專(zhuān)利名稱(chēng)：一種增碳劑及其制備方法以及含釩鐵水的冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增碳劑及其制備方法以及使用該增碳劑的含釩鐵水的冶煉方法。
背景技術(shù)：
在我國(guó)，部分鋼鐵廠采用釩鈦磁鐵礦冶煉，為了保證釩資源的有效提取，在煉鋼之前需要進(jìn)行脫硫和提釩工藝，轉(zhuǎn)爐提釩工藝是將鐵水中的釩氧化成高價(jià)穩(wěn)定的釩氧化物制取釩渣的一種物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程；在提釩的同時(shí)鐵水中的硅、錳發(fā)熱元素幾乎全被氧化燒損，盡管在反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)控制熔池溫度來(lái)抑制碳的氧化，但鐵水中碳含量的20-30重量％不可避免的參與氧化燒損，使得提釩后獲得的半鋼中碳含量在3.5重量％以下的爐次比例占10-20%，鐵水中的硅、錳發(fā)熱元素含量均為痕跡。提釩半鋼用于轉(zhuǎn)爐煉鋼時(shí)，硅、錳含量低，發(fā)熱元素缺乏，冶煉過(guò)程加入的造渣材料需吸熱，這樣，要使出鋼溫度達(dá)到1660-1700°C，半鋼煉鋼過(guò)程中就存在嚴(yán)重的熱源不足情況，需要采用熱補(bǔ)償技術(shù)來(lái)補(bǔ)半鋼冶煉過(guò)程的溫度。現(xiàn)有技術(shù)中，一般通過(guò)在轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中加入類(lèi)石墨或碳化硅作為提溫劑的方法來(lái)補(bǔ)償冶煉過(guò)程溫度。提溫劑的提溫效率與提溫劑本身的質(zhì)量和轉(zhuǎn)爐冶煉工藝條件有關(guān)，理論計(jì)算表明，30噸轉(zhuǎn)爐半鋼煉鋼條件下，I噸類(lèi)石墨或碳化硅可提高鋼水溫度100-120°C /爐，為了使鋼水達(dá)到1700°C以上的溫度，通常需要500千克以上的類(lèi)石墨或碳化硅。但是，一般I噸轉(zhuǎn)爐半鋼需要使用類(lèi)石墨或碳化硅最多不能超過(guò)10千克，加入量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致:(1)對(duì)于類(lèi)石墨而言，不僅利用率低，部分未反應(yīng)的類(lèi)石墨會(huì)隨塵灰進(jìn)入除塵管道而被浪費(fèi)，而且轉(zhuǎn)爐煉鋼鋼前期很難化洛，煉鋼過(guò)程中很容易“返干”，脫磷效果差；⑵對(duì)于碳化硅而言，相對(duì)價(jià)格高，加入量過(guò)多不僅導(dǎo)致前期化渣慢，而且煉鋼造渣的SiO2含量過(guò)剩使二元堿度(Ca0/Si02)偏低，脫磷效果差，同時(shí)煉鋼過(guò)程容易噴濺。也就是說(shuō)，在半鋼煉鋼過(guò)程中，采用加入提溫劑補(bǔ)償溫度的方法很難達(dá)到冶煉過(guò)程所需要的溫度。再者，一般來(lái)渣時(shí)間在3-4min，由于加入提溫劑會(huì)延緩成渣時(shí)間到4_5min，成渣速度慢直接導(dǎo)致煉鋼過(guò)程推遲，同時(shí)容易產(chǎn)生深吹影響鋼水質(zhì)量，而且，在轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中提溫劑是通過(guò)轉(zhuǎn)爐爐口的廢鋼槽或者轉(zhuǎn)爐爐頂?shù)牧蟼}(cāng)加入到鋼水中的，此方法耗時(shí)費(fèi)力，煉鋼生產(chǎn)過(guò)程中操作難度大。因此該條件下的半鋼轉(zhuǎn)爐冶煉工藝很難順行。因此，研發(fā)一種增碳效果好、用量少，而且操作簡(jiǎn)單、成本低的增碳劑已成為本領(lǐng)域內(nèi)亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的增碳劑用于半鋼轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)存在用量大、提溫效果差、成渣速度慢的缺陷以及現(xiàn)有 轉(zhuǎn)爐冶煉工藝操作復(fù)雜的缺陷，提供了一種能有效提高半鋼中碳含量、用量較小、提溫效果好、成渣速度快且能夠使轉(zhuǎn)爐冶煉工藝操作簡(jiǎn)單的增碳劑，還提供了該增碳劑的制備方法，還提供了使用該增碳劑的含釩鐵水的冶煉方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種增碳劑，其中，該增碳劑含有C和SiC ;相對(duì)于100重量份的C，SiC的含量為3-30重量份。本發(fā)明還提供了一種增碳劑的制備方法，其中，該方法包括將一種混合物造粒并干燥；所述混合物含有碳質(zhì)材料、碳化娃和粘合劑，且碳質(zhì)材料以C計(jì),碳化娃以SiC計(jì),相對(duì)于100重量份的碳質(zhì)材料，碳化硅的用量為3-30重量份，粘合劑的用量為5-15重量份。本發(fā)明還提供了由上述方法制得的增碳劑。