專利名稱：碳錳球及其制備方法和高、中碳鋼轉(zhuǎn)爐-連鑄冶煉工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳錳球及其制備方法和高、中碳鋼轉(zhuǎn) 爐-連鑄冶煉工藝。
背景技術(shù)：
隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)對(duì)煉鋼生產(chǎn)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(shù)鋼廠均采用增碳法工藝冶煉高中碳鋼，煉鋼終點(diǎn)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(jìn)行增碳，但由于 增碳劑比重輕，在出鋼過程中大部分會(huì)飄浮在鋼水表面，導(dǎo)致增碳劑未完全熔化，因而嚴(yán)重 影響了碳的控制。國(guó)內(nèi)大多數(shù)鋼廠采用的技術(shù)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(nèi)，但上述工藝中碳收得率較低并且不易控制， 生產(chǎn)成本較高，過程處理時(shí)間長(zhǎng)。目前，為實(shí)現(xiàn)對(duì)煉鋼物流的優(yōu)化，降低生產(chǎn)成本，轉(zhuǎn)爐-連鑄短流程生產(chǎn)技術(shù)得到 了廣泛的應(yīng)用研究，特別是高、中碳鋼冶煉過程中，轉(zhuǎn)爐煉鋼后可直接進(jìn)入連鑄澆鋼工序， 但加入普通增碳劑進(jìn)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(jìn)行增碳工藝過程處理時(shí)間長(zhǎng)，滿足不了短流程生產(chǎn)技術(shù)要求，與 連鑄機(jī)的周期不匹配。為了滿足鋼鐵工業(yè)發(fā)展的需要，現(xiàn)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(zhuǎn)爐-連鑄短流程低成本生產(chǎn)中 出鋼增碳過程增碳劑熔化不均，處理時(shí)間長(zhǎng)，碳收得率不高和不易控制的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種碳錳球及其制備 方法和高、中碳鋼轉(zhuǎn)爐-連鑄冶煉工藝。本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)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(jié)合劑5 7%;其中，所述高碳錳鐵 粉按重量計(jì)含碳6 10%、錳70 77%，所述碳粉按重量計(jì)含碳> 82%，所述結(jié)合劑為黏 結(jié)材料，按重量計(jì)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(jì)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(jiǎn)稱PAC，是由天然纖維素經(jīng)化學(xué)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(yīng)用其鈉鹽，即聚陰離子纖維素鈉。所述糊精是淀粉經(jīng)酶法或化學(xué)方法水解得到的降解產(chǎn)物，為數(shù)個(gè)至數(shù)十個(gè)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(jì)所含水分< 1 %。
本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)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(jié)合劑5 7%混合均 勻；其中，所述高碳錳鐵粉按重量計(jì)含碳6 10 %、錳70 77 %，所述碳粉按重量計(jì)含碳 ^ 82%，所述結(jié)合劑為黏結(jié)材料，按重量計(jì)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(jì)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?dāng)嚢杈鶆驂褐瞥汕驁F(tuán)；C、球團(tuán)經(jīng)干燥后制得碳錳球。其中，上述方法步驟b中所述球團(tuán)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(jì)所含水分< 1%。其中，上述方法步驟c中干燥方法是先將球團(tuán)自然堆放干燥M 4 后送入立式 干燥爐進(jìn)行干燥，立式干燥爐干燥溫度控制在200 250°C、干燥時(shí)間lh。本發(fā)明解決的第三個(gè)技術(shù)問題是提供一種高、中碳鋼轉(zhuǎn)爐-連鑄冶煉工藝。高、中碳鋼轉(zhuǎn)爐-連鑄冶煉工藝采用增碳法冶煉高、中碳鋼，轉(zhuǎn)爐冶煉過程中使 用權(quán)利要求1、2或3所述的碳錳球作為增碳劑，轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼過程中每噸鋼水加入碳錳球 9. 02 12. 4kg，轉(zhuǎn)爐煉鋼后直接進(jìn)入連鑄澆鋼工序，不進(jìn)行LF爐化渣精煉工藝步驟作化渣 處理。本發(fā)明碳錳球解決了增碳劑在生產(chǎn)過程中熔化時(shí)間長(zhǎng)，碳收得率低，鋼水成分 控制較難，從而影響鋼水質(zhì)量的問題以及增碳劑在使用后需要LF爐精煉進(jìn)行化渣，增加 了時(shí)間以及增加了每噸鋼所需電耗的問題。本發(fā)明碳錳球制備方法簡(jiǎn)單，并且在使用過 程中融化時(shí)間短，碳、錳收得率高(碳的平均收得率可達(dá)到93%，錳的平均收得率可達(dá)到 92.04% )，鋼水成分容易控制，簡(jiǎn)化煉鋼工藝(加入本發(fā)明碳錳球后不需要LF爐化渣精煉 工藝作化渣處理)，節(jié)約能源。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明碳錳球，按以下方式實(shí)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(jié)合劑5 7 % ；其中，所述高碳錳鐵粉按重量計(jì)含碳6 10 %、錳70 77 %，所述碳 粉按重量計(jì)含碳> 82%，所述結(jié)合劑為黏結(jié)材料，按重量計(jì)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(jì)含三氧化 二鋁25 ；35%，二氧化硅40 55%。高碳錳鐵粉過多，會(huì)導(dǎo)致成球性不好，過低會(huì)使其錳合金化效果達(dá)不到；碳粉用量 過多，會(huì)導(dǎo)致使用過程中粉塵多，影響碳的收得率，過少則達(dá)不到增碳要求；結(jié)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(huì)發(fā)生 爆炸的危險(xiǎn)，因此本發(fā)明煉鋼用碳錳球需控制水分< 1%。