上述实施例的镍铁粉成型方法采用水玻璃和磷酸作为粘结剂，该粘结剂为有机物和无机物联合使用的得到的复合粘结剂，采用该粘结剂可以将镍铁粉冷态成型，并且制备的镍铁粉球团具有良好的冷态强度和热态强度。另外，该复合粘结剂不需提制备成溶液，可以直接加入镍铁粉原料中使用，因此操作简单方便，进而可以有效提高镍铁粉的成型效率。\n[0009] 另外，根据本发明上述实施例的镍铁粉成型方法还可以具有如下附加的技术特征：\n[0010] 在本发明的一些实施例中，所述混合按照下列步骤进行：\n[0011] 向镍铁粉中加入水玻璃并进行第一混合，以便得到第一混合物；\n[0012] 向所述第一混合物中加入磷酸并进行第二混合，以便得到第二混合物。\n[0013] 在本发明的一些实施例中，所述水玻璃和所述磷酸的加入量之和不大于所述镍铁粉5重量％。\n[0014] 在本发明的一些实施例中，加入的所述水玻璃与所述磷酸质量比为(5-8)：(1-3)。\n[0015] 在本发明的一些实施例中，所述加热的温度为100-150摄氏度。\n[0016] 在本发明的一些实施例中，所述加热的时间为0.5-1小时。\n[0017] 在本发明的一些实施例中，所述压球处理采用对辊压球机。\n[0018] 在本发明的一些实施例中，所述压球处理采用的压力为11-15MPa。\n[0019] 在本发明的一些实施例中，所述镍铁粉球团的抗压强度≥300N/球，热态抗压强度≥1500N/球，(热态温度1000℃，保温时间0.5h)。\n具体实施方式\n[0020] 下面详细描述本发明的实施例，下面描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。\n[0021] 根据本发明的一个方面，本发明提出了一种镍铁粉成型方法。根据本发明具体实施例的镍铁粉成型方法包括：将镍铁粉与水玻璃和磷酸进行混合，以便得到混合物；将所述混合物进行加热；以及将加热后的所述混合物进行压球处理，以便得到镍铁粉球团。\n[0022] 由此，本发明上述实施例的镍铁粉成型方法采用水玻璃和磷酸作为粘结剂，采用该粘结剂可以将镍铁粉冷态成型，并且制备的镍铁粉球团具有良好的冷态强度和热态强度。另外，该复合粘结剂不需提制备成溶液，可以直接加入镍铁粉原料中使用，因此操作简单方便，进而可以有效提高镍铁粉的成型效率。\n[0023] 根据本发明的具体实施例，将镍铁粉与水玻璃和磷酸进行混合，可以优选地按照下列步骤进行：向镍铁粉中加入水玻璃并进行第一混合，以便得到第一混合物；向所述第一混合物中加入磷酸并进行第二混合，以便得到第二混合物。由此通过分步向镍铁粉中依次加入水玻璃和磷酸，进而可以进一步提高粘结效果，进而进一步提高镍铁粉的成型效率以及制备得到的镍铁粉球团的质量。根据本发明的具体实施例，通过上述方法将镍铁粉与水玻璃和磷酸进行混合，可以制备得到抗压强度≥300N/球，热态抗压强度≥1500N/球，(热态温度1000℃，保温时间0.5h)的镍铁粉球团。\n[0024] 根据本发明的具体实施例，首先，向镍铁粉中加入水玻璃，水玻璃溶液能够渗入到镍铁粉之间的孔隙中，固化后能提高镍铁粉的密度和强度。而磷酸在高温下有缩合作用，在温度500～900℃温度下进行脱水，磷酸与水玻璃会在颗粒间形成多聚磷酸盐和多硅酸盐的高稳定性骨架，因此，通过将磷酸与水玻璃联合使用可以显著提高镍铁粉球团的高温抗压强度。\n[0025] 根据本发明的具体实施例，将镍铁粉与水玻璃和磷酸进行混合，其中水玻璃和磷酸的加入量之和不大于镍铁粉5重量％。由此通过控制镍铁粉与水玻璃和磷酸三者的配比，可以进一步提高粘结效果。\n[0026] 根据本发明的具体实施例，加入的水玻璃与磷酸质量比为(5-8)：(1-3)。发明人发现，由于水玻璃粘度较高，流动性差，因此，与镍铁粉配制的混合料势必增大颗粒之间薄膜的厚度，延长了脱水硬化所需的时间，硬化后的强度有下降趋势，而加入上述配比的磷酸，则可达到较好的稀释作用，使得硬化后强度达到最大。并且发明人通过实验发现该配比过高过低都将影响其硬化后强度变差。\n[0027] 另外，通过控制该配比得到的复合粘结剂无需制备成水溶液，并且粘结效果好。采用该复合粘结剂制备得到的镍铁粉球团不仅具有良好的冷态抗压强度，在1000℃，保温时间0.5h条件下的热态抗压强度也较大。\n[0028] 根据本发明的具体实施例，进一步地，将混合物进行加热。