專利名稱：碳錳球及其制備方法和高、中碳鋼轉爐-連鑄冶煉工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于煉鋼技術領域，具體涉及一種碳錳球及其制備方法和高、中碳鋼轉 爐-連鑄冶煉工藝。
背景技術：
隨著鋼鐵工業的發展，鋼鐵工業對煉鋼生產率、鋼的成本等方面都提出了越來越 高的要求。而目前大多數鋼廠均采用增碳法工藝冶煉高中碳鋼，煉鋼終點出鋼碳控制在 0.10%以下，出鋼過程中需加入大量的增碳劑(無煙煤或石油焦增碳劑)進行增碳，但由于 增碳劑比重輕，在出鋼過程中大部分會飄浮在鋼水表面，導致增碳劑未完全熔化，因而嚴重 影響了碳的控制。國內大多數鋼廠采用的技術有喂碳包芯線、加含碳合金或加碳粉+LF爐 化渣精煉工藝，使碳控制在鋼種合格的范圍內，但上述工藝中碳收得率較低并且不易控制， 生產成本較高，過程處理時間長。目前，為實現對煉鋼物流的優化，降低生產成本，轉爐-連鑄短流程生產技術得到 了廣泛的應用研究，特別是高、中碳鋼冶煉過程中，轉爐煉鋼后可直接進入連鑄澆鋼工序， 但加入普通增碳劑進行增碳，必須采用LF爐化渣精煉工藝化渣后方能使碳充分、均勻溶解 于鋼液。加入普通增碳劑進行增碳工藝過程處理時間長，滿足不了短流程生產技術要求，與 連鑄機的周期不匹配。為了滿足鋼鐵工業發展的需要，現急需一種熔化較快、碳收得率較高的增碳新材 料，用以取代無煙煤增碳劑或石油焦增碳劑，更好地解決轉爐-連鑄短流程低成本生產中 出鋼增碳過程增碳劑熔化不均，處理時間長，碳收得率不高和不易控制的問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中的不足，提供一種碳錳球及其制備 方法和高、中碳鋼轉爐-連鑄冶煉工藝。本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種碳錳球，該碳錳球由以下重量配比 的原料制得高碳錳鐵粉50 53%、碳粉40 43%、結合劑5 7%;其中，所述高碳錳鐵 粉按重量計含碳6 10%、錳70 77%，所述碳粉按重量計含碳> 82%，所述結合劑為黏 結材料，按重量計含聚陰離子纖維素鈉5 9%、廣西白泥63 67%、糊精13 17%、碳酸 鈉11 15% ；所述廣西白泥按重量計含三氧化二鋁25 35%，二氧化硅40 55%。所述聚陰離子纖維素鈉為白色粉末，粒度-200目，純度>90%，聚陰離子纖維素 簡稱PAC，是由天然纖維素經化學改性而制得的水溶性纖維素醚類衍生物，是一種重要的水 溶性纖維素醚，通常應用其鈉鹽，即聚陰離子纖維素鈉。所述糊精是淀粉經酶法或化學方法水解得到的降解產物，為數個至數十個葡萄糖 單位的寡糖和聚糖的混合物。其中，上述碳錳球的粒度為5 15mm。其中，上述碳錳球按重量計所含水分< 1 %。
本發明所要解決的第二個技術問題是提供碳錳球的制備方法。一種碳錳球的制備方法，包括如下步驟a、按重量配比將高碳錳鐵粉50 53%、碳粉40 43%、結合劑5 7%混合均 勻；其中，所述高碳錳鐵粉按重量計含碳6 10 %、錳70 77 %，所述碳粉按重量計含碳 ^ 82%，所述結合劑為黏結材料，按重量計含聚陰離子纖維素鈉5 9%、廣西白泥63 67%、糊精13 17%、碳酸鈉11 15%;所述廣西白泥按重量計含三氧化二鋁25 35%， 二氧化硅40 55%。b、將步驟a中混合后物料加水攪拌均勻壓制成球團；C、球團經干燥后制得碳錳球。其中，上述方法步驟b中所述球團的粒度為5 15mm。