本發(fā)明碳錳球控制粒度在5 15mm之間。本發(fā)明通過控制產(chǎn)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(xiàn)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(fā)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(jié)合劑5 7%進(jìn)行稱 量；其中，所述高碳錳鐵粉按重量計(jì)含碳6 10%、錳70 77%，所述碳粉按重量計(jì)含碳 ^ 82%，所述結(jié)合劑為黏結(jié)材料，按重量計(jì)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(jì)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(jī)內(nèi)進(jìn)行混合攪拌，經(jīng)混合攪 拌時(shí)間aiiin后加入結(jié)合劑繼續(xù)混合攪拌2min，再按原料高碳錳鐵粉、碳粉和結(jié)合劑總重量 的6 7%加水?dāng)嚢??？偟臄嚢钑r(shí)間控制在4 5min即能混合均勻，又不會(huì)造成攪拌作業(yè) 時(shí)間過長(zhǎng)，影響工序節(jié)奏。C、將攪拌均勻的原料通過皮帶傳送入LYQ3. 0壓球機(jī)中壓制成規(guī)格為5 15mm的 橢圓型球團(tuán)。d、將壓制成的球團(tuán)自然堆放干燥M 48小時(shí)(要防水、防曬)，可使產(chǎn)品強(qiáng)度得 到進(jìn)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(jìn)行干燥，干燥溫度 在200 250°C、干燥時(shí)間Ih。f、碳錳球經(jīng)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(cè)理 化指標(biāo)合格裝包備用。高、中碳鋼轉(zhuǎn)爐-連鑄冶煉工藝采用增碳法冶煉高、中碳鋼，轉(zhuǎn)爐冶煉過程中使 用權(quán)利要求1、2或3所述的碳錳球作為增碳劑，轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼過程中每噸鋼水加入碳錳球 9. 02 12. 4kg，轉(zhuǎn)爐煉鋼后直接進(jìn)入連鑄澆鋼工序，不進(jìn)行LF爐化渣精煉工藝步驟作化渣處理。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí) 施例范圍之中。在下述的實(shí)施例中所采用的高碳錳鐵粉、碳粉原料理化指標(biāo)檢測(cè)情況見表1。表1原料化學(xué)成分檢測(cè)情況
權(quán)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(jié)合劑5 7 % ；其中，所述高碳錳鐵粉按重量計(jì)含碳6 10 %、錳70 77 %，所 述碳粉按重量計(jì)含碳> 82%，所述結(jié)合劑為黏結(jié)材料，按重量計(jì)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(jì)含三 氧化二鋁25 ；35 %，二氧化硅40 55 %。
2.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求1所述的碳錳球，其特征在于所述碳錳球按重量計(jì)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(jié)合劑5 7%混合均勻；其 中，所述高碳錳鐵粉按重量計(jì)含碳6 10 %、錳70 77 %，所述碳粉按重量計(jì)含碳> 82 %， 所述結(jié)合劑為黏結(jié)材料，按重量計(jì)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(jì)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?dāng)嚢杈鶆驂褐瞥汕驁F(tuán)；c、球團(tuán)經(jīng)干燥后制得碳錳球。
5.根據(jù)權(quán)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(tuán)的粒度 為5 15mm0
6.根據(jù)權(quán)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(jì)所含水分< 1%。
7.根據(jù)權(quán)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(tuán)自然堆放干燥M 4 后送入立式干燥爐進(jìn)行干燥，立式干燥爐干燥溫度控制在 200 250°C、干燥時(shí)間Ih。
8.高、中碳鋼轉(zhuǎn)爐-連鑄冶煉工藝，其特征在于采用增碳法冶煉高、中碳鋼，轉(zhuǎn)爐冶煉 過程中使用權(quán)利要求1、2或3所述的碳錳球作為增碳劑，轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼過程中每噸鋼水加 入碳錳球9. 02 12. 4kg，轉(zhuǎn)爐煉鋼后直接進(jìn)入連鑄澆鋼工序，不進(jìn)行LF爐化渣精煉工藝步 驟作化渣處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種碳錳球及其制備方法和高、中碳鋼轉(zhuǎn)爐-連鑄冶煉工藝，屬于煉鋼技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是為了解決普通增碳劑熔化時(shí)間長(zhǎng)，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(jié)合劑5～7％；其中，所述高碳錳鐵粉按重量計(jì)含碳6～10％、錳70～77％，所述碳粉按重量計(jì)含碳≥82％，所述結(jié)合劑為黏結(jié)材料，按重量計(jì)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(fā)明碳錳球制備方法簡(jiǎn)單，融化時(shí)間短，碳、錳收得率高，鋼水成分容易控制，簡(jiǎn)化煉鋼工藝，節(jié)約能源。
文檔編號(hào)C21C5/28GK102091779SQ201010617519
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者吳勝利, 鄭德明, 陳桂衛(wèi), 陳濤, 青光紅, 黃國(guó)炳 申請(qǐng)人:攀枝花鋼城集團(tuán)有限公司