本发明涉及一种增碳球及其制备方法，尤其是一种精炼炉炼钢用低氮低氧增碳球及其制备方法。
背景技术：
：在现代炼钢过程中，在精炼炉初始处理的钢水其碳含量一般低于钢种成分的下限，为了将钢水碳含量调整到限内，通常采取向钢包中添加增碳剂或者采取喂入碳丝的方式来调整钢水的碳含量。目前炼钢厂使用的增碳剂多采用碳粉或者电极粉。电极粉和碳粉都属于粒度小的增碳剂，粒度在0.1-0.2cm，铺展性差。电极粉虽然氧含量、氮含量较低，但价格昂贵。碳粉虽然价格便宜，但易烧损，氮含量较高，无法满足低氮钢的生产需要。由于粒度小，电极粉和碳粉在加入到精炼炉后，都会被烟气除尘系统抽走一部分，收得率无法得到保障，影响生产的顺利进行。此外，往钢水中喂碳丝也可以用来增加钢水的碳含量，但由于碳丝的外皮材质为钢带，较脆、较薄，经喂丝机轮碾压后变形量大，强度差，经常发生断丝现象，甚至会造成生产的中断。同时碳丝使用时间有局限性，喂丝时需要将钢包开出到空位，影响了生产节奏。因此，碳丝只能作为最后增碳手段少批量使用，无法在精炼炉送电过程大批量使用。现阶段存在的低氮低氧增碳球的使用在一定程度上有效避免了上述不利因素，该类增碳球为球状，粒度为2-3cm，比重大，精炼除尘系统抽不走，主要指标与电极粉和碳粉相比有明显的优势。同时，更进一步的，寻求一种同时低氮且低氧的增碳球成为了现阶段本领域技术人员的新的研究方向。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题在于提供一种精炼炉炼钢用低氮低氧增碳球，同时实现精炼炉炼钢过程的低氮及低氧含量，且低生产成本。本发明所要解决的另一技术问题在于提供上述精炼炉炼钢用低氮低氧增碳球的制备方法。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：首先，为了达到低氮低氧含量，必须要从原材料入手，要选用低氮的石油焦原材料，石油焦的氮含量在0.05-1.6％之间，氮含量的波动非常大，炼钢的钢种成分要求增碳球必须要低氮。其次，为了降低氧含量，增碳球最终产品的碳含量要尽可能的高。本文所选的石油焦原材料氮含量与电极粉都比较低，氮含量都在0.1％以内，石油焦碳含量不低于96％。制作为成品后，其主要指标含量如下表碳含量氧含量氮含量氢含量电极粉98.21％0.95％0.06％0.05％低氮低氧增碳球97.61％1.54％0.05％0.04％一种精炼炉炼钢用低氮低氧增碳球，由煅后石油焦、粘结剂和石墨粉组成，按其重量份数计煅后石油焦90-91份、粘结剂7.0-7.5份、石墨粉2-2.5份，其中，所述煅后石油焦含碳量≧98.5％，所述粘结剂由工业淀粉和水组成，该工业淀粉和水的重量比为1：9。优选的，上述精炼炉炼钢用低氮低氧增碳球，按其重量份数计煅后石油焦90份、粘结剂7.5份、石墨粉2份。上述精炼炉炼钢用低氮低氧增碳球的制备方法，具体步骤如下：⑴选用氮含量符合要求的石油焦，要求氮含量在0.1％以内，送具有资质的检测单位进行检测合格后才能使用。⑵细碎：用粉碎机将煅后石油焦破碎成粒度为0.5-1mm的细粉。⑶配置粘结剂：按组方量将工业淀粉和水混合并搅拌均匀形成粘结剂。⑷配料：将煅后石油焦、由步骤(2)制得的粘结剂，石墨粉按照组方量分别称料。⑸混捏：在步骤(3)的基础上，依次将煅后石油焦加入搅拌机中，搅拌3分钟，然后加入粘结剂继续搅拌5分钟，并将混合物料通过对辊机进行挤压处理，继而转入轮辗机中，再加入石墨粉，轮碾6-8分钟。⑹挤压成型：将由步骤(4)混捏均匀的混合物料装入双辊成型机中，在8-12吨压力下挤压成型，获得粒度为12*16*8*mm的增碳球。⑺烘干：将成型后的增碳球放入烘干炉中，在温度130℃-150℃的环境中烘干3-4小时。⑻烘干后，随机抽取碳球，并送具有资质的检测单位进行检测，成品氮合格后才能作为低氮低氧增碳球使用。本发明的有益效果是：上述精炼炉炼钢用低氮低氧增碳球，是一种高密度、高强度、高碳含量，同时实现低氧、低氮的精炼炉钢水增碳所用的增碳球，可以达到快速增碳，纯净钢质，减少成本的目的；其制备方法简单，原料可直接从市场购买，适合规模化工业生产的需要。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明所述技术方案作进一步的详细说明。