一种利用corex焦粉替代电炉炼钢用碳原料的型焦制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于COREX废物利用和电炉炼钢用碳原料及型焦制备技术领域，具体涉及 一种利用COREX焦粉替代电炉炼钢用碳原料的型焦制备方法。
【背景技术】
[0002] 由于环保要求的不断严格，发达国家的大量废钢储量，电炉炼钢工艺较之转炉炼 钢工艺得到广泛关注。因转炉炼钢需要吹氧，排出大量非环保气体，而电炉冶炼主要是用电 能，从而更环保，但电炉炼钢需要加入一定量的焦炭作为发热剂和增碳剂，同时可以通过碳 氧反应生成C0,达到对钢水的沸腾搅拌作用，从而更好的脱除钢水中的杂质，产出优质钢， 但随着我国炼焦用煤的大量消耗以及炼铁产能的大量扩张，炼焦用煤资源越来越少，焦炭 价格必将越来越高。使用较之焦炭成本更低的替代原料来炼钢，减少电炉电极消耗以及炼 钢成本降低受到更多重视。
[0003] 焦炭在运输装卸过程中会产生大量的焦粉，大约在10%左右，如不锈钢公司每年 外买100多万吨焦炭，产生的焦粉就有10多万吨。COREX生产中也使用外买焦炭，产生大 量焦粉，对焦粉的利用主要有：部分用于回配炼焦；制备活性碳；用于烧结厂作为原燃料 使用这将造成成本极大浪费。还有不少用于型焦的生产（CN1180096A，CN1718676A)，但 大部分生产的型焦都是铸造焦，只能用于冲天炉的生产。还有部分就是用于气化的型焦 (CN1212280A，CN1718691A)，但针对用于电炉炼钢碳原料替代的型焦制备还未见文献报道。
【发明内容】
[0004] 本发明针对炼焦用煤资源大量消耗，资源量越来越少，焦炭使用价格越来越高，而 且电炉炼钢还需要消耗碳石墨电极的市场情况情况，为降低炼钢生产成本、减少碳石墨电 极消耗、处理COREX生产过程中产生的废弃物焦粉，提供一种利用COREX焦粉替代电炉炼钢 用碳原料的型焦制备方法，技术方案如下。
[0005] -种利用COREX焦粉替代电炉炼钢碳原料的型焦制备方法，具体工艺步骤如下：
[0006] (I) COREX焦粉的粉碎制粉，取一定量物料，用粉碎机进行粉碎，粉碎后放入干燥箱 干燥水分控制在2%以下，取出备用；
[0007] (2)粘结剂的加入处理及物料成型，粘结剂为膨润土（(Al2, Mg3) Si40100H2 ·ηΗ20)和羟甲基纤维素（C6H702(0H)3-m-n(0CH3)m(0CH3(0H)n)的混合物，将所 述粘结剂加入粉碎后的焦粉中，粘结剂加入量为粉碎后焦粉量的6-12 %，充分搅拌混合，搅 拌后不发生局部粘结成块，粒度分布均匀后，将搅拌后的物料加入成型机中，在〇. 8-1. 2MPa 的压力下进行成型，成型后的物料脱模后放于容器备用；
[0008] (3)物料高温炭化，将冷压成型的物料放入预先升高到一定温度的炭化炉中，保持 炭化温度为800-860°C，炭化时间为40-50min，在炭化的过程中，有机和无机粘结剂和焦粉 之间会发生充分的融并、粘结反应，达到炭化时间后，将炭化生成的型焦取出；
[0009] (4)型焦冷却，将从炭化炉中取出的型焦放于专用容器中，让它在空气中自然冷 却，当型焦冷却到室温后，过筛筛出粒度在20-60_的焦块，以利于加入电炉使用，并进行 各种焦块性能的检测。
[0010] 由于在焦粉中加入了粘结剂，并且粘结剂为有机和无机的混合物，当加入粘结剂 时，粘结剂就充当了有机物和无机物的桥梁，把无机物和有机物通过桥键连接起来，在高温 炭化的过程中，由于有机粘结剂能产生一定的液体粘结物，这些液体粘结物就可以把焦粉 包裹起来，这样型焦与无机和有机粘结剂就形成了相互融合，粘结成了一个有机整体。
