一种炼钢用增碳剂及生产工艺和使用方法技术

本发明专利技术公开了一种炼钢用增碳剂及生产工艺和使用方法，这种增碳剂由含碳材料、脱氧剂、比重调节剂及粘结剂按一定重量百分比组成，将含碳材料、脱氧剂、比重调节剂分别经破碎机破碎、研磨机研成粉料在搅拌机内混匀，加入粘结剂再混合均匀后用成型机将其制成一定形状的固体颗粒，将固体颗粒在一定温度制度下和规定时间内烘干焙烧后，冷却包装。在出钢及钢水精炼过程中加入到钢水中，然后进入吹氩站进行吹氩处理。这种炼钢用增碳剂使用于３０吨电炉或１００吨转炉，使碳的回收率稳定在９０～９５％以上，钢中无碳偏析现象，操作时不污染环境，改善操作条件，同时可降低生产成本，有推广价值。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于钢铁冶金和机械与铸造企业的炼钢用增碳剂及生产这种增碳剂的工艺和这种增碳剂的使用方法，归属于C21C5/00类。
技术介绍
目前在炼钢生产过程中对钢水进行增碳剂的方法主要为利用含碳材料(如石墨、类石墨、电极粉、石油焦、焦粒等)及含碳铁合金在出钢过程及精炼过程加入到钢水中以对钢水进行增碳处理。此种含碳材料虽然应用较广泛而且工艺成熟，但此增碳剂一般为粉状物(有少量颗粒)，比重小，因此在使用时极易产生扬尘，又飘浮在渣面，造成环境污染，碳的回收率受控于不同性质的渣，增碳率不稳定，粉料容易暴露于空气中，造成碳的烧损高，因而碳的回收率较低(一般在85％左右)，容易造成碳在钢水中局部富集，而造成碳偏低。对用含碳铁合金，增碳稳定且碳的回收率较高，但也有如下缺陷①价格高，致使冶炼成本高；②增碳量受含碳铁合金中其它合金元素的限制，操作难度也较大，不是一种理想的增碳材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种比重较大、碳回收率稳定的固体颗粒状的复合铁碳增碳剂，同时提出了生产这种复合铁碳增碳剂的生产工艺和使用方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案本技术方案分为复合铁碳增碳剂的成份、配比及生产工艺和使用方法。炼钢用增碳剂由含碳材料、脱氧剂、比重调节剂及粘结剂组成，先把含碳材料、比重调节剂、脱氧剂分别用破碎机破碎成0～45mm的颗粒，然后分别筛分将0～6mm的小颗粒留下，将大颗粒用球磨机或雷蒙磨等研磨成0～250目的粉料，将0～6mm的小颗粒与0～250目的粉料混均作为原料，按重量百分比将各种原料放入搅拌机内混匀2～55分钟，加入粘结剂再混合2～65分钟，用成型机将混匀料制成固体颗粒，将固体颗粒在室温下自然干燥或在25～750℃温度下焙烧2～60小时烘干，自然冷却检验包装入库。采用如上技术方案提供的炼钢用增碳剂及这种增碳剂的生产工艺和使用方法，与现有技术相比其优点在于①由于增碳剂的比重稍大于钢渣的比重，且为固体颗粒状，当在出钢或对钢水进行精炼过程中加入钢水时，增碳剂将下沉到钢水与钢渣的交界面以下，在高温钢水条件下，增碳剂不断熔化，碳元素固熔到钢液中，对钢水起增碳作用；②因增碳剂为颗粒状，在使用过程中不会产生扬尘，无环境污染问题存在；③因增碳剂在钢液与钢渣界面以下熔化，不会造成碳裸露在空气中和减小钢渣性质对碳回收率的影响，因此碳回收率可达到90％以上；④此增碳剂为粒状复合碳铁，碳扩散进入钢水中，在一定吹氢(Ar)时间的作用下，碳能比较均匀进入钢液中，不含造成碳偏析，成本较低；⑤有一定的脱氧作用，可节约脱氧剂的用量。具体实施例方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步的描述。本专利技术所述的一种炼钢用增碳剂由含碳材料、脱氧剂、比重调节剂及粘结剂组成。脱氧剂占重量的1～15％，比重调节剂占重量的2～25％，含碳材料占重量百分比的60～94％，粘结剂占重量百分比的2～15％。其中脱氧剂为金属铝(Al)、硅(Si)、钙(Ca)、碳化硅(SiC)、硅铁(Si-Fe)、硅-钙合金(Si-Ca)等；比重调剂为铁粒、钢或铁渣粒、氧化铁皮、铁屑等，它的含铁量在70～90％；含碳材料为焦碳、煤、石墨、类石墨、沥青、石油焦、电极粉等，它的含碳量在70～100％；粘结剂为水玻璃、树脂、沥青、纸浆、焦油、糖渣、水等。将含碳材料、比重调节剂、脱氧剂分别用破碎机破碎成0～45mm的颗粒，然后分别筛分将0～6mm的小颗粒留下，将大颗粒用球磨机或雷蒙磨研磨成0～250目的粉料，将0～6mm的小颗粒与0～250目的粉料混均作为原料，按重量百分比将各种原料放入搅拌机内混匀2～55分钟，加入粘结剂再混合2～65分钟，用成型机将混匀料制成固体颗粒，将固体颗粒在室温下自然干燥或在25～750℃温度下焙烧2～60小时烘干，自然冷却包装入库待用。