进而可以使得、水玻璃预先固化。根据本发明的具体实施例，加热的温度为100-150摄氏度。由此通过加热至该温度可以使水玻璃固化速度加快，进而提高镍铁粉成型效率。根据本发明的具体实施例，加热的时间为0.5-1小时。由此通过采用上述加热条件最佳，过长过短固化效果都不好。\n[0029] 根据本发明的具体实施例，最后将加热后的所述混合物进行压球处理，以便得到镍铁粉球团。根据本发明的具体实施例，压球处理采用对辊压球机。根据本发明的具体实施例，压球处理采用的压力为11-15MPa。由此可以有效地制备得到抗压强度满足要求的镍铁粉球团。本发明对于抗压强度以及热态抗压强度的测量方法，均采用常规测量方法。根据本发明的具体实施例，采用上述实施例的镍铁粉成型方法制备得到的镍铁粉球团的抗压强度≥300N/球，热态抗压强度≥1500N/球，(热态温度1000℃，保温时间0.5h)。\n[0030] 实施例1\n[0031] 该复合粘结剂主要由磷酸和水玻璃组成，两者的比例为3:5；将上述复合粘结剂与镍铁粉混合5分钟后，加热一段时间，加热温度为100度，加热时间为1小时；然后将加热后的混合物料送入压力为15MPa的对辊压球机制备球团。该球团可承受较高的高温强度，具有良好的耐高温性能。具体地，抗压强度≥300N/球，热态抗压强度≥1500N/球，(热态温度1000℃，保温时间0.5h)。\n[0032] 实施例2\n[0033] 该复合粘结剂主要由磷酸和水玻璃组成，两者的比例为1:8；将上述复合粘结剂与镍铁粉混合8分钟后，加热一段时间，加热温度为150度，加热时间为30分钟；然后将加热后的混合物料送入压力为13MPa的对辊压球机制备球团。该球团可承受较高的高温强度，具有良好的耐高温性能。具体地，抗压强度≥300N/球，热态抗压强度≥1500N/球，(热态温度\n1000℃，保温时间0.5h)。\n[0034] 实施例3\n[0035] 该复合粘结剂主要由磷酸和水玻璃组成，两者的比例为2:7；将上述复合粘结剂与镍铁粉混合10分钟后，加热一段时间，加热温度为130度，加热时间为40分钟；然后将加热后的混合物料送入压力为11MPa的对辊压球机制备球团。该球团可承受较高的高温强度，具有良好的耐高温性能。具体地，抗压强度≥300N/球，热态抗压强度≥1500N/球，(热态温度\n1000℃，保温时间0.5h)。\n[0036] 对比例1\n[0037] 在铁矿粉中添加金属铁粉，混合搅拌均匀；称取一定量的淀粉、氢氧化钠和硼砂，首先加入适量水将氢氧化钠、硼砂制成溶液，之后向该溶液中加入淀粉，搅拌混合均匀；或者称取一定量的腐植酸钠干粉或聚乙烯醇干粉；将上述制备的粘结剂加入到铁矿粉和铁粉的中，混合搅拌均匀；将上述混合料经混碾、造球或压球制得冷固球团。\n[0038] 结论：(1)制备该冷固球团所用粘结剂加水需提前配制，且在制备球团过程中需再次加水将混合料浸透打湿，制备过程稍显复杂；(2)采用该方法制备的球团具有良好的冷态强度，但其高温热强度较弱。\n[0039] 对比例2\n[0040] 一种含煤铁粉球团复合粘结剂，该粘结剂主要由30-50％的改性腐植酸铵、5-15％的淀粉、40-60％的助溶剂组成，该复合粘结剂为干粉状物质。\n[0041] 结论：(1)该复合粘结剂在使用过程中需要加入水分首先使其溶解，然后粘结剂才能起到粘结和紧固的作用，对水分依赖较大，制备过程稍显复杂；(2)该复合粘结剂仅适用于室温冷态成型条件，其高温热粘结强度较低。\n[0042] 对比例3\n[0043] 一种铁矿粉球团粘结剂及其应用，该球团粘结剂的化学成分为：聚阴离子纤维素、黄原胶、田箐胶和刺槐胶。该铁粉球团的应用包括：首先配制含有粘结剂、碳酸钠和膨润土的混合物，然后将该混合物加入铁精粉中，其加入量占铁精粉质量的0.9-1.1％，然后加入一定量的水分混合均匀，最后制备球团。\n[0044] 结论：(1)该球团粘结剂主要为有机高分子物质和自然界提取的添加胶体物料，且制备过程中需要加入水分溶解，制备过程稍显复杂；(2)采用该粘结剂制备的球团具有良好的冷态强度，但是其高温热态强度较差。\n[0045] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。\n[0046] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。