本發(fā)明還提供了一種含釩鐵水的冶煉方法，該方法包括對(duì)含釩鐵水進(jìn)行轉(zhuǎn)爐提釩，得到提釩半鋼，并將該提釩半鋼出鋼到鋼包中后進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉，其中，該方法還包括在出鋼過(guò)程中，將本發(fā)明提供的增碳劑加入到鋼包中。本發(fā)明提供的增碳劑用量小，且增碳效果好，在提釩半鋼出鋼過(guò)程中加入含有的C和SiC的增碳劑能大大提高半鋼的化學(xué)熱，解決半鋼轉(zhuǎn)爐冶煉熱源不足的問(wèn)題。與現(xiàn)有技術(shù)在轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)加入C或SiC相比，不僅可以有效增加半鋼中的碳含量，在轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)也不用再加入提溫劑來(lái)補(bǔ)償冶煉過(guò)程中的溫度。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式
部分予以詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明提供的增碳劑的制備方法工藝流程圖；圖2為本發(fā)明提供的增碳劑用于提釩半鋼轉(zhuǎn)爐冶煉的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并`不用于限制本發(fā)明。本發(fā)明提供的增碳劑含有C和SiC，相對(duì)于100重量份的C，SiC的含量可以為3-30重量份，優(yōu)選地，SiC的含量可以為4-20重量份。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述增碳劑還可以含有用于脫氧的元素，減少碳的燒損，以提高碳的收率，例如，可以為Al。相對(duì)于100重量份的C，A1的含量可以為2-10重量份，優(yōu)選地，Al的含量可以為2-8重量份。本發(fā)明所述增碳劑中，以增碳劑的重量為基準(zhǔn)，C和SiC的總量不低于60%，優(yōu)選不低于65 %，更優(yōu)選不低于70 %，進(jìn)一步優(yōu)選不低于75 %。根據(jù)本發(fā)明，所述增碳劑中的各種組分可以在使用時(shí)各自加入鋼包中，也可以混合后以混合物形式加入鋼包中，優(yōu)選情況下，所述增碳劑以球形顆粒狀使用，所述球形顆粒的平均粒度優(yōu)選為3-5mm，落下強(qiáng)度優(yōu)選為8_12次/球，含水量?jī)?yōu)選小于I重量％。滿足上述平均粒度和強(qiáng)度要求的增碳劑，能夠更方便地從料倉(cāng)中下料，同時(shí)在下料過(guò)程中不易粉化和破碎；對(duì)增碳劑的水分要求可以減少提釩半鋼出鋼時(shí)的熱損失，從而減少增碳劑的用量。當(dāng)所述增碳劑為球形顆粒時(shí)，該增碳劑中一般還含有粘合劑，相對(duì)于100重量份的以C計(jì)的碳質(zhì)材料，粘合劑的用量可以為5-15重量份，優(yōu)選為5-10重量份。所述粘合劑可以選用煉鋼所常用的各種粘合劑，優(yōu)選采用含硅粘合劑，因?yàn)楣枋前l(fā)熱元素同時(shí)也是造渣材料中必須的元素，因此使用含硅粘合劑能夠進(jìn)一步降低增碳劑的用量。所述含硅粘合劑可以選自膨潤(rùn)土、硅藻土、硅凝膠、硅溶膠和水玻璃中的一種或多種。
本說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)“落下強(qiáng)度”表示在橡膠板上將試驗(yàn)物體從I米的高度上落下而不出現(xiàn)裂紋或破碎的次數(shù)。本發(fā)明提供的增碳劑的制備方法包括，將一種混合物造粒并干燥，所述混合物可以含有碳質(zhì)材料、碳化硅和粘合劑，且碳質(zhì)材料以C計(jì)，碳化硅以SiC計(jì)，相對(duì)于100重量份的碳質(zhì)材料，碳化硅的用量可以為3-30重量份，粘合劑的用量可以為5-15重量份；優(yōu)選地，SiC的含量可以為4-20重量份，粘合劑的用量可以為5-10重量份。優(yōu)選情況下，為了使所述混合物混合得更均勻，利于制成3-5_的球形顆粒,可以將碳質(zhì)材料、碳化娃破碎磨細(xì)至粒度為100 μ m以下。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述混合物還含有用于脫氧的元素，以減少碳的燒損，例如，可以為金屬鋁粉，且碳質(zhì)材料以C計(jì)，金屬鋁粉以Al計(jì)，相對(duì)于100重量份的碳質(zhì)材料，金屬鋁粉的用量可以為2-10重量份，優(yōu)選地，金屬鋁粉的含量可以為2-8重量份。根據(jù)本發(fā)明，所述碳質(zhì)材料可以為煉鋼領(lǐng)域常用的各種含碳元素的材料。優(yōu)選地，所述碳質(zhì)材料為類(lèi)石墨、煅燒無(wú)煙煤、焦炭和浙青中的一種或多種。根據(jù)本發(fā)明，所述粘合劑可以選用煉鋼所常用的各種粘合劑，優(yōu)選采用含硅粘合齊U，因?yàn)楣枋前l(fā)熱元素同時(shí)也是造渣材料中必須的元素，因此使用含硅粘合劑能夠進(jìn)一步降低增碳劑的用量。所述含硅粘合劑可以選自膨潤(rùn)土、硅藻土、硅凝膠、硅溶膠和水玻璃中的一種或多種。