铁碳合成块及其应用制造技术

一种由铁粉和碳粉混合制成的铁碳合成块，用于电弧炉炼钢、转炉炼钢、出钢水过程中和炉外精炼处理过程中提高钢水的含碳量。它是由下列重量配比的原料制成：铁粉３３～９０％，碳粉１０～６７％；且粒径为１０～８０ｍｍ，密度为３．０～５．５ｇ／ｃｍ↑［３］。还可另加上述配比总重量２～４％的粘合剂。采用铁碳合成块增碳方法，每吨钢加入３～４ｋｇ合成块时，钢水碳含量能增加０．０３～０．０４％，而溶解氧含量降低５０ｐｐｍ以上；钢渣中氧化铁含量降低６～８％，出钢后硅、铝收得率提高１２～１５％；总之，每吨钢成本降低５．３元。并彻底消除了出钢时钢水大沸腾现象，保证了安全生产，同时，每炉钢的钢水精炼处理周期也缩短了２分钟以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由铁粉和碳粉混合制成的铁碳合成块，用于炼钢炉中提高钢水的含碳量。
技术介绍
目前，电弧炉炼钢向高效化、节能化的方向发展。其原料大量使用废钢，通过向炉内大量吹氧，利用废钢中碳、硅等元素被氧化而产生的化学反应热，实现节能和高效化的目的。但是由于废钢中碳的含量无法确定，冶炼过程中吹入大量氧气后，其结果导致钢水中溶解氧含量增高和碳含量偏低等弊端。为了克服上述缺陷，采用在出钢水时和炉外精炼处理过程中加入大量硅、铝等脱氧剂来降低钢水氧含量。同时为了提高含碳量，传统的增碳方法是向炉内加入碳粉或焦碳等高碳材料，或通过炉外碳枪和炉壁碳枪向炉内喷入碳粉。显然，前者增加了冶炼成本，同时以硅、铝脱氧产物形态存在于钢水中的夹杂物增多，降低了钢坯质量，甚至导致钢坯报废。而加碳又由于这类材料的密度小于炉内钢渣密度，添加时小部分被除尘系统抽吸掉，绝大部分漂浮在钢渣上被燃烧掉，因而对钢水的增碳效果差，且很不稳定，很难实现终点碳含量的控制。而在出钢水时向钢包加入碳粉时，容易产生钢水强烈沸腾现象，严重时会产生钢水大量喷溅，毁坏钢水车等造成钢水损失和停产。因此，如何有效增碳，成为实现电弧炉炼钢的高效化、节能化的关键。此外，转炉炼钢和钢包精炼处理过程中同样存在上述问题。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的缺陷和打破传统观念的束缚，提供一种铁碳合成块，将其添加到炼钢炉中，能有效地提高钢水含碳量，实现电弧炉炼钢的高效化、节能化。本专利技术铁碳合成块，其中合成块是由下列重量配比的原料制成铁粉 33～90％碳粉 10～67％；制成的合成块的密度为3.0～5.5g/cm3。本专利技术铁碳合成块，其中合成块原料重量最佳配比为铁粉 55～67％碳粉 33～45％；制成的合成块的密度为4.0～4.5g/cm3。本专利技术铁碳合成块，其特征是所述合成块是由下列重量配比的原料制成铁粉 33～90％碳粉 10～67％；另加上述配比总重量2～4％的粘合剂；制成的合成块的密度为3.0～5.5g/cm3。本专利技术铁碳合成块，其中合成块原料重量最佳配比为铁粉 55～67％碳粉 33～45％； 另加上述配比总重量2～4％的粘合剂，制成的合成块的密度为4.0～4.5g/cm3。本专利技术铁碳合成块，其中粘合剂为玉米淀粉或酚醛树脂或焦油沥青。本专利技术铁碳合成块，其中合成块的粒径为10～80mm的球形或扁椭圆形或方块。本专利技术铁碳合成块在电弧炉炼钢中、转炉炼钢中、出钢过程中或钢包精炼处理过程中增加钢水含碳量的应用。本专利技术铁碳合成块是以高密度的铁粉为载体并加入碳粉，通过加工成型制成。由于其密度大于炼钢炉中钢渣密度，投放在炉内，能穿过钢渣层。其中铁元素直接熔化进入钢水中，增加钢水产量；而碳元素大部分直接掺入钢水中，稳定有效地增加钢水的含碳量，而另一部分将钢渣中的氧化铁还原成金属铁，也增加钢水产量。又由于炉内钢水中碳含量的提高，氧含量降低，出钢时加入到钢包中的铝、硅等脱氧剂消耗显著降低，并使得以铝、硅脱氧产物形态存在于钢水中的夹杂物显著减少，也提高了钢水质量。还由于钢水中氧含量降低，避免了出钢时钢水沸腾现象的产生。特别是本专利技术制成的高密度铁碳合成块，改变了传统的直接撒碳粉或喷碳粉的添加方法，从而达到上述的有益效果，具有明显的经济效益和社会效益。