本发明属于炼钢领域,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。
背景技术:
1、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。
2、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;本发明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
1、本发明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。
2、本发明的目的是通过以下技术方案予以实现:
3、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:
4、步骤1:破碎筛选
5、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。
6、步骤2:搅拌成形
7、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。
8、步骤3:提质处理
9、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。
10、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。
11、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。
12、步骤4:密封包装
13、增碳剂成份和粒度达到要求后,进行密封包装。
14、上述利用冶金焦生产增碳剂以及对钢液增碳的方法,其中:
15、所述的冶金焦既可以采用干熄焦,也可以采用湿熄焦。
16、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。
17、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。
18、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。
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:
2.根据权利要求1所述的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:所述生产步骤,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。
3.根据权利要求1所述的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:所述的冶金焦既可以采用干熄焦,也可以采用湿熄焦。
4.根据权利要求1所述的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:所述的冶金焦生产的增碳剂用于转炉、电弧炉、lf精炼炉、rh精炼炉、vd精炼炉钢铁冶炼过程中,对钢液进行增碳和脱氧,其中的灰分与其它脱氧产物上浮到钢渣中。
5.根据权利要求1所述的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:所述的增碳剂适用于所有钢种,碳元素收得率≥90%。