CN105177223A - 一种镁钙碳球用于lf炼钢的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镁钙碳球用于LF炼钢的工艺，将白云石与石墨碳混匀后压碎、磨粉至粒度为1mm以下，继而投入压球机，将碳与白云石中的碳酸钙和碳酸镁压制在一起，成为碳酸盐与碳的均质体，制成能够替代电石的脱氧剂碳球；其中白云石添加量与碳添加比例的计算公式如下：（1）碳的含量控制在45%，假定白云石中间的含碳量为α，石墨中间的含碳量为β，石墨的加入量Q，则石墨的加入量的计算公式如下：Q=(45-100α)÷（β-α）；（2）白云石的加入量G的控制按照100-Q进行控制即可；转炉冶炼铝镇静钢时，按照等量替代传统电石加入量的原则，加入以上的脱氧碳球，按照传统的炼钢工艺使用即可。

Description

一种镁钙碳球用于LF炼钢的工艺

技术领域

本发明涉及炼钢工艺过程中，使用镁钙碳球替代电石在精炼工艺中的应用工艺，特别是一种镁钙碳球用于LF炼钢的工艺。

背景技术

炼钢工艺过程中，使用电石炼钢主要是利用其中的碳化钙分解以后，其中的碳与钢液或者钢渣中间的氧或者氧化物反应，起到减少钢液或者钢渣中间氧含量的目的。电石脱氧的同时，脱氧产物为CO和CaO，在对于钢液脱氧的时候，不污染钢液，在对于钢渣脱氧的时候不降低钢渣的碱度。

但是炼钢使用的电石在运输和仓储过程中，容易受潮变质，产生负面影响，加上电石生产属于高能耗行业，属于国家控制发展的行业，所以炼钢过程中使用电石炼钢的前景和成本对于炼钢都有一定的压力。

检索文献披露：（1）北京交通大学的赵旭阳在2012年的硕士学位论文“电石组合包装袋铁路运输安全性分析”中间有以下的内容表述：“电石属于一级遇湿易燃易爆品，全国电石的生产主要省份为内蒙古、新疆和宁夏，电石生产后需要从西部运输到华北等经济发达区”的内容表述；（2）俞海明、李栋在2001年第5期的特殊钢杂志上刊登的题为“70tDC电弧炉泡沫渣工艺”论文中间，有“钢渣中MgO在5%～8%时,泡沫渣最为理想。”的内容表述。（3）陈华圣，陶晓林，米源等人在2009第2期上刊登的题为“钢包渣对渣线耐火材料的影响及对策”一文中间有：“终渣中MgO含量仍未饱和，对MgO具有一定的溶蚀性；的内容表述”。通过这些文献的表述可知，电石应用于炼钢，存在成本高和诸多的负面影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镁钙碳球用于LF炼钢的工艺，替代电石在LF炼钢工艺过程中加以应用，在起到与电石同样效果的同时，提高LF炉炉渣发泡效果，增加脱氧反应速度，提高LF炉渣的粘度，降低LF炉炉衬损耗。

本发明的目的是这样实现的，一种镁钙碳球用于LF炼钢的工艺，步骤如下：将白云石与石墨碳混匀后压碎、磨粉至粒度为1mm以下，继而投入压球机，将碳与白云石中的碳酸钙和碳酸镁压制在一起，成为碳酸盐与碳的均质体，制成能够替代电石的脱氧剂碳球；其中白云石添加量与碳添加比例的计算公式如下：

