CN105296707A - 碳酸钙碳球用于转炉或电炉出钢脱氧的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳酸钙碳球用于转炉或电炉出钢脱氧的工艺，将石灰石磨粉到粒度为1mm以下，然后与碳含量为90%的石墨碳混匀，采用干粉压球机压制成直径为30mm的碳酸钙碳球，其中石灰石的配加比例的质量百分数占碳球质量的93%，石墨炭的配加比例的质量百分数占碳球质量的7%，碳酸钙碳球中间的碳含量质量百分数控制在6%；电炉或者转炉在冶炼结束出钢过程中，按照吨钢1.5kg加入所述碳球即可。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢工艺，特别是一种碳酸钙碳球用于转炉或电炉出钢脱氧的工艺。
背景技术
电炉或者转炉炼钢过程中，是将废钢或者铁水中间的有害元素通过氧化的方式，将它们从钢液中间氧化，然后转化为钢渣，进入炉渣达到去除的目的。
这种炼钢的工艺，造成转炉或者电炉内的钢液含有一定量的溶解氧，由于溶解氧存在于钢水中间或者钢坯中间，对于钢材的质量危害会影响钢材的性能，所以在出钢过程中必须使用脱氧剂或者脱氧合金对钢液进行脱氧，脱氧剂或者脱氧合金脱氧后，有部分与钢液中间的溶解氧反应，生成氧化物存在于钢液内部，对于钢水的可浇性和钢材的性能有不利的影响，所以炼钢过程中必须采用吹氩等手段，将这些氧化物尽可能的从钢液内部加以去除。
检索文献披露：（1）宝钢集团新疆八一钢铁股份有限公司的俞海明在2012年在冶金工业出版社出版的《转炉钢水的炉外精炼技术》一书中间有“脱氧产物主要是依靠吹氩过程中，氩气产生的大气泡尾流和小气泡粘附夹杂物两种方式加以去除”的内容表述；（2）王立涛,薛正良等人在2005年第3期的《钢铁研究学报》上刊登的题为“钢包炉吹氩与夹杂物去除”的论文中间有“钢包底吹氩条件下钢液中夹杂物的去除主要依靠气泡的浮选作用,即夹杂物与气泡碰撞并粘附在气泡壁上,然后随气泡上浮而被去除。”的内容表述，以及“显然,大颗粒夹杂物更容易被气泡捕获,而小气泡比大气泡更有利于捕获夹杂物。采用高强度吹氩,只能使气泡粗化而达不到有效去除夹杂物的目的”的内容表述。（3）李镇,王晓峰等人在“第八届（2011）中国钢铁年会论文集”上公布的题为“鞍钢高效率、低成本洁净钢生产平台建立”论文中间有“反应诱发微小异相去除细小夹杂物工艺是一种成本低、效率高、简便易行的洁净钢生产技术，它可以显著降低纯净钢中非金属夹杂物数量。”的内容表述。
通过这些文献的表述可知，通过吹氩去除夹杂物的方法，控制难度较大，而采用小气泡粘附去除夹杂物的方法则相对比较有效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳酸钙碳球用于转炉或电炉出钢脱氧的工艺，利用石灰石分解出的CO2为细小气泡粘附脱氧夹杂物，使之随小气泡上浮到钢液上部被去除，氧化钙碳球中间的碳参与脱除钢液内熔解氧的同时，产生的CO/CO2气泡同样能够达到粘附夹杂物上浮去除的作用。
本发明的目的是这样实现的：一种碳酸钙碳球用于转炉或电炉出钢脱氧的工艺，将石灰石磨粉到粒度为1mm以下，然后与碳含量为90%的石墨碳混匀，采用干粉压球机压制成直径为30mm的碳酸钙碳球，其中石灰石的配加比例的质量百分数占碳球质量的93%，石墨炭的配加比例的质量百分数占碳球质量的7%，碳酸钙碳球中间的碳含量质量百分数控制在6%；电炉或者转炉在冶炼结束出钢过程中，按照吨钢1.5kg加入所述碳球即可。
本发明的技术原理基于以下的三个创新点：
1.脱氧速度优于传统的脱氧工艺。将石灰石破碎磨粉，在这一过程中，磨粉的机械能施加在石灰石以后，石灰石中间的碳酸钙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压制在一起，成为碳酸钙与碳的均质体，在电炉或者转炉出钢的过程中加入。由于在脱氧初期，氧的浓度差大，脱氧产物核心多，单位体积内脱氧产物核心愈多，氧含量下降愈快。而碳酸钙能够迅速的碎裂成为极细颗粒的CaO颗粒，与脱氧产物形成液态或者固态的脱氧产物，具有较快的反应速度，其中的石墨碳则均匀的分布于加入区域，参与脱氧反应。所以碳酸钙碳球的脱氧速度优于传统的电石脱氧和预熔渣脱氧。
2.粘附夹杂物上浮的小气泡增多。碳酸钙碳球中间的碳酸钙在钢液中间受热，能够迅速产生分解反应，碎裂成为一个个小颗粒,分解出诸多的CO/CO2小气泡，参与粘附夹杂物去除的反应，其中的反应方程式如下：
CaCO3→CaO+CO2↑
2C+2[O]→2CO↑
3.碳脱氧的速度加快。碳酸钙碳球中间的碳酸钙分解产生的CO2/CO气泡促进中间的石墨碳的扩散速度，有利于与钢液中间的自由氧结合发生耦合反应，达到快速脱氧的目的。
本发明的有益效果如下：1、能够替代炼钢出钢时采用电石或者预熔渣脱氧的传统工艺，有利于国家环保政策对于高能耗行业压缩政策的实施。2、碳酸钙碳球中间石灰石CaCO3分解过程中，产生的诸多CO2逸出小气泡，和石墨碳脱氧产生的CO2/CO气泡，能够扩大反应的界面，能够有效的粘附脱氧产物上浮去除，达到净化钢液的目的，能够减少钢水的吹氩量，降低炼钢成本。3、碳酸钙碳球中间的CaCO3分解后，形成的细小CaO颗粒，能够更快的与脱氧产物发生耦合反应，形成的化合物粘附于小气泡能够较快的上浮去除。4、本工艺生产的碳酸钙碳球脱氧成本比电石的成本低30%，有利于炼钢企业的降本增效。5、能够减轻炼钢出钢过程中对于吹氩去除夹杂物的操作控制难度。
具体实施方式
以下结合生产5吨的碳酸钙碳球的实施例对发明作进一步说明。
1)采购当地石灰石4.667吨，其中的CaCO3含量为53%，并且采购当地碳含量为90%的石墨粉333Kg。
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粒度为1mm以下，将其混匀，加入高压对辊压球机，压制成粒度为30mm的球体，然后拉运到转炉出钢工位待用。
转炉出钢时，按照吨钢1.5kg的原则，加入以上的碳酸钙碳球，并且按照传统的炼钢工艺出钢即可。
Claims (1)
1.一种碳酸钙碳球用于转炉或电炉出钢脱氧的工艺，其特征在于：1、将石灰石磨粉到粒度为1mm以下，然后与碳含量为90%的石墨碳混匀，2、采用干粉压球机压制成直径为30mm的碳酸钙碳球，其中石灰石的配加比例的质量百分数占碳球质量的93%，石墨炭的配加比例的质量百分数占碳球质量的7%，碳酸钙碳球中间的碳含量质量百分数控制在6%；3、电炉或者转炉在冶炼结束出钢过程中，按照吨钢1.5kg加入所述碳球即可。
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