根據(jù)本發(fā)明，制備混合物并將該混合物造粒并干燥的方法沒(méi)有特別限定，可以將碳質(zhì)材料、碳化硅破碎磨細(xì)至0.1mm以下，再與粘合劑混合得到混合物。所述混合的條件沒(méi)有特別要求，可以為機(jī)械混合或人工混合，只要將碳質(zhì)材料和碳化硅混合均勻即可。所述造粒為本領(lǐng)域公知的技術(shù)，例如，可以采用圓盤(pán)造粒機(jī)進(jìn)行造粒。對(duì)所述造粒的條件無(wú)特殊要求，優(yōu)選情況下，所述造粒的條件使得球形顆粒的平均粒度可以為3-5_，落下強(qiáng)度可以為8-12次/球。所述干燥的條件以使干燥后的球形顆粒的含水量小于球形顆?？傊亓康腎重量％為準(zhǔn)，優(yōu)選所述干燥的溫度可以為150-200°C，干燥的時(shí)間為30-60min。本發(fā)明還提供了根據(jù)上述方法制得的增碳劑。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，本發(fā)明提供的增碳劑的制備工藝流程如圖1所示，包括將碳質(zhì)材料和碳化硅單獨(dú)或一起破碎后與選擇性含有的粘合劑以及金屬鋁粉依次進(jìn)行混合、造粒、干燥和篩分，得到增碳劑。為了提高原料利用率，優(yōu)選將篩下物返回前述混合步驟，并重復(fù)上述造粒等步驟。本發(fā)明提供的含釩鐵水的冶煉方法包括，對(duì)含釩鐵水進(jìn)行轉(zhuǎn)爐提釩，得到提釩半鋼，并將該提釩半鋼出鋼到鋼包中后進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉，其中，該方法還可以包括在提釩半鋼出鋼過(guò)程中，將本發(fā)明提供的增碳劑加入到提釩半鋼中。本說(shuō)明書(shū)中所用的術(shù)語(yǔ)“半鋼”是指含釩鐵礦經(jīng)過(guò)提釩以及脫硫后得到的S1、Mn元素含量很低且C元素含量處于鐵水和鋼水中間狀態(tài)的鋼原料。所述半鋼可以為以半鋼的總量為基準(zhǔn)，含有3.0-3.9重量％的碳、0.001-0.02重量％的硅、0.02-0.04重量％的錳、0.06-0.085 重量 ％ 的磷、0.002-0.030 重量 ％ 的硫、0.01-0.06 重量 ％ 的鈦、0.02-0.06 重量％的釩和95.85-96.85重量％的鐵的半鋼。
根據(jù)本發(fā)明，所述增碳劑只要在提釩半鋼出鋼過(guò)程中加入即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，優(yōu)選情況下，可以在提釩半鋼出鋼量占出鋼總量的1/6-1/5時(shí)開(kāi)始將所述增碳劑加入到提釩半鋼中，可以在提釩半鋼出鋼量占出鋼總量的2/3-3/4時(shí)終止加入所述增碳劑。根據(jù)本發(fā)明，所述增碳劑的加入量可以在很大范圍內(nèi)改變，優(yōu)選情況下，相對(duì)于每噸半鋼，所述增碳劑的加入量可以為3-8kg。本發(fā)明的含釩鐵水的冶煉方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，一是增碳劑的種類(lèi)不同，現(xiàn)有技術(shù)一般為碳質(zhì)材料或碳化硅。二是增碳劑的加入時(shí)機(jī)不同，現(xiàn)有技術(shù)一般在出鋼后轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程加增碳劑用于增碳和提溫(因此也稱(chēng)為提溫劑)，而本發(fā)明是在出鋼過(guò)程中加入，出鋼后不再加入增碳劑或提溫劑。現(xiàn)有技術(shù)中在轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中加入提溫劑，此時(shí)，提溫劑中的碳為固定碳，而采用本發(fā)明提供的含釩鐵水的冶煉方法，增碳劑是在提釩半鋼出鋼過(guò)程中加入的，當(dāng)增碳劑進(jìn)入轉(zhuǎn)爐進(jìn)行冶煉時(shí)，增碳劑中的碳為溶解碳，溶解碳比固定碳更有利于提高化學(xué)熱。因?yàn)殍F水或半鋼中溶解碳[C]含量每增加0.01%，相當(dāng)于30噸鐵水或半鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼條件下，溶解碳含量每增加3kg，鋼水溫度可提高1-1.20C ;而30噸鐵水或半鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼條件下I噸類(lèi)石墨或碳化硅可提高鋼水溫度100-120°C /爐，相當(dāng)于加入IOkg類(lèi)石墨或碳化硅可提高鋼水溫度1-1.2°C，因此在出鋼過(guò)程中加入增碳劑能夠明顯更有利于鐵水提溫，同時(shí)提高碳的利用率。根據(jù)本發(fā)明，對(duì)轉(zhuǎn)爐提釩的方法沒(méi)有特殊要求，可以為各種本領(lǐng)域公知的方法，例如，所述轉(zhuǎn)爐提釩的方法可以包括:將含釩鐵水兌入轉(zhuǎn)爐后從轉(zhuǎn)爐爐頂向鐵水中吹入氧氣，氧氣壓力可以為0.6-0.8兆帕，供氧量可以為8-12立方米/噸鐵水，供氧時(shí)間可以為240-340秒，同時(shí)通過(guò)底部透氣磚從轉(zhuǎn)爐爐底吹入，例如氮?dú)獾榷栊詺怏w，氮?dú)鈮毫梢詾?.2-0.8兆帕，相對(duì)于每噸鐵水，氮?dú)饬髁靠梢詾?.4-1.4立方米/小時(shí)，在上述吹煉期間加入提釩冷卻劑，所述提釩冷卻劑的加入量可以為22-30千克/噸鐵水，吹氧結(jié)束后熔池溫度為1360-1420°C時(shí)出爐，即得釩渣和半鋼。其中，以所述冷卻劑總重量為基準(zhǔn)，該冷卻劑含有80-95重量％的鐵的氧化物、4-6重量％的Si02、0.1-0.3重量％的V205、l_3重量％的MgCl2。所述鐵的氧化物是鐵的各種氧化物的總稱(chēng)，包括氧化亞鐵、三氧化二鐵、四氧化三鐵中的一種或多種。

