专利名称：造渣增碳球及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电弧炉炼钢用泡沫渣造渣剂，尤其涉及一种造渣增碳球及其制造方法。
背景技术：
在电弧炉炼钢造渣工艺中，目前，普遍使用泡沫渣工艺，泡沫渣是通过碳在氧气中燃烧生成一氧化碳和二氧化碳气体并填充入漂浮在表层的炉渣中形成的。在用废钢料炼钢过程中，泡沫渣层使电弧生成的巨大热能保持在废钢料及钢水内部，起到保温作用加速了冶炼过程，同时，将电弧与炉壁隔离可以防止电弧侵蚀炉壁，另外，还能阻挡钢水与炉内空气的接触降低氮的吸入提高钢的质量，从而使电弧炉炼钢取得更好的冶炼效果，因而，造好泡沫渣在电弧炉冶炼过程中是一个非常重要的环节。实现造泡沫渣可以有多种方式，采用碳氧枪机械手可以取得较好效果，但价格昂贵，成本高。目前，炼纲厂普遍使用的造泡沫渣工艺是通过从设置在炉门的吹碳枪和吹氧枪吹入煤粉和氧气来进行的，然而，由于在炉渣表面有张力，且造渣剂采用的煤粉其粒度小于3mm，很轻，炉内又是负压操作，因而在煤粉吹入过程中约有30％的煤粉被除尘孔抽吸，剩余的部分才落在渣面上，炉门煤粉喷吹损耗大，很难吹入渣层中，造成发泡困难、不及时，从而使电极弧光裸漏时间过长，这样，就容易造成对电炉炉壁的侵蚀，热能分散，电耗过高，同时，因泡沫渣不好不能阻断钢水与空气接触，使钢水含氮量提高，影响了钢的质量；另外，在高碳钢冶炼中，目前存在冶炼末期脱碳速度快，钢水过氧化问题，影响了钢的含碳量，造成性能下降。
发明内容
本发明的主要目的在于针对上述问题，提供一种高比重、高抗压、高含碳量的泡沫渣造渣剂及其制造方法，在炼钢过程中应用这种造渣剂可以直接进入炉渣层通过与氧气的反应快速形成泡沫渣层起到保持炉温加速冶炼过程、节能降耗的作用，同时降低了煤消耗量，还防止电弧侵蚀炉壁，延长电弧炉寿命，防止钢水中氮的吸入提高钢的质量，此外，在冶炼高碳钢种时，作为增碳剂提供了补碳手段。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种造渣增碳球，其特征在于它是由下列原料按重量百分比配制成混合物，其中活性度≥68％的煤 95-96％，工业淀粉1.5-2％，氢氧化钠0.8-1％，水 1-2％。
一种上述造渣增碳球的制造方法，其特征在于包括如下步骤(1)初碎用粉碎机将活性度≥68％的煤破碎成粒度为10mm的碎煤块；(2)细碎用粉碎机将粒度为10mm的碎煤块进一步破碎成粒度为0-2mm的煤颗粒；(3)一次混捏首先将活性度≥68％、粒度为0-2mm的煤颗粒，工业淀粉，氢氧化钠及水按照下述重量的百分比配料，其中煤颗粒95-96％，工业淀粉1.5-2％，氢氧化钠0.8-1％，温度为30-40℃的水1-2％，将配料置于搅拌机中，充分搅拌5-6分钟，混合均匀；(4)二次混捏在步骤(3)一次混捏的基础上，将形成的混合料置入混砂机中进行碾压，持续5-6分钟，使工业淀粉和氢氧化钠均匀地包敷在粒度为0-2mm的煤颗粒表面；(5)松砂将经步骤(4)二次混捏的混合料搁置1-2分钟，使其进一步行熟均匀化；(6)挤压成型将经步骤(5)行熟均匀的混合料用挤压机挤压成型为粒度50-60mm的球；(7)烘干将成型后的造渣增碳球放入烘干炉中，在温度130-160℃的环境中烘干2小时；(8)筛选去除碎渣。