实验数据表明，采用铁碳合成块增碳方法，每吨钢加入3～4kg合成块时，钢水碳含量能增加0.03～0.04％，而溶解氧含量降低50ppm以上；钢渣中氧化铁含量降低6～8％，出钢后硅、铝收得率提高12～15％；总之，每吨钢成本降低5.3元。并彻底消除了出钢时钢水大沸腾现象，保证了安全生产，同时，每炉钢的钢水精炼处理周期也缩短了2分钟以上。本专利技术铁碳合成块也适用于转炉炼钢、出钢水过程中加碳和炉外精炼处理过程中加碳。具体实施例方式实施例1将铁粉、碳粉按下列重量配比33％、67％，另加上述重量配比总量2～3％的玉米淀粉作粘合剂，经搅拌、混匀、压制或滚粘成球状，并晾干或烘干，制成密度为3.0g/cm3、粒径为80mm的铁碳合成球。在电弧炉上试验结果表明，每吨钢加入5～8kg这样的铁碳合成球，钢水终点碳含量增加0.01～0.02％。实施例2将铁粉和碳粉分别按下列重量配比60％和40％，经搅拌、混匀、压制成球状，并晾干或烘干，制成密度为4.2g/cm3、粒径为40mm的铁碳合成球。在电弧炉上试验结果表明，每吨钢加入3～4kg这样的铁碳合成球，钢水终点碳含量增加0.03～0.04％。实施例3将铁粉、碳粉按下列重量配比90％、10％，另加上述重量配比总量3～4％的焦油沥青作粘合剂，经搅拌、混匀、压制或滚粘成球状，并晾干或烘干，制成密度为5.5g/cm3、粒径为10mm的铁碳合成球。在电弧炉上试验结果表明，每吨钢加入8～10kg这样的铁碳合成球，钢水终点碳含量增加0.01～0.02％。从上述实施例可以看出，实施例2的增碳效果最大，同时获得生产成本降低，钢水中夹杂物减少，精炼时间缩短的综合冶炼效果。该实施例中不加玉米淀粉，实际上它的用量小，只是为了增加粘合性，便于成型，同时玉米淀粉在炉内也会烧成碳。实施例1、3可取得增碳0.01～0.02％的效果。粘合剂还可为糊精、酚醛树脂、亚硫酸盐纸浆废液、羧甲基纤维素和硅酸乙酯。权利要求1.一种铁碳合成块，其特征是所述合成块是由下列重量配比的原料制成铁粉33～90％碳粉10～67％；且制成的合成块的密度为3.0～5.5g/cm3。2.根据权利要求1所述的铁碳合成块，其特征是所述合成块原料的重量最佳配比为铁粉55～67％碳粉33～45％；且制成的合成块的密度为4.0～4.5g/cm3。3.根据权利要求1所述的铁碳合成块，其特征是所述合成块是由下列重量配比的原料制成铁粉33～90％碳粉10～67％。另加上述配比总重量2～4％的粘合剂；且制成的合成块的密度为3.0～5.5g/cm3。4.根据权利要求3所述的铁碳合成块，其特征是所述合成块原料的重量最佳配比为铁粉55～67％碳粉33～45％。另加上述配比总重量2～4％的粘合剂；且制成的合成块的密度为4.0～4.5g/cm3。5.根据权利要求3或4所述的铁碳合成块，其特征是所述粘合剂为玉米淀粉或酚醛树脂或焦油沥青。6.根据权利要求1～4任一项所述的铁碳合成块，其特征是所述合成块的粒径为10～80mm的球形或扁椭圆形或方块。7.根据权利要求5所述的铁碳合成块，其特征是所述合成块的粒径为10～80mm的球形或扁椭圆形或方块。8.如权利要求1所述的铁碳合成块在电弧炉炼钢中或在转炉炼钢中增加钢水含碳量的应用。9.如权利要求1所述的铁碳合成块在出钢过程中或在钢包精炼过程中增加钢水含碳量的应用。全文摘要一种由铁粉和碳粉混合制成的铁碳合成块，用于电弧炉炼钢、转炉炼钢、出钢水过程中和炉外精炼处理过程中提高钢水的含碳量。它是由下列重量配比的原料制成铁粉33～90％，碳粉10～67％；且粒径为10～80mm，密度为3.0～5.5g/cm文档编号C21C7/00GK1827788SQ20061006671公开日2006年9月6日 申请日期2006年4月5日 优先权日2006年4月5日专利技术者卞安生 申请人:卞安生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁碳合成块，其特征是所述合成块是由下列重量配比的原料制成：铁粉３３～９０％碳粉１０～６７％；且制成的合成块的密度为３．０～５．５ｇ／ｃｍ↑［３］。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卞安生，
申请(专利权)人：卞安生，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]