[0011] 根据本发明所述的一种利用COREX焦粉替代电炉炼钢用碳原料的型焦制备方法， 其特征在于，所述步骤（1)中取用的COREX焦粉颗粒度为5mm以下，使用的COREX焦粉工业 分析为：Ad = 14-17% ,VMd = 2-4%，COREX焦粉粉碎后的粒度小于1_。
[0012] 根据本发明所述的一种利用COREX焦粉替代电炉炼钢用碳原料的型焦制备方 法，其特征在于，所述步骤（2)中，膨润土（(A12，Mg3)Si40100H2*nH20)和羟甲基纤维素 (C6H702(0H)3-m-n(0CH3)m(0CH3(0H)n)的混合比例为 1:3-5:9。
[0013] 根据本发明所述的一种利用COREX焦粉替代电炉炼钢用碳原料的型焦制备方法， 制备的型焦能够替代电炉炼钢用碳原料（如焦炭等），从而降低电炉炼钢碳石墨电极消耗， 大大降低了电炉炼钢原料生产成本，并能生产出合格的钢水。
[0014] 型焦的制备为在运输装卸过程中产生的大量焦粉利用特别是COREX焦粉利用提 供了一种新的途径。使焦粉的利用具有更高的价值，为炼焦企业和焦炭使用企业在焦粉利 用方面成本节约提供了一种新的可能。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明的一种利用COREX焦粉替代电炉炼钢用碳原料的型焦制备方法流程 图
【具体实施方式】
[0016] 实施例1
[0017] 将小于5mm的COREX焦粉（Ad = 17%，VMd = 4% )用粉碎机进行粉碎，粉碎后的 焦粉粒度小于1_，放于干燥箱干燥后加入6%的粘结剂（膨润土：羟甲基纤维素=1:3)， 充分混合搅拌后放入成型机中在〇. 8MPa压力下冷压成型，脱模后放入炭化炉中在800°C下 炭化40min，炭化后取出样品在空气中自然冷却，后进行筛分，保持型焦粒度为20-60mm，对 其进行性能检测结果为：RI为33. 24, RSI为40. 33。
[0018] 将炼制的型焦加入电弧炉中，按照1吨（废钢+生铁）加入5. 5%的型焦，2%的石 灰，0.7%的萤石，0.4%的火块砖，另外还有脱氧剂等等，物料加入电弧炉中在1580°C下进 行钢水熔炼，最后得到合格钢水，钢水成分如表1所示。
[0019] 实施例2
[0020] 将小于5mm的COREX焦粉（Ad = 16 %，VMd = 3 % )用粉碎机进行粉碎，粉碎后的 焦粉粒度小于1_，放于干燥箱干燥后加入8%的粘结剂（膨润土：羟甲基纤维素=1:2)， 充分混合搅拌后放入成型机中在I. 2MPa压力下冷压成型，脱模后放入炭化炉中在830°C下 炭化45min，炭化后取出样品在空气中自然冷却，后进行筛分，保持型焦粒度为20-60mm，对 其进行性能检测结果为：RI为32. 15, RSI为41. 23。
[0021] 将炼制的型焦加入电弧炉中，按照1吨（废钢+生铁）加入5. 5%的型焦，2%的石 灰，0.7%的萤石，0.4%的火块砖，另外还有脱氧剂等等，物料加入电弧炉中在1580°C下进 行钢水熔炼，最后得到合格钢水，钢水成分如表1所示。
[0022] 实施例3
[0023] 将小于5mm的COREX焦粉（Ad = 14%，VMd = 2 % )用粉碎机进行粉碎，粉碎后的 焦粉粒度小于1_，放于干燥箱干燥后加入12%的粘结剂（膨润土：羟甲基纤维素=5:9)， 充分混合搅拌后放入成型机中在I. 2MPa压力下冷压成型，脱模后放入炭化炉中在860°C下 炭化50min，炭化后取出样品在空气中自然冷却，后进行筛分，保持型焦粒度为20-60mm，对 其进行性能检测结果为：RI为32. 47, RSI为41. 19。