其中，上述方法步驟c中所述碳錳球按重量計所含水分< 1%。其中，上述方法步驟c中干燥方法是先將球團自然堆放干燥M 4 后送入立式 干燥爐進行干燥，立式干燥爐干燥溫度控制在200 250°C、干燥時間lh。本發明解決的第三個技術問題是提供一種高、中碳鋼轉爐-連鑄冶煉工藝。高、中碳鋼轉爐-連鑄冶煉工藝采用增碳法冶煉高、中碳鋼，轉爐冶煉過程中使 用權利要求1、2或3所述的碳錳球作為增碳劑，轉爐冶煉出鋼過程中每噸鋼水加入碳錳球 9. 02 12. 4kg，轉爐煉鋼后直接進入連鑄澆鋼工序，不進行LF爐化渣精煉工藝步驟作化渣 處理。本發明碳錳球解決了增碳劑在生產過程中熔化時間長，碳收得率低，鋼水成分 控制較難，從而影響鋼水質量的問題以及增碳劑在使用后需要LF爐精煉進行化渣，增加 了時間以及增加了每噸鋼所需電耗的問題。本發明碳錳球制備方法簡單，并且在使用過 程中融化時間短，碳、錳收得率高(碳的平均收得率可達到93%，錳的平均收得率可達到 92.04% )，鋼水成分容易控制，簡化煉鋼工藝(加入本發明碳錳球后不需要LF爐化渣精煉 工藝作化渣處理)，節約能源。
具體實施例方式本發明碳錳球，按以下方式實施一種碳錳球，由以下重量配比的原料制得高碳錳鐵粉50 53%、碳粉40 43 %、結合劑5 7 % ；其中，所述高碳錳鐵粉按重量計含碳6 10 %、錳70 77 %，所述碳 粉按重量計含碳> 82%，所述結合劑為黏結材料，按重量計含聚陰離子纖維素鈉5 9%、 廣西白泥63 67%、糊精13 17%、碳酸鈉11 15% ；所述廣西白泥按重量計含三氧化 二鋁25 ；35%，二氧化硅40 55%。高碳錳鐵粉過多，會導致成球性不好，過低會使其錳合金化效果達不到；碳粉用量 過多，會導致使用過程中粉塵多，影響碳的收得率，過少則達不到增碳要求；結合劑加入的 作用是保證高碳錳鐵粉、碳粉混合壓制成球。由于碳錳球在使用過程中水分過高就會發生 爆炸的危險，因此本發明煉鋼用碳錳球需控制水分< 1%。本發明碳錳球控制粒度在5 15mm之間。本發明通過控制產品的形狀(球形) 和適宜的粒度(5 15mm)并且配加了一定的高碳錳鐵粉，使碳錳球的比重增大，所以在加 入后就可以避免現有增碳劑漂浮在鋼水表面以及在出鋼增碳過程中增碳劑熔化不均、碳不易控制的問題。本發明碳錳球具體制備過程如下a、按重量配比將高碳錳鐵粉50 53%、碳粉40 43%、結合劑5 7%進行稱 量；其中，所述高碳錳鐵粉按重量計含碳6 10%、錳70 77%，所述碳粉按重量計含碳 ^ 82%，所述結合劑為黏結材料，按重量計含聚陰離子纖維素鈉5 9%、廣西白泥63 67%、糊精13 17%、碳酸鈉11 15%;所述廣西白泥按重量計含三氧化二鋁25 35%， 二氧化硅40 55%。b、將稱量好的高碳錳鐵粉、碳粉依次送入混料攪拌機內進行混合攪拌，經混合攪 拌時間aiiin后加入結合劑繼續混合攪拌2min，再按原料高碳錳鐵粉、碳粉和結合劑總重量 的6 7%加水攪拌。總的攪拌時間控制在4 5min即能混合均勻，又不會造成攪拌作業 時間過長，影響工序節奏。C、將攪拌均勻的原料通過皮帶傳送入LYQ3. 0壓球機中壓制成規格為5 15mm的 橢圓型球團。d、將壓制成的球團自然堆放干燥M 48小時(要防水、防曬)，可使產品強度得 到進一步的提高。e、自然堆放干燥后的碳錳球再送至JX2000-V10立式干燥爐進行干燥，干燥溫度 在200 250°C、干燥時間Ih。f、碳錳球經干燥爐干燥后，自然堆放冷卻至常溫，其所含水分< 1%，取樣檢測理 化指標合格裝包備用。高、中碳鋼轉爐-連鑄冶煉工藝采用增碳法冶煉高、中碳鋼，轉爐冶煉過程中使 用權利要求1、2或3所述的碳錳球作為增碳劑，轉爐冶煉出鋼過程中每噸鋼水加入碳錳球 9. 02 12. 4kg，轉爐煉鋼后直接進入連鑄澆鋼工序，不進行LF爐化渣精煉工藝步驟作化渣處理。下面結合實施例對本發明作進一步的描述，但并不因此將本發明限制在所述的實 施例范圍之中。在下述的實施例中所采用的高碳錳鐵粉、碳粉原料理化指標檢測情況見表1。表1原料化學成分檢測情況