本发明的优点是提供出一种具有高比重、高抗压强度，高含碳量的泡沫渣造渣剂-造渣增碳球及其制造方法，在炼钢过程中造渣增碳球可以直接进入炉渣层内部，通过与氧气的反应快速形成泡沫渣可起到阻挡层作用，防止钢水与空气接触，可以保持炉温，加速冶炼过程，节能降耗；又可防止电弧侵蚀炉壁，延长电弧炉寿命；并防止钢水中氮的吸入提高钢的质量；与煤粉造渣相比降低了煤消耗量；同时在冶炼高碳钢种时，作为增碳剂提供了补碳手段，避免了钢水过氧化，且造渣增碳球制造工艺简单，易于推广，社会经济效益明显。
以下结合实施例对本发明详细说明。
具体实施例方式
实施例11)原料来源造渣增碳球的原料均为市售产品，活性度≥68％的煤采购自山西朔州煤矿生产的气化煤，氢氧化钠为大沽化工厂生产的工业用95％纯度的氢氧化钠，工业淀粉可直接由市场购得。
2)造渣增碳球配料中各组份含量，按重量份数计，如表1所示活性度≥68％的煤95，氢氧化钠1，工业淀粉2，水2；这里煤的活性度是表示煤在燃烧过程中逸出气体能力的指标，活性度越高，逸出的气体越多。
3)制造步骤如下(1)初碎用粉碎机将活性度≥68％的煤破碎成粒度为10mm的碎煤块；(2)细碎用粉碎机将粒度为10mm的碎煤块进一步破碎成粒度为0-2mm的煤颗粒；(3)一次混捏首先将粒度为0-2mm的煤颗粒、工业淀粉、氢氧化钠及水按照表1所示的各组分含量配料，其中水的温度为40℃，将配料置于搅拌机中，充分搅拌5-6分钟，混合均匀；(4)二次混捏在步骤(3)一次混捏的基础上，将形成的混合料置入混砂机中进行碾压，持续5-6分钟，使工业淀粉和氢氧化钠均匀地包敷在粒度为0-2mm的煤颗粒表面；(5)松砂将经步骤(4)二次混捏的混合料搁置1-2分钟，使其进一步行熟均匀化；(6)挤压成型将经步骤(5)行熟均匀的混合料用挤压机挤压成型为粒度50-60mm的球；(7)烘干将成型后的造渣增碳球放入烘干炉中，烘干炉可采用链排式烘干炉，在温度130-160℃的环境中烘干2小时；最后进行步骤(8)筛选去除碎渣。造渣增碳球的生产设备均为市售常规设备，造渣增碳球可制成圆球形、椭圆球形或枕形，用常规挤压机配以相应形状的模具即可实现。表1示出了其主要性能指标的测试结果，可以看出，其堆比重大达1.591t/M3，抗压强度高达60Kg/个，含碳量很高达84.5％，。
实施例21)原料来源同实施例1；
2)造渣增碳球的配料各组份含量，按重量份数计，如表1所示活性度≥68％的煤96，氢氧化钠0.8，工业淀粉1.7，水1.5；3)制造步骤同实施例1。
表1示出了其主要性能指标的测试结果，可以看出，其堆比重大达1.642t/M3，抗压强度高达60Kg/个，含碳量很高达85％。
表1
在用电弧炉冶炼废钢时，将上述造渣增碳球代替煤粉从炉顶高位料仓以一定速度加入炼钢炉内，通过炉门吹氧造泡沫渣，由于其堆比重大，抗压强度高，从高位砸入，突破了炉渣表面张力，出现了破渣效应，直接进入电极中心，又因其活性度高，含碳量高，所以在高达1600℃的温度下与氧气快速反应生成大量的一氧化碳和二氧化碳气泡并充填入漂浮在表层的炉渣中，迅速形成泡沫渣，其具有一定的粘稠度表面张力很大，成为阻挡层起到埋弧的作用，隔断了高温电弧对炉壁的侵蚀，同时将热量保持在废钢料及钢水内部起到保温作用，加速钢的熔化过程，降低冶炼电耗，提高电能利用率；还防止了钢水与气体中氮的接触，对降低钢水含氮量起到一定作用，保证产品质量；泡沫渣效果好并有持续性长的优点，特别在冶炼初期，当废钢入炉后，电极穿透废钢时即可加入造渣增碳球，可以实现炼钢全过程造泡沫渣，这是吹碳枪不可替代的，减少了由炉门喷吹煤粉的损耗，降低了生产成本。