如前所述，本發(fā)明的含釩鐵水的冶煉方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別在于增碳劑的種類(lèi)以及增碳劑的加入時(shí)機(jī)不同，冶煉的具體操作和條件可以參照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行，例如，所述轉(zhuǎn)爐冶煉的方法可以包括，將提釩半鋼注入120t頂?shù)讖?fù)吹煉鋼轉(zhuǎn)爐吹煉，并采用536氧槍進(jìn)行供氧造渣脫磷脫碳，在開(kāi)始吹氧的同時(shí)，向爐內(nèi)加入造渣劑，并在開(kāi)吹供氧5-8min內(nèi)將造渣劑全部加完，進(jìn)行第一次煉鋼造渣，造渣劑為活性石灰、復(fù)合造渣劑、高鎂石灰以及煉鋼污泥球，造渣劑中活性石灰、復(fù)合造渣劑、高鎂石灰以及煉鋼污泥球的加入量分別為25-35kg/t半鋼、15-25kg/t半鋼、18-25kg/t半鋼以及2-lOkg/t半鋼，供氧強(qiáng)度為3_5Nm3/t鋼
** min0供氧400-500秒時(shí)停止供氧提升氧槍?zhuān)⒌範(fàn)t進(jìn)行排除爐渣。其中，所使用的活性石灰的主要成分為=CaO:85-90重量％，SiO2:0.2-0.4重量％，MgO:4_8重量％，Al2O3:
4-8 重量％，F(xiàn)e2O3:0.1-0.2 重量％，F(xiàn)eO:0.2-0.5 重量％，C:0.1-0.3 重量％，S:0.1-0.2 重量％ ;所使用的復(fù)合造渣劑的主要成分為=CaO:8-15重量％，SiO2:45-60重量％，MgO:2_5重量％，Al2O3:2-5 重量％，F(xiàn)e2O3:8_15 重量％，F(xiàn)eO:5_8 重量％，C:1~2 重量％，S:0.1-0.2重量％，P:0.01-0.05重量％ ;所使用的高鎂石灰的主要成分為=CaO:50-60重量％，SiO2:
1-3 重量％，MgO:30-45 重量％，F(xiàn)e2O3:0.1-0.3 重量％，F(xiàn)eO:0.1-0.3 重量％，C:0.1-0.2重量％ ;所使用的污泥球的主要成分為=CaO:15-25重量％，SiO2:5-10重量％，MgO:5_15重量 ％，F(xiàn)e2O3:5-15 重量 ％，F(xiàn)eO:25-35 重量 ％，C:3_6 重量 ％，S:0.1-0.2 重量 ％，P:0.05-0.08重量％。排除65-75重量％以上爐渣后將轉(zhuǎn)爐歸位開(kāi)始第二次供氧，加入造渣齊U，進(jìn)行第二次造渣脫磷，造渣劑中活性石灰、復(fù)合造渣劑以及高鎂石灰的加入量分別為15-25kg/t半鋼、5-10kg/t半鋼以及5-10kg/t半鋼，并在第二次供氧6_7min內(nèi)將造洛劑全部加完。供氧時(shí)間400-500秒時(shí)停止供氧提升氧槍。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)爐冶煉方法的流程如圖2所示，包括對(duì)含釩鐵水進(jìn)行轉(zhuǎn)爐提釩，得到提釩半鋼和釩渣，將該提釩半鋼出鋼到鋼包中，并在出鋼過(guò)程中加入增碳劑，得到增碳后半鋼，然后對(duì)該增碳后的半鋼進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉。下面采用實(shí)施例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)地描述。以下實(shí)施例中，類(lèi)石墨、碳化硅、金屬鋁粉和粘合劑均采用煉鋼領(lǐng)域常用的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品。碳的收率是指進(jìn)入半鋼中的碳的量與加入的增碳劑中的碳的量的比值。進(jìn)入半鋼中的碳的量根據(jù)(增碳后的半鋼中碳的含量-增碳前半鋼中碳的含量)*半鋼的重量計(jì)算得到。實(shí)施例11、增碳劑的制備將類(lèi)石墨、碳化硅、金屬鋁粉和膨潤(rùn)土加入碾輪混砂機(jī)中磨碎并混合攪拌均勻，基于IOOg的類(lèi)石墨，碳化硅為5g，金屬鋁粉為2g，膨潤(rùn)土為5g。將攪拌均勻后得到的混合物通過(guò)圓盤(pán)造粒機(jī)造粒，然后將球形顆粒用帶式烘干機(jī)進(jìn)行干燥，在150°C的溫度條件下干燥45min，得到增碳劑Al，該增碳劑Al的含水量為I重量％，直徑為3_5_的球形顆粒。其中，類(lèi)石墨中的C含量為84.2重量％，S含量為0.12重量％ ;碳化硅微粉中的SiC含量為79.6重量％，S含量為0.06重量％ ;金屬鋁粉中的Al含量為99.3重量％，S含量為0.005重量％ ;膨潤(rùn)土中的SiO2含量為57.5重量％。