一种利用冶金焦生产增碳剂以及对钢液增碳的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用冶金焦生产增碳剂以及对钢液增碳的方法，属于炼钢领域。本发明专利技术以冶金焦为主要原料，经破碎筛选、搅拌成形、提质处理、密封包装等其中一步或几步处理后得到的增碳剂，用于炼钢初炼炉(转炉、电弧炉等)、精炼炉(LF、RH、VD)等对钢液增碳或脱氧，碳的收得率≥90％，适用所有钢种。其理化指标应达到以下要求：1)普通增碳剂：固定碳82～92％、挥发份≤2.0％，水份≤1.0％，S≤1.0％，N≤1.0％，其他为灰份等不可避免的杂质。2)低氮增碳剂：固定碳82～92％、挥发份≤2.0％，水份≤0.5％，S≤0.5％，N≤0.3％，其他为灰份等不可避免的杂质。质。

【技术实现步骤摘要】
一种利用冶金焦生产增碳剂以及对钢液增碳的方法


[0001]本专利技术属于炼钢领域，具体涉及一种利用冶金焦生产增碳剂以及对钢液增碳的方法。

技术介绍

[0002]增碳剂是钢铁行业中炼钢时必须使用的一种添加剂，其作用时调整钢材的含碳量。目前，在钢铁行业中，一般使用的增碳剂有石墨增碳剂、石油焦增碳剂、沥青焦增碳剂、煅烧无烟煤增碳剂等，这些全都需要经过专门的石墨化处理工艺生产，生产成本较高且环保处理难度大。中国专利(申请公布号：CN 110921653 A)“一种煅煤增碳剂的生产工艺”中，增碳剂的制备流程为：原料混合
→
原料预处理
→
表面处理
→
烘干
→
石墨化处理，工艺复杂，制备成本高；中国专利(申请公布号：CN 111020104 A)“一种石墨质增碳剂的生产方法”中，需破碎、混匀，过程中会产生大量粉尘，污染环境；中国专利(申请公布号：CN 208762534 U)“一种新型增碳剂”中，采用钢质内芯，碳质外包层的结构，其结构复杂，制备困难且成本高。
[0003]冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼焦的统称，其中90％以上的冶金焦用于高炉炼铁。冶金焦必须具有适当的理化指标，其主要组分为碳，因此具有替代普通增碳剂的可能；另外，冶金焦用于高炉炼铁中还要起到料柱骨架作用，因此粒度不能过小，一般需＞15mm，但在焦炉和高炉筛下焦丁粒度过小，一般用于烧结代替无烟煤，属低价值利用；本专利技术利用可充分利用这些焦丁，代替成本较高的增碳剂对钢液增碳，达到降低成本的目的。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有炼钢用增碳剂成本高、制造过程复杂、污染严重等的问题，提供了一种利用冶金焦生产增碳剂对钢液增碳的方法。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现：
[0006]一种利用冶金焦生产增碳剂以及对钢液增碳的方法，是以冶金焦为主要原料生产的增碳剂，其生产步骤包括：
[0007]步骤1：破碎筛选
[0008]将冶金焦送入破碎机，破碎成颗粒，筛选粒度1.0mm～10.0mm的冶金焦进入下一步工序，10.0mm以上的冶金焦返回破碎机继续破碎。
[0009]步骤2：搅拌成形
[0010]将步骤1所得的粒度1.0mm以下的冶金焦与糊精、水按88～93％、1～2％、5～8％的重量百分比进行充分搅拌混匀，然后再利用压球机压制成粒度1.0mm～10.0mm稳定的球形或圆柱形，之后进行步骤3。
[0011]步骤3：提质处理
[0012]根据钢种对有害元素的要求，生产普通增碳剂和低氮增碳剂两种。
[0013]1)普通增碳剂：将筛选粒度合格的冶金焦送入低温加热炉内，进行脱水处理，加热
温度100℃～300℃，加热时间20min～120min。其成分重量百分比为：固定碳82～92％、挥发份≤2.0％，水份≤1.0％，S≤1.0％，N≤1.0％，其他为灰份等不可避免的杂质。
[0014]2)低氮增碳剂：由于部分高品质钢种对氮、硫、氢等含量有较高的要求，因此这部分钢种使用的增碳剂需要进行进一步提质处理。将筛选粒度合格的冶金焦送入氩气保护的高温炉内，进行提质处理，加热温度600℃～2500℃，加热时间20min～120min。其成分重量百分比为：固定碳82～92％、挥发份≤2.0％，水份≤0.5％，S≤0.5％，N≤0.3％，其他为灰份等不可避免的杂质。
[0015]步骤4：密封包装
[0016]增碳剂成份和粒度达到要求后，进行密封包装。
[0017]上述利用冶金焦生产增碳剂以及对钢液增碳的方法，其中：
[0018]所述的冶金焦既可以采用干熄焦，也可以采用湿熄焦。