權利要求
1.一種碳錳球，其特征在于由以下重量配比的原料制得高碳錳鐵粉50 53%、碳粉 40 43 %、結合劑5 7 % ；其中，所述高碳錳鐵粉按重量計含碳6 10 %、錳70 77 %，所 述碳粉按重量計含碳> 82%，所述結合劑為黏結材料，按重量計含聚陰離子纖維素鈉5 9%、廣西白泥63 67%、糊精13 17%、碳酸鈉11 15% ；所述廣西白泥按重量計含三 氧化二鋁25 ；35 %，二氧化硅40 55 %。
2.根據權利要求1所述的碳錳球，其特征在于所述碳錳球的粒度為5 15mm。
3.根據權利要求1所述的碳錳球，其特征在于所述碳錳球按重量計所含水分<1%。
4.一種碳錳球的制備方法，其特征在于包括如下步驟a、按重量配比將高碳錳鐵粉50 53%、碳粉40 43%、結合劑5 7%混合均勻；其 中，所述高碳錳鐵粉按重量計含碳6 10 %、錳70 77 %，所述碳粉按重量計含碳> 82 %， 所述結合劑為黏結材料，按重量計含聚陰離子纖維素鈉5 9%、廣西白泥63 67%、糊精 13 17%、碳酸鈉11 15% ；所述廣西白泥按重量計含三氧化二鋁25 35%，二氧化硅 40 55% ；b、將步驟a中混合后物料加水攪拌均勻壓制成球團；c、球團經干燥后制得碳錳球。
5.根據權利要求4所述的碳錳球的制備方法，其特征在于步驟b中所述球團的粒度 為5 15mm0
6.根據權利要求4所述的碳錳球的制備方法，其特征在于步驟c中所述碳錳球按重 量計所含水分< 1%。
7.根據權利要求4所述的碳錳球的制備方法，其特征在于步驟c中干燥方法是先 將球團自然堆放干燥M 4 后送入立式干燥爐進行干燥，立式干燥爐干燥溫度控制在 200 250°C、干燥時間Ih。
8.高、中碳鋼轉爐-連鑄冶煉工藝，其特征在于采用增碳法冶煉高、中碳鋼，轉爐冶煉 過程中使用權利要求1、2或3所述的碳錳球作為增碳劑，轉爐冶煉出鋼過程中每噸鋼水加 入碳錳球9. 02 12. 4kg，轉爐煉鋼后直接進入連鑄澆鋼工序，不進行LF爐化渣精煉工藝步 驟作化渣處理。
全文摘要
本發明公開了一種碳錳球及其制備方法和高、中碳鋼轉爐-連鑄冶煉工藝，屬于煉鋼技術領域。本發明是為了解決普通增碳劑熔化時間長，碳收得率低，鋼水成分控制較難的問題。碳錳球，由以下重量配比的原料制得高碳錳鐵粉50～53％、碳粉40～43％、結合劑5～7％；其中，所述高碳錳鐵粉按重量計含碳6～10％、錳70～77％，所述碳粉按重量計含碳≥82％，所述結合劑為黏結材料，按重量計含聚陰離子纖維素鈉5～9％、廣西白泥63～67％、糊精13～17％、碳酸鈉11～15％。本發明碳錳球制備方法簡單，融化時間短，碳、錳收得率高，鋼水成分容易控制，簡化煉鋼工藝，節約能源。
文檔編號C21C5/28GK102091779SQ201010617519
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者吳勝利, 鄭德明, 陳桂衛, 陳濤, 青光紅, 黃國炳 申請人:攀枝花鋼城集團有限公司