实施例1一种精炼炉炼钢用低氮低氧增碳球，由煅后石油焦、粘结剂和石墨粉组成，其中，煅后石油焦90kg、粘结剂7.5kg、石墨粉2kg，其中，所述煅后石油焦含碳量≧98.5％，所述粘结剂由工业淀粉和水组成，该工业淀粉和水的重量比为1：9。上述精炼炉炼钢用低氮低氧增碳球的制备方法，具体步骤如下：(1)细碎：用粉碎机将煅后石油焦破碎成粒度为0.5-1mm的细粉；(2)配置粘结剂：按组方量将工业淀粉和水混合并搅拌均匀形成粘结剂；(3)配料：将煅后石油焦、由步骤(2)制得的粘结剂，石墨粉按照组方量分别称料；(4)混捏：在步骤(3)的基础上，依次将煅后石油焦加入搅拌机中，搅拌3分钟，然后加入粘结剂继续搅拌5分钟，并将混合物料通过对辊机进行挤压处理，继而转入轮辗机中，再加入石墨粉，轮碾6-8分钟；(5)挤压成型：将由步骤(4)混捏均匀的混合物料装入双辊成型机中，在8-12吨压力下挤压成型，获得粒度为12*16*8*mm的增碳球；(6)烘干：将成型后的增碳球放入烘干炉中，在温度110℃-130℃的环境中烘干3-4小时；实施例2一种精炼炉炼钢用低氮低氧增碳球，由煅后石油焦、粘结剂和石墨粉组成，其中，煅后石油焦91kg、粘结剂7.0kg、石墨粉2.5kg，其中，所述煅后石油焦含碳量≧98.5％，所述粘结剂由工业淀粉和水组成，该工业淀粉和水的重量比为1：9。制备方法同实施例1。实施例3一种精炼炉炼钢用低氮低氧增碳球，由煅后石油焦、粘结剂和石墨粉组成，其中，煅后石油焦90.5kg、粘结剂7.25kg、石墨粉2.25kg，其中，所述煅后石油焦含碳量≧98.5％，所述粘结剂由工业淀粉和水组成，该工业淀粉和水的重量比为1：9。制备方法同实施例1。实施例4一种精炼炉炼钢用低氮低氧增碳球，由煅后石油焦、粘结剂和石墨粉组成，其中，煅后石油焦90kg、粘结剂7.5kg、石墨粉2.5kg，其中，所述煅后石油焦含碳量≧98.5％，所述粘结剂由工业淀粉和水组成，该工业淀粉和水的重量比为1：9。制备方法同实施例1。上述精炼炉炼钢用低氮低氧增碳球的增碳原理：本发明所述低氮低氧增碳球经由高位料仓，通过下料管加入到钢包中，通过氩气搅拌实现碳球与钢水接触，达到向钢水中增碳目的。其主要性能指标见表1。表1低氮低氧增碳球主要性能指标碳含量氧含量氮含量硫含量全水含量粒度强度≥96％≤1.7％≤0.1％≤0.4％≤0.5％12*16*8mm600N/个生产实践效果测试例2015年在天津钢管第二炼钢厂采用实施例1所述低氮低氧增碳球进行试验。试验钢种及数量:高碳低氮合金钢10炉，共用3.5吨低氮低氧增碳球，平均每炉钢加入350kg低氮低氧增碳球。试验方法:将低氮低氧增碳球从高位料仓加入炉中，电炉出钢时根据出钢碳含量多少，加入总需求量约95％左右的低氮低氧增碳球，精炼炉根据钢包钢水初始碳含量来补充剩余的低氮低氧增碳球。试验结果：对比加入低氮低氧增碳球前后钢水氮含量的变化：低氮低氧增碳球组的收得率、增碳速率、低氧钢生产等几方面，结果如下：Ⅰ.加入低氮低氧增碳球前后钢水氮含量的变化，见表2。表2加入低氮低氧增碳球前后钢水氮含量变化从表2看出，在每炉钢平均加入350kg/炉低氮低氧增碳球后，钢水氮含量增加量控制在了0.0005％(5ppm)以内，这其中还包括合金带来的氮，电弧加热带来的氮，总的来说，低氮低氧增碳球含氮量能满足高碳低氮钢的需要。Ⅱ.低氮低氧增碳球收得率，见表3。表3低氮低氧增碳球收得率Ⅲ.低氮低氧增碳球增碳速度在试验中，电炉出钢根据出钢碳的多少，加入总需求量约95％左右的低氮低氧增碳球，出钢后在钢水搅拌约8分钟后取样分析，扣除合金带来得碳含量外，低氮低氧增碳球增碳量约0.32％，且收得率达到了96.5％，1炉钢的冶炼时间平均为50分钟，8分钟的增碳速度完全满足生产工艺需要。如上表3所示，低氮低氧增碳球增碳速率能满足生产节奏的需要。Ⅳ.低氧高合金钢生产在生产一些低氧高合金钢时，如在碳含量在0.95％左右的高碳钢中进行多炉次试验，每炉的低氮低氧增碳球加入量在600-800kg左右，试验结果如下表4：表4增碳收得率成品氧含量低氮低氧增碳球效果96％8-13ppm石墨电极粉增碳效果95％8-14ppm由上表4可以看出，低氮低氧增碳球达到了和石墨电极粉一样的效果，满足了低氧高合金钢的生产需要。上述参照具体实施方式对该一种精炼炉炼钢用低氮低氧增碳球及其制备方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3