采用化學(xué)分析方法對(duì)所得到的增碳劑Al的成分進(jìn)行檢測(cè)，得到該增碳劑Al的主要成分為:C為74.6重量％、SiC為3.8重量％、Al為1.6重量％、SiO2為13.4重量％、S為0.08重量％，余量為不可避免的雜質(zhì)元素。對(duì)所得到的增碳劑Al的落下強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果為，落下強(qiáng)度為10次/球。2、半鋼增碳將轉(zhuǎn)爐提釩得到的提釩半鋼(提釩半鋼的主要成分為3.44重量％的C、0.03重量％的胞、0.012重量％的5、痕跡的31，余量為？6)出鋼到鋼包中，并在提釩半鋼出鋼量占出鋼總量的1/6時(shí)開(kāi)始將上述制得的增碳劑加入到提釩半鋼中，在提釩半鋼出鋼量占出鋼總量的2/3時(shí)終止加入增碳劑，增碳劑 的加入量為300kg/100t提釩半鋼。半鋼出完后，得到增碳后的半鋼BI，采用化學(xué)分析方法對(duì)增碳后的半鋼BI的成分進(jìn)行檢測(cè)，得到該增碳后的半鋼BI的主要成分為:C為3.62重量％、Si為0.02重量％、痕跡的Al、Mn為0.03重量％、S為0.013重量％，余量為Fe。經(jīng)計(jì)算，C的收率為80.4%。3、轉(zhuǎn)爐冶煉將上述增碳后的半鋼BI (溫度為1300°C )注入120t頂?shù)讖?fù)吹煉鋼轉(zhuǎn)爐吹煉，并采用536氧槍進(jìn)行供氧造渣脫磷脫碳，在開(kāi)始吹氧的同時(shí)，向爐內(nèi)加入造渣劑，并在開(kāi)吹供氧6min內(nèi)將造渣劑全部加完，進(jìn)行第一次煉鋼造渣，造渣劑為活性石灰、復(fù)合造渣劑、高鎂石灰以及煉鋼污泥球，造渣劑中活性石灰、復(fù)合造渣劑、高鎂石灰以及煉鋼污泥球的加入量分別為32kg/t半鋼、21kg/t半鋼、21kg/t半鋼以及5kg/t半鋼,供氧強(qiáng)度為3_5Nm3/t鋼水.min。結(jié)果發(fā)現(xiàn)來(lái)渣時(shí)間為3分鐘。供氧500s時(shí)停止供氧提升氧槍?zhuān)⒌範(fàn)t進(jìn)行排除爐渣。其中，所使用的活性石灰的主要成分為=CaO:86重量％，SiO2:0.391重量％，MgO:5.25重量％，Al2O3:5.25 重量％，F(xiàn)e203:0.141 重量％，F(xiàn)eO:0.223 重量％，C:0.2 重量％，S:1.7 重量％ ；所使用的復(fù)合造渣劑的主要成分為:CaO: 11.61重量％，SiO2:50重量％，MgO:2.74重量％，Al2O3:2.75 重量 ％，F(xiàn)e2O3:11.44 重量 ％，F(xiàn)eO:5.79 重量 ％，C:1.26 重量 ％，S:0.106 重量％，P:0.044重量％ ;所使用的高鎂石灰的主要成分為:CaO:54.32重量％，SiO2:1.64重fi%,MgO:38.59 重量％，F(xiàn)e2O3:0.219 重量％，F(xiàn)eO:0.2 重量％，C:0.101 重量％ ;所使用的污泥球的主要成分為:CaO:19.29重量％，SiO2:7.5重量％，MgO:9.35重量％，F(xiàn)e2O3:9.87重量％，F(xiàn)eO:32.8 重量％，C:4.24 重量％，S:0.115 重量％，P:0.069 重量％。排除 70 重量％以上爐渣后將轉(zhuǎn)爐歸位開(kāi)始第二次供氧，加入造渣劑，進(jìn)行第二次造渣脫磷，造渣劑中活性石灰、復(fù)合造渣劑以及高鎂石灰的加入量分別為21kg/t￥iH,8kg/t 以及7kg/t ￥ Η，并在第二次供氧6min內(nèi)將造渣劑全部加完。供氧時(shí)間500秒時(shí)停止供氧提升氧槍?zhuān)@得溫度為1685 °C的鋼水。實(shí)施例21、增碳劑的制備將煅燒無(wú)煙煤、碳化硅、金屬鋁粉和硅藻土加入碾輪混砂機(jī)中磨碎并混合攪拌均勻，基于IOOg的煅燒無(wú)煙煤,碳化娃為25g,金屬招粉為8g,娃藻土為15g。將攪拌均勻后得到的混合物通過(guò)圓盤(pán)造粒機(jī)造粒，然后將球形顆粒用帶式烘干機(jī)進(jìn)行干燥，在150°C的溫度條件下干燥45min，得到增碳劑A2，該增碳劑A2的含水量為I重量％，直徑為3_5_的球形顆粒。其中，煅燒無(wú)煙煤中的C含量為87.2重量％，S含量為0.12重量碳化硅微粉中的SiC含量為79.6重量％，S含量為0.06重量％ ;金屬鋁粉中的Al含量為99.3重量％，S含量為0.005重量％ ;硅藻土中的SiO2含量為78重量％，