[0019]所述冶金焦生产增碳剂的生产工艺流程，根据冶金焦原料来理化指标以及拟生产增碳剂指标，合理选择“破碎筛选、搅拌成形、提质处理、密封包装”中的一项或几项。
[0020]所述的冶金焦生产的增碳剂用于初炼炉(转炉、电弧炉等)、精炼炉(LF、RH、VD)等钢铁冶炼过程中，对钢液有增碳和脱氧作用。
[0021]所述的冶金焦生产的增碳剂，适用于所有钢种，碳元素收得率≥90％。因为冶金焦生产的增碳剂主要成份为固定碳，为增碳元素；灰分主要成分为SiO2、Al2O3等氧化物，是炼钢生产过程中的脱氧产物，而炼钢所用的渣为SiO2‑
Al2O3‑
CaO三元渣系，因此，灰分可进入炉渣中，不影响钢种质量；挥发份和水份在冶炼高温下挥发，不影响钢液成份。所以，选择不同品质的冶金焦增碳剂可实现全钢种覆盖。
具体实施方式
[0022]实施例1：
[0023]某钢厂A，以湿熄焦为原料，首先进行破碎筛选，得到粒度1.0mm～10.0mm的焦丁，在经过300℃加热30min进行干燥，得到普通增碳剂，成份为固定碳89.93％、挥发份1.33％，水份0.92％，S0.81％，N0.52％的增碳剂。
[0024]在该厂130t的转炉生产HRB400钢种时，转炉终点出钢C含量0.06％，出钢过程中通过合金料斗逐步加入225kg冶金焦增碳剂。出钢结束后，吹氩5min均匀成分温度，取样分析结果，钢水C含量为0.20％，收得率为90％。
[0025]实施例2：
[0026]某钢厂B，以高炉筛下的粒度1.0mm～10.0mm湿熄焦焦丁为原料，经过120℃加热60min对其进行干燥，得到普通增碳剂，成份为固定碳82.11％、挥发份1.52％，水份0.85％，S0.96％，N0.60％的增碳剂。
[0027]在该厂出钢量120t的电弧炉生产45#钢种时，电弧炉终点出钢C含量0.08％，出钢过程中通过合金料斗逐步加入550kg冶金焦增碳剂。出钢结束后，吹氩4.5min均匀成分温度，取样分析结果，钢水C含量为0.43％，收得率为93％。
[0028]实施例3：
[0029]某钢厂C，以干熄焦为原料，进行破碎筛选，得到粒度1.0mm～10.0mm的焦丁，得到普通增碳剂，成份为固定碳86.22％、挥发份1.89％，水份0.62％，S0.85％，N0.73％的增碳
剂。
[0030]在该厂100t的LF精炼炉生产82B钢种时，LF炉进站C含量为0.79％，在LF精炼中通过料仓逐步加入47kg冶金焦增碳剂，吹氩5min均匀成分温度后取样分析，钢水C含量为0.83％，收得率为98％。
[0031]实施例4：
[0032]某钢厂D，以干熄焦为原料，进行破碎筛选，得到粒度1.0mm～10.0mm的焦丁，再经过2000℃加热60min对其进行提质处理，得到低氮增碳剂，成份为固定碳91.14％、挥发份1.20％，水份0.24％，S0.11％，N0.21％的增碳剂。
[0033]在该厂180t的RH精炼炉生产X65钢种时，RH进站C含量为0.07％，在RH成分调整时通过合金料仓加入165kg冶金焦增碳剂，循环5min均匀成分温度后取样分析结果，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用冶金焦生产增碳剂以及对钢液增碳的方法，其特征在于：本发明以冶金焦为主要原料生产的增碳剂，其生产步骤包括：步骤1：破碎筛选，将冶金焦送入破碎机，破碎成颗粒，然后进行筛选；其中粒度1.0mm～10.0mm的冶金焦直接进入步骤3；粒度10.0mm以上的冶金焦返回破碎机再次进行破碎；粒度1.0mm以下的冶金焦进入步骤2；步骤2：搅拌成形，将步骤1所得的粒度1.0mm以下的冶金焦与糊精、水按88～93％、1～2％、5～8％的重量百分比进行充分搅拌混匀，然后再利用压球机压制成粒度1.0mm～10.0mm稳定的球形或圆柱形，之后进行步骤3；步骤3：提质处理，根据钢种对有害元素的要求，生产普通增碳剂和低氮增碳剂两种；1)普通增碳剂：将筛选粒度合格的冶金焦送入低温加热炉内，进行脱水处理，加热温度100℃～300℃，加热时间20min～120min。其成分重量百分比为：固定碳82～92％、挥发份≤2.0％，水份≤1.0％，S≤1.0％，N≤1.0％，其他为灰份等不可避免的杂质；2)低氮增碳剂：将筛选粒度合格的冶金焦送入氩气保护的高温炉内，进行提质处理，加热温...

【专利技术属性】
技术研发人员：许家彦，董廷亮，李扬洲，
申请(专利权)人：江苏集萃冶金技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：