此外，该球含固定碳较高，在冶炼高碳钢中，可作为增碳剂，铺入炉底置于废钢下面增碳，在冶炼后期，废钢全部熔化，此时碳含量越高对冶炼过程越加速，进一步降耗节能，同时在后期出钢时，用超高速氧枪大量吹氧去碳，加速成品钢水形成，采用增碳剂对后期去碳以至电炉终点碳的控制给予较好的帮助，可控制钢水冶炼末期脱碳速度，避免钢水过氧化，提高电炉氧枪利用率。经在电弧炉炼钢中用200吨(t)由实施例2制得的造渣增碳球做造渣剂进行试验并与煤粉做造渣剂进行对比，结果显示，用煤粉做造渣剂炼钢消耗煤10.47Kg/t，用造渣增碳球做造渣剂炼钢消耗煤6.18Kg/t，降低成本1.86元/t；电弧炉电耗则由用煤粉时消耗498Kwh/t降到用造渣增碳球的476Kwh/t，节电效果显著。
权利要求
1.一种造渣增碳球，其特征在于它是由下列原料按重量百分比配制成混合物，其中活性度≥68％的煤 95-96％，工业淀粉 1.5-2％，氢氧化钠 0.8-1％，水 1-2％。
2.一种如权利要求1所述的造渣增碳球的制造方法，其特征在于包括如下步骤(1)初碎用粉碎机将活性度≥68％的煤破碎成粒度为10mm的碎煤块；(2)细碎用粉碎机将粒度为10mm的碎煤块进一步破碎成粒度为0-2mm的煤颗粒；(3)一次混捏首先将活性度≥68％、粒度为0-2mm的煤颗粒，工业淀粉，氢氧化钠及水按照下述重量的百分比配料，其中煤颗粒95-96％，工业淀粉1.5-2％，氢氧化钠0.8-1％，温度为30-40℃的水1-2％，将配料置于搅拌机中，充分搅拌5-6分钟，混合均匀；(4)二次混捏在步骤(3)一次混捏的基础上，将形成的混合料置入混砂机中进行碾压，持续5-6分钟，使工业淀粉和氢氧化钠均匀地包敷在粒度为0-2mm的煤颗粒表面；(5)松砂将经步骤(4)二次混捏的混合料搁置1-2分钟，使其进一步行熟均匀化；(6)挤压成型将经步骤(5)行熟均匀的混合料用挤压机挤压成型为粒度50-60mm的球；(7)烘干将成型后的造渣增碳球放入烘干炉中，在温度130-160℃的环境中烘干2小时；(8)筛选去除碎渣。
全文摘要
本发明涉及一种电弧炉炼钢用泡沫渣造渣剂，尤其涉及一种造渣增碳球及其制造方法，其特征在于它是按重量百分比由活性度≥68％的煤95－96％，工业淀粉1.5－2％，氢氧化钠0.8－1％及水1－2％组成的混合物，其制造步骤包括初碎，细碎，一次混捏，二次混捏，松砂，挤压成型，烘干及筛选；本发明的优点是造渣增碳球具有高比重，高抗压强度，高含碳量，在炼钢过程中可以直接进入炉渣层内部，通过与氧气反应快速形成泡沫渣，可保持炉温加速冶炼，节能降耗；可防止电弧侵蚀炉壁；并防止钢水中氮的吸入；降低煤消耗量；同时在冶炼高碳钢时具有补碳作用，避免钢水过氧化；此外，造渣增碳球制造工艺简单易于推广，社会经济效益明显。
文档编号C22B1/14GK1800417SQ200510133688
公开日2006年7月12日 申请日期2005年12月27日 优先权日2005年12月27日
发明者钱自良 申请人:天津新技术产业园区津良科技有限公司