采用化學(xué)分析方法對(duì)所得到的增碳劑A2的成分進(jìn)行檢測(cè)，得到該增碳劑A2的主要成分為:C為61.2重量％、51(:為10.8重量％、A1為6.6重量％、Si02為15.2重量％、S為0.09重量％，余量為不可避免的雜質(zhì)元素。對(duì)所得到的增碳劑A2的落下強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果為，落下強(qiáng)度為11次/球。2、半鋼增碳將轉(zhuǎn)爐提釩得到的提釩半鋼(提釩半鋼的主要成分為3.26重量％的C、0.02重量％的胞、0.005重量％的S、痕跡的Si，余量為Fe)出鋼到鋼包中，并在提釩半鋼出鋼量占出鋼總量的1/5時(shí)開(kāi)始將上述制得的增碳劑加入到提釩半鋼中，在提釩半鋼出鋼量占出鋼總量的3/4時(shí)終止加入增碳劑，增碳劑的加入量為800kg/100t提釩半鋼。半鋼出完后，得到增碳后的半鋼B2，采用化學(xué)分析方法對(duì)增碳后的半鋼B2的成分進(jìn)行檢測(cè)，得到該增碳后的半鋼B2的主要成分為:C為3.71重量％、Si為0.07重量％、痕跡的Al、Mn為0.03重量％、S為0.006重量％，余量為Fe。經(jīng)計(jì)算，C的收率為91.9%。3、轉(zhuǎn)爐冶煉將上述增碳后的半鋼B2(溫度為1300°C )注入120t頂?shù)讖?fù)吹煉鋼轉(zhuǎn)爐吹煉，并采用536氧槍進(jìn)行供氧造渣脫磷脫碳，在開(kāi)始吹氧的同時(shí)，向爐內(nèi)加入造渣劑，并在開(kāi)吹供氧6min內(nèi)將造渣劑全部加完，進(jìn)行第一次煉鋼造渣，造渣劑為活性石灰、復(fù)合造渣劑、高鎂石灰以及煉鋼污泥球，造渣劑中活性石灰、復(fù)合造渣劑、高鎂石灰以及煉鋼污泥球的加入量分別為32kg/t半鋼、21kg/t半鋼、21kg/t半鋼以及5kg/t半鋼,供氧強(qiáng)度為3_5Nm3/t鋼水.min。結(jié)果發(fā)現(xiàn)來(lái)渣時(shí)間為3分鐘。供氧500s時(shí)停止供氧提升氧槍?zhuān)⒌範(fàn)t進(jìn)行排除爐渣。其中，所述使用的活性石灰的主要成分為=CaO:86重量％，Si02:0.391重量％，MgO:5.25重量％，Al2O3:5.25 重量％，F(xiàn)e203:0.141 重量％，F(xiàn)eO:0.223 重量％，C:0.2 重量％，S:1.7 重量％ ；所使用的復(fù)合造渣劑的主要成分為:CaO: 11.61重量％，SiO2:50重量％，MgO:2.74重量％，Al2O3:2.75 重量 ％，F(xiàn)e2O3:11.44 重量 ％，F(xiàn)eO:5.79 重量 ％，C:1.26 重量 ％，S:0.106 重量％，P:0.044重量％ ;所使用的高鎂石灰的主要成分為:CaO:54.32重量％，SiO2:1.64重fi%,MgO:38.59 重量％，F(xiàn)e2O3:0.219 重量％，F(xiàn)eO:0.2 重量％，C:0.101 重量％ ;所使用的污泥球的主要成分為:CaO:19.29重量％，SiO2:7.5重量％，MgO:9.35重量％，F(xiàn)e2O3:9.87重量％，F(xiàn)eO:32.8 重量％，C:4.24 重量％，S:0.115 重量％，P:0.069 重量％。排除 70 重量％以上爐渣后將轉(zhuǎn)爐歸位開(kāi)始第二次供氧，加入造渣劑，進(jìn)行第二次造渣脫磷，造渣劑中活性石灰、復(fù)合造渣劑以及高鎂石灰的加入量分別為21kg/t￥iH,8kg/t 以及7kg/t ￥ Η，并在第二次供氧6min內(nèi)將造渣劑全部加完。供氧時(shí)間500秒時(shí)停止供氧提升氧槍?zhuān)@得溫度為1690°C的鋼水。實(shí)施例31、增碳劑的制備將類(lèi)石墨、碳化硅、金屬鋁粉和膨潤(rùn)土加入碾輪混砂機(jī)中磨碎并混合攪拌均勻，基于IOOg的類(lèi)石墨，碳化硅微粉為15g，金屬鋁粉為5g，膨潤(rùn)土為Sg。將攪拌均勻后得到的混合物通過(guò)圓盤(pán)造粒機(jī)造粒，然后將球形顆粒用帶式烘干機(jī)進(jìn)行干燥，在150°C的溫度條件下干燥45min，得到增碳劑A3，該增碳劑A3的含水量為I重量％，直徑為3_5_的球形顆粒。其中，類(lèi)石墨中的C含量為84.2重量％，S含量為0.12重量％ ;碳化硅微粉中的SiC含量為79.6重量％，S含量為0.06重量％ ;金屬鋁粉中的Al含量為99.3重量％，S含量為0.005重量％ ;膨潤(rùn) 土中的SiO2含量為57.5重量％。采用化學(xué)分析方法對(duì)所得到的增碳劑A3的成分進(jìn)行檢測(cè)，得到該增碳劑A3的主要成分為:C為69.8重量％、SiC為7.6重量％、Al為4.5重量％、SiO2為11.6重量％、S為0.08重量％，余量為不可避免的雜質(zhì)元素。對(duì)所得到的增碳劑A3的落下強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果為，落下強(qiáng)度為11次/球。2、半鋼增碳將轉(zhuǎn)爐提釩得到的提釩半鋼(提釩半鋼的主要成分為3.2重量％的C、0.02重量％的胞、0.008重量％的5、痕跡的31，余量為？0出鋼到鋼包中，并在提釩半鋼出鋼量占出鋼總量的1/6時(shí)開(kāi)始將上述制得的增碳劑加入到提釩半鋼中，在提釩半鋼出鋼量占出鋼總量的3/4時(shí)終止加入增碳劑，增碳劑的加入量為600kg/100t提釩半鋼。半鋼出完后，得到增碳后的半鋼B3，采用化學(xué)分析方法對(duì)增碳后的半鋼B3的成分進(jìn)行檢測(cè)，得到該增碳后的半鋼B3的主要成分為:C為3.55重量％、Si為0.03重量％、痕跡的Al、Mn為0.03重量％、S為0.01重量％，余量為Fe。經(jīng)計(jì)算，C的收率為83.6%。