用如上成份、配比及生产工艺提供的炼钢用增碳剂的使用方法是在出钢或钢水精炼过程中把增碳剂加入到钢水中，出完钢或精炼过程结束后进入吹氩(Ar)站再对钢水进行吹氩处理0～8分钟进行浇铸。将如上配方及生产工艺制成的炼钢用增碳剂分别应用于30吨电炉及100吨转炉上。在30吨电炉应用结果表明①碳回收率稳定在90～95％以上；②加入过程无扬尘现象；③钢中未发生碳偏析现象；④冶炼含碳量为0.45％的碳钢时与使用碳质增碳剂相比降低生产成本2.0～5.0元/吨钢，与使用铁合金相比降低生产成本3.0～7.0元/吨钢。在100吨转炉上应用结果表明①碳回收率稳定在90～95％以上；②加入亦无扬尘现象发生；③钢中无碳偏析现象；④台炼含碳量为0.45％的碳钢时，与使用碳质增碳相比可降低生产成本2.5～5.5元/吨钢，与使用高碳铁合金相比可降低生产成本3.5～8.0元/吨钢；⑤操作方便，不需改变现行加料工艺。其余实施例实施例1用脱氧剂5％、比重调节剂10％、含碳材料75％、粘结剂2.5％，将脱氧剂、比重调节剂、含碳材料破碎、研磨、搅拌混匀，加入粘结剂，混匀制成固体颗粒，在25～750℃温度下焙烧2～60小时，自然冷却待用。在出钢或钢水精炼过程中把增碳剂加入到钢水中，出钢或精炼结束后吹氧(Ar)处理0～8分钟进行烧铸。实施例2用脱氧剂10％、比重调节剂15％、含碳材料65％、粘结剂3.0％，将脱氧剂、比重调节剂、含碳材料破碎、研磨、搅拌混匀，加入粘结剂，混匀制成固体颗粒，在25～750℃温度下焙烧2～60小时，自然冷却待用。在出钢或钢水精炼过程中把增碳剂加入到钢水中，出钢或精炼结束后吹氧(Ar)处理0～8分钟进行烧铸。实施例3用脱氧剂13％、比重调节剂20％、含碳材料85％、粘结剂4.5％，将脱氧剂、比重调节剂、含碳材料破碎、研磨、搅拌均匀，加入粘结剂，混匀制成固体搅拌，在25～750℃温度下焙烧2～60小时，自然冷却待用。在出钢或钢水精炼过程中把增碳剂加入到钢水中，出钢或精炼结束后吹氧(Ar)处理0～8分钟进行烧铸。权利要求1.一种炼钢用增碳剂，由含碳材料、脱氧剂、比重调节剂、粘结剂组成，其特征在于脱氧剂占重量的1～15％，比重调节剂占重量的2～25％，粘结剂占重量的2～15％，其余为含碳材料；含碳材料为焦炭、煤、石墨、类石墨、沥青、石油焦、电极粉，其含碳量在70～100％；脱氧剂为铝、硅、钙、碳化硅、硅铁、硅钙合金；比重调节剂为铁粒、钢或铁渣、氧化铁皮、铁屑，其含铁量在70～90％；粘结剂为水玻璃、树脂、沥青、纸浆、焦油、糖渣、水。2.一种根据权利要求1所述炼钢用增碳剂的生产工艺，其特征在于将含碳材料、比重调节剂、脱氧剂分别用破碎机破碎成0～45mm的颗粒，然后分别筛分将0～6mm的小颗粒留下，将大颗粒用球磨机或雷蒙磨研磨成0～250目的粉料，将0～6mm的小颗粒与0～250目的粉料混均作为原料，按重量百分比将各种原料放入搅拌机内混匀2～55分钟，加入粘结剂再混合2～65分钟，用成型机将混匀料制成固体颗粒，将固体颗粒在室温下自然干燥或在25～750℃温度下焙烧2～60小时烘干，自然冷却包装。3.一种根据权利要求1所述的炼钢用增碳剂的使用方法，其特征在于在出钢或钢水精炼过程中把增碳剂加入到钢水中，出完钢或精炼过程结束后进入吹氩(Ar)站再对钢水进行吹氩处理0～8分钟进行浇铸。全文摘要本专利技术公开了，这种增碳剂由含碳材料、脱氧剂、比重调节剂及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼钢用增碳剂，由含碳材料、脱氧剂、比重调节剂、粘结剂组成，其特征在于：脱氧剂占重量的１～１５％，比重调节剂占重量的２～２５％，粘结剂占重量的２～１５％，其余为含碳材料；　　　　含碳材料为焦炭、煤、石墨、类石墨、沥青、石油焦、电极粉，其含碳量在７０～１００％；　　　　脱氧剂为铝、硅、钙、碳化硅、硅铁、硅钙合金；　　　　比重调节剂为铁粒、钢或铁渣、氧化铁皮、铁屑，其含铁量在７０～９０％；　　　　粘结剂为水玻璃、树脂、沥青、纸浆、焦油、糖渣、水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴光亮，王哲，
申请(专利权)人：吴光亮，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]