[0024] 将炼制的型焦加入电弧炉中，按照1吨（废钢+生铁）加入5. 5%的型焦，2%的石 灰，0.7%的萤石，0.4%的火块砖，另外还有脱氧剂等等，物料加入电弧炉中在1580°C下进 行钢水熔炼，最后得到合格钢水，钢水成分如表1所示。
[0025] 表1钢水成分
[0026]
[0027] 根据本发明所述的一种利用COREX焦粉替代电炉炼钢用碳原料的型焦制备方法， 制备的型焦能够替代电炉炼钢用碳原料（如焦炭等），从而降低电炉炼钢碳石墨电极消耗， 大大降低了电炉炼钢原料生产成本，并能生产出合格的钢水。
[0028] 型焦的制备为在运输装卸过程中产生的大量焦粉利用特别是COREX焦粉利用提 供了一种新的途径。使焦粉的利用具有更高的价值，为炼焦企业和焦炭使用企业在焦粉利 用方面成本节约提供了一种新的可能。
【主权项】
1. 一种利用COREX焦粉替代电炉炼钢碳原料的型焦制备方法，具体工艺步骤如下： (I) COREX焦粉的粉碎制粉，物料用粉碎机进行粉碎，粉碎后放入干燥箱，干燥水分控制 在2%以下，取出备用； ⑵粘结剂的加入处理及物料成型，粘结剂为膨润土，（A12，Mg3)Si40100H2 .nffiO和羟 甲基纤维素，C6H702 (OH) 3-m-n (0CH3)m(0CH3 (0H)n的混合物，将所述粘结剂加入粉碎后的 焦粉中，粘结剂加入量为粉碎后焦粉量的6-12 %，充分搅拌混合，搅拌后不发生局部粘结成 块，粒度分布均匀后，将搅拌后的物料加入成型机中，在〇. 8-1. 2MPa的压力下进行成型，成 型后的物料脱模后放于容器备用； (3) 物料高温炭化，将冷压成型的物料放入预先升高温度的炭化炉中，保持炭化温度为 800-860°C，炭化时间为40-50min，在炭化的过程中，有机和无机粘结剂和焦粉之间会发生 充分的融并、粘结反应，达到炭化时间后，将炭化生成的型焦取出； (4) 型焦冷却，将从炭化炉中取出的型焦放于专用容器中，让它在空气中自然冷却，当 型焦冷却到室温后，过筛筛出粒度在20-60_的焦块。2. 根据权利要求1所述的一种利用COREX焦粉替代电炉炼钢用碳原料的型焦制备方 法，其特征在于，所述步骤（1)中取用的COREX焦粉颗粒度为5mm以下，使用的COREX焦粉 工业分析为：Ad = 14-17% ,VMd = 2-4%，COREX焦粉粉碎后的粒度小于1mm。3. 根据权利要求1所述的一种利用COREX焦粉替代电炉炼钢用碳原料的型焦制备方 法，其特征在于，所述步骤（2)中使用的粘结剂中，膨润土，（A12，Mg3)Si40100H2*nH20)和 羟甲基纤维素，C6H702 (OH) 3-m-n (0CH3) m (0CH3 (OH) n 的混合比例为 1:3-5:9。
【专利摘要】一种利用COREX焦粉替代电炉炼钢碳原料的型焦制备方法，具体工艺步骤如下：(1)COREX焦粉的粉碎制粉；(2)粘结剂的加入处理及物料成型；(3)物料高温炭化；(4)型焦冷却。根据本发明所述的一种利用COREX焦粉替代电炉炼钢用碳原料的型焦制备方法，制备的型焦能够替代电炉炼钢用碳原料(如焦炭等)，从而降低电炉炼钢碳石墨电极消耗，大大降低了电炉炼钢原料生产成本，并能生产出合格的钢水。型焦的制备为在运输装卸过程中产生的大量焦粉利用特别是COREX焦粉利用提供了一种新的途径。使焦粉的利用具有更高的价值，为炼焦企业和焦炭使用企业在焦粉利用方面成本节约提供了一种新的可能。
【IPC分类】C10B53/08, C10B57/06
【公开号】CN105018122
【申请号】CN201410175130
【发明人】王玉明, 毛晓明, 胡德生, 钱晖, 徐万仁
【申请人】宝山钢铁股份有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年4月28日