3、轉(zhuǎn)爐冶煉將上述增碳后的半鋼B3(溫度為1300°C )注入120t頂?shù)讖?fù)吹煉鋼轉(zhuǎn)爐吹煉，并采用536氧槍進(jìn)行供氧造渣脫磷脫碳，在開(kāi)始吹氧的同時(shí)，向爐內(nèi)加入造渣劑，并在開(kāi)吹供氧6min內(nèi)將造渣劑全部加完，進(jìn)行第一次煉鋼造渣，造渣劑為活性石灰、復(fù)合造渣劑、高鎂石灰以及煉鋼污泥球，造渣劑中活性石灰、復(fù)合造渣劑、高鎂石灰以及煉鋼污泥球的加入量分別為32kg/t半鋼、21kg/t半鋼、21kg/t半鋼以及5kg/t半鋼,供氧強(qiáng)度為3_5Nm3/t鋼水.min。結(jié)果發(fā)現(xiàn)來(lái)渣時(shí)間為3分鐘。供氧500s時(shí)停止供氧提升氧槍?zhuān)⒌範(fàn)t進(jìn)行排除爐渣。其中，所述使用的活性石灰的主要成分為=CaO:86重量％，Si02:0.391重量％，MgO:5.25重量％，Al2O3:5.25 重量％，F(xiàn)e203:0.141 重量％，F(xiàn)eO:0.223 重量％，C:0.2 重量％，S:1.7 重量％ ；所使用的復(fù)合造渣劑的主要成分為:CaO: 11.61重量％，SiO2:50重量％，MgO:2.74重量％，Al2O3:2.75 重量 ％，F(xiàn)e2O3:11.44 重量 ％，F(xiàn)eO:5.79 重量 ％，C:1.26 重量 ％，S:0.106 重量％，P:0.044重量％ ;所使用的高鎂石灰的主要成分為:CaO:54.32重量％，SiO2:1.64重fi%,MgO:38.59 重量％，F(xiàn)e2O3:0.219 重量％，F(xiàn)eO:0.2 重量％，C:0.101 重量％ ;所使用的污泥球的主要成分為:CaO:19.29重量％，SiO2:7.5重量％，MgO:9.35重量％，F(xiàn)e2O3:9.87重量％，F(xiàn)eO:32.8 重量％，C:4.24 重量％，S:0.115 重量％，P:0.069 重量％。排除 70 重量％以上爐渣后將轉(zhuǎn)爐歸位開(kāi)始第二次供氧，加入造渣劑，進(jìn)行第二次造渣脫磷，造渣劑中活性石灰、復(fù)合造渣劑以及高鎂石灰的加入量分別為21kg/t￥iH,8kg/t 以及7kg/t ￥ Η，并在第二次供氧6min內(nèi)將造渣劑全部加完。供氧時(shí)間500秒時(shí)停止供氧提升氧槍?zhuān)@得溫度為1700°C的鋼水。實(shí)施例4按照實(shí)施例3的方法制備增碳劑并進(jìn)行半鋼增碳以及轉(zhuǎn)爐冶煉，不同的是，增碳劑中不含有Al，得到增碳劑A4。采用化學(xué)分析方法對(duì)所得到的增碳劑A4的成分進(jìn)行檢測(cè)，得到該增碳劑A4的主要成分為=C為70.6重量％、SiC為8.0重量％、SiO2為12.5重量％、S為0.09重量％，余量為不可避免 的雜質(zhì)元素。對(duì)所得到的增碳劑A4的落下強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果為，落下強(qiáng)度為9次/球。半鋼出完后，采用化學(xué)分析方法對(duì)增碳后的半鋼B5的成分進(jìn)行檢測(cè)，得到該增碳后的半鋼B5的主要成分為:C為3.53重量％、Si為0.01重量％、Mn為0.02重量％、S為
0.01重量％，余量為Fe。經(jīng)計(jì)算，C的收率為78.8%。來(lái)渣時(shí)間為4min，獲得溫度為1675°C的鋼水。實(shí)施例5按照實(shí)施例3的方法制備增碳劑并進(jìn)行半鋼增碳以及轉(zhuǎn)爐冶煉，不同的是，在出鋼量占出半鋼總量的1/8時(shí)開(kāi)始將增碳劑加入到提釩半鋼中。在半鋼出完后，采用化學(xué)分析方法對(duì)增碳后的半鋼B5的成分進(jìn)行檢測(cè)，得到該增碳后的半鋼B5的主要成分為:C為3.5重量％、Si為0.015重量％、痕跡的Al、Mn為0.02重量％、S為0.01重量％，余量為Fe。經(jīng)計(jì)算，C的收率為71.6%。來(lái)渣時(shí)間為4min，獲得溫度為1670°C的鋼水。對(duì)比例I按照實(shí)施例3的方法制備增碳劑并進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉，不同的是，增碳劑不是在出鋼過(guò)程中加入到半鋼中，而是在轉(zhuǎn)爐冶煉的吹煉過(guò)程中加入的。來(lái)渣時(shí)間為5min，獲得溫度為1650°C的鋼水。