（1）碳的含量控制在45%，假定白云石中间的含碳量为α，石墨中间的含碳量为β，石墨的加入量Q，则石墨的加入量的计算公式如下：

Q=(45-100α)÷（β-α）

（2）白云石的加入量G的控制按照100-Q进行控制即可；

转炉冶炼铝镇静钢时，按照等量替代传统电石加入量的原则，加入以上的脱氧碳球，并且按照传统的炼钢工艺使用即可。

白云石中间的碳酸钙和碳酸镁在LF精炼过程中，能够迅速的反应分解，碎裂成为小颗粒直接参与反应，其中的反应如下：

CaCO₃→CaO+CO₂↑

MgCO₃→MgO+CO₂↑

这种反应特点能够比电石具有更快的反应速度，能够优化脱氧反应的工艺。并且这种脱氧剂是碳酸盐与碳的均质体，反应过程中与钢液或者熔渣反应过程中，在接触熔渣或者钢液的一侧，碳元素反应产生的CO或者CO₂溢出过程中促使炉渣起泡，增加了钢渣和钢液，或者钢渣和钢渣反应的界面，并且碳酸钙分解生成的CaO参与成渣反应，碳酸镁分解的MgO能够调整炉渣的粘度，从而优化了LF炉的炼钢脱氧工艺。与电石相比，由于白云石中间的碳酸盐分解需要吸收热量，增加冶炼的电耗，但是这种脱氧剂的迅速反应，能够缩短脱氧时间，并且反应产生的CO或者CO₂起泡产生的泡沫渣埋弧作用，能够有效减少LF炉的电弧热能辐射损失，效果能够与电石的使用效果达到平衡。

本发明将白云石破碎磨粉，在这一过程中，磨粉的机械能施加在白云石颗粒上以后，白云石颗粒中间的碳酸钙和碳酸镁粉末的反应活性能力增加，再与石墨碳混匀后在强力压球机的作用下，石墨碳与碳酸钙结合，机械能的作用将碳与碳酸钙和碳酸镁压制在一起，成为碳酸盐与碳的均质体，成为能够替代电石的脱氧剂。本发明的有益效果如下：1、能够减少LF炼钢工艺对于工业电石的依赖，有利于国家环保政策对于高能耗行业的压缩政策的实施。2利用白云石中间的CaMg（CO₃）₂分解过程中产生的CO₂逸出功能，扩大反应的界面，MgO能够成为炉渣发泡时气泡形成的质点物质，使得LF炉的脱氧效果和埋弧效果优于使用电石的工艺，起到优化LF炉炼钢的工艺目的。3、本工艺生产的成本比电石的成本低30%，有利于炼钢企业的降本增效。4、本产品由于使用碳酸盐和石墨碳的混合物，遇潮以后不会发生化学反应，便于运输和仓储管理，与使用电石相比，安全上没有任何的潜在风险和危险因素。

具体实施方式

以下结合生产5吨的白云石碳球的实施例对发明作进一步说明。一种镁钙碳球用于LF炼钢的工艺，选用新疆当地白云石（其中的CaMg（CO₃）₂含量为98%），其中的含碳量为：98%×24（镁的原子量）÷167（白云石的分子量）=14%，当地石墨粉的碳含量为90%；

1)按照前面的计算，采购2.04吨的石墨粉和2.96吨的白云石拉运到生产区待用。

2)将两种原料加入破碎机首先破碎，然后再在雷蒙磨中间将其磨细到1mm以下，将其混匀，加入高压压球机，压制成球，然后拉运到LF精炼炉工位待用。

转炉冶炼铝镇静钢时，按照等量替代传统电石加入量的原则，加入以上的脱氧渣球，并且按照传统的炼钢工艺使用即可。

Claims (1)

1.一种镁钙碳球用于LF炼钢的工艺，其特征在于步骤如下：将白云石与石墨碳混匀后压碎、磨粉至粒度为1mm以下，继而投入压球机，将碳与白云石中的碳酸钙和碳酸镁压制在一起，成为碳酸盐与碳的均质体，制成能够替代电石的脱氧剂碳球；其中白云石添加量与碳添加比例的计算公式如下：

（1）碳的含量控制在45%，假定白云石中间的含碳量为α，石墨中间的含碳量为β，石墨的加入量Q，则石墨的加入量的计算公式如下：

Q=(45-100α)÷（β-α）

（2）白云石的加入量G的控制按照100-Q进行控制即可；

转炉冶炼铝镇静钢时，按照等量替代传统电石加入量的原则，加入以上的脱氧碳球，并且按照传统的炼钢工艺使用即可。