[发明专利]碳锰球及其制备方法和高、中碳钢转炉-连铸冶炼工艺

说明书

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，具体涉及一种碳锰球及其制备方法和高、中碳钢转炉-连铸冶炼工艺。

背景技术

随着钢铁工业的发展，钢铁工业对炼钢生产率、钢的成本等方面都提出了越来越高的要求。而目前大多数钢厂均采用增碳法工艺冶炼高中碳钢，炼钢终点出钢碳控制在0.10％以下，出钢过程中需加入大量的增碳剂(无烟煤或石油焦增碳剂)进行增碳，但由于增碳剂比重轻，在出钢过程中大部分会飘浮在钢水表面，导致增碳剂未完全熔化，因而严重影响了碳的控制。国内大多数钢厂采用的技术有喂碳包芯线、加含碳合金或加碳粉+LF炉化渣精炼工艺，使碳控制在钢种合格的范围内，但上述工艺中碳收得率较低并且不易控制，生产成本较高，过程处理时间长。

目前，为实现对炼钢物流的优化，降低生产成本，转炉-连铸短流程生产技术得到了广泛的应用研究，特别是高、中碳钢冶炼过程中，转炉炼钢后可直接进入连铸浇钢工序，但加入普通增碳剂进行增碳，必须采用LF炉化渣精炼工艺化渣后方能使碳充分、均匀溶解于钢液。加入普通增碳剂进行增碳工艺过程处理时间长，满足不了短流程生产技术要求，与连铸机的周期不匹配。

为了满足钢铁工业发展的需要，现急需一种熔化较快、碳收得率较高的增碳新材料，用以取代无烟煤增碳剂或石油焦增碳剂，更好地解决转炉-连铸短流程低成本生产中出钢增碳过程增碳剂熔化不均，处理时间长，碳收得率不高和不易控制的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种碳锰球及其制备方法和高、中碳钢转炉-连铸冶炼工艺。

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种碳锰球，该碳锰球由以下重量配比的原料制得：高碳锰铁粉50～53％、碳粉40～43％、结合剂5～7％；其中，所述高碳锰铁粉按重量计含碳6～10％、锰70～77％，所述碳粉按重量计含碳≥82％，所述结合剂为黏结材料，按重量计含聚阴离子纤维素钠5～9％、广西白泥63～67％、糊精13～17％、碳酸钠11～15％；所述广西白泥按重量计含三氧化二铝25～35％，二氧化硅40～55％。

所述聚阴离子纤维素钠为白色粉末，粒度-200目，纯度≥90％，聚阴离子纤维素简称PAC，是由天然纤维素经化学改性而制得的水溶性纤维素醚类衍生物，是一种重要的水溶性纤维素醚，通常应用其钠盐，即聚阴离子纤维素钠。

所述糊精是淀粉经酶法或化学方法水解得到的降解产物，为数个至数十个葡萄糖单位的寡糖和聚糖的混合物。

其中，上述碳锰球的粒度为5～15mm。

其中，上述碳锰球按重量计所含水分≤1％。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供碳锰球的制备方法。

一种碳锰球的制备方法，包括如下步骤：

a、按重量配比将高碳锰铁粉50～53％、碳粉40～43％、结合剂5～7％混合均匀；其中，所述高碳锰铁粉按重量计含碳6～10％、锰70～77％，所述碳粉按重量计含碳≥82％，所述结合剂为黏结材料，按重量计含聚阴离子纤维素钠5～9％、广西白泥63～67％、糊精13～17％、碳酸钠11～15％；所述广西白泥按重量计含三氧化二铝25～35％，二氧化硅40～55％。

b、将步骤a中混合后物料加水搅拌均匀压制成球团；

c、球团经干燥后制得碳锰球。

其中，上述方法步骤b中所述球团的粒度为5～15mm。

其中，上述方法步骤c中所述碳锰球按重量计所含水分≤1％。

其中，上述方法步骤c中干燥方法是先将球团自然堆放干燥24～48h后送入立式干燥炉进行干燥，立式干燥炉干燥温度控制在200～250℃、干燥时间1h。

本发明解决的第三个技术问题是提供一种高、中碳钢转炉-连铸冶炼工艺。

高、中碳钢转炉-连铸冶炼工艺：采用增碳法冶炼高、中碳钢，转炉冶炼过程中使用权利要求1、2或3所述的碳锰球作为增碳剂，转炉冶炼出钢过程中每吨钢水加入碳锰球9.02～12.4kg，转炉炼钢后直接进入连铸浇钢工序，不进行LF炉化渣精炼工艺步骤作化渣处理。

本发明碳锰球解决了增碳剂在生产过程中熔化时间长，碳收得率低，钢水成分控制较难，从而影响钢水质量的问题以及增碳剂在使用后需要LF炉精炼进行化渣，增加了时间以及增加了每吨钢所需电耗的问题。本发明碳锰球制备方法简单，并且在使用过程中融化时间短，碳、锰收得率高(碳的平均收得率