對(duì)比例2按照實(shí)施例3的方法制備增碳劑并進(jìn)行半鋼增碳以及轉(zhuǎn)爐冶煉，不同的是，增碳劑由相同重量的類(lèi)石墨代替。在半鋼出完后，采用化學(xué)分析方法對(duì)增碳后的半鋼B5的成分進(jìn)行檢測(cè)，得到該增碳后的半鋼B5的主要成分為:C為3.48重量％、Si為0.015重量％、痕跡的Al、Mn為0.02重量％、S為0.01重量％，余量為Fe。經(jīng)計(jì)算，C的收率為66.9%。來(lái)渣時(shí)間為4.5min,獲得溫度為1640°C的鋼水。從實(shí)施例1-5的結(jié)果可以看出，采用本發(fā)明的增碳劑進(jìn)行半鋼增碳，可以有效增加半鋼中碳含量，為轉(zhuǎn)爐冶煉提供足夠的熱源，使出鋼前熔池溫度維持在1660-1700°C，能夠在冶煉過(guò)程中不使用額外提溫劑的情況下，保證冶煉過(guò)程的順利進(jìn)行。實(shí)施例3與對(duì)比例I比較可以看出，增碳劑的加入時(shí)機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉的溫度有很大影響，而且在提釩半鋼出鋼過(guò)程中加入本發(fā)明提供的增碳劑可以有效縮短來(lái)渣時(shí)間。實(shí)施例3與對(duì)比例2比較可以看出，用本發(fā)明提供的增碳劑可以使碳的收率明顯增大， 增碳效果更好，更有利于轉(zhuǎn)爐冶煉的進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種增碳劑，其特征在于，該增碳劑含有C和SiC ;相對(duì)于100重量份的C，SiC的含量為3-30重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增碳劑，其中，相對(duì)于100重量份的C，SiC的含量為4-20重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增碳劑，其中，該增碳劑還含有Al;相對(duì)于100重量份的C，Al的含量為2-10重量份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的增碳劑，其中，所述增碳劑為球形顆粒，且平均粒度為3-5_，落下強(qiáng)度為8-12次/球，含水量小于I重量％。
5.一種增碳劑的制備方法，該方法包括，將一種混合物造粒并干燥，所述混合物含有碳質(zhì)材料、碳化娃和粘合劑，且碳質(zhì)材料以C計(jì),碳化娃以SiC計(jì),相對(duì)于100重量份的碳質(zhì)材料，碳化硅的用量為3-30重量份，粘合劑的用量為5-15重量份。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述混合物還含有金屬鋁粉，且碳質(zhì)材料以C計(jì)，金屬鋁粉以Al計(jì)，相對(duì)于100重量份的碳質(zhì)材料，金屬鋁粉的用量為2-10重量份。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述碳質(zhì)材料為類(lèi)石墨、煅燒無(wú)煙煤、焦炭和浙青中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述粘合劑選自膨潤(rùn)土、硅藻土、硅凝膠、硅溶膠和水玻璃中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述造粒的條件使干燥后的球形顆粒的平均粒度為3-5_，落下強(qiáng)度為8 -12次/球，所述干燥的條件使干燥后的球形顆粒的含水量小于球形顆?？傊亓康腎重量％。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述干燥的條件包括溫度為150-200°c，時(shí)間為30-60分鐘。
11.權(quán)利要求5-10中任意一項(xiàng)所述的方法制得的增碳劑。
12.—種含釩鐵水的冶煉方法，該方法包括對(duì)含釩鐵水進(jìn)行轉(zhuǎn)爐提釩，得到提釩半鋼，并將該提釩半鋼出鋼到鋼包中后進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉，其特征在于，該方法還包括在提釩半鋼出鋼到鋼包的過(guò)程中，將權(quán)利要求1-4和權(quán)利要求10中任意一項(xiàng)所述的增碳劑加入到鋼包中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，在提釩半鋼出鋼量占出鋼總量的1/6-1/5時(shí)開(kāi)始將所述增碳劑加入到鋼包中。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其中，在提釩半鋼出鋼量占出鋼總量的2/3-3/4時(shí)終止加入所述增碳劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，相對(duì)于每噸半鋼，所述增碳劑的加入量為3-8kg0
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種增碳劑及其制備方法以及含釩鐵水的冶煉方法，其中，該增碳劑含有C和SiC；相對(duì)于100重量份的C，SiC的含量為3-30重量份。本發(fā)明的增碳劑制備方法簡(jiǎn)單，而且在半鋼增碳過(guò)程中用量較小，可以有效提高半鋼中碳含量，同時(shí)，提溫效果好、操作簡(jiǎn)單，使半鋼煉鋼工藝更加順利進(jìn)行。
文檔編號(hào)C21C7/00GK103160643SQ201110427140
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者何為, 翁建軍, 卓鈞, 譚繼云, 杜利華, 王建, 邱偉, 喻林, 王敦旭 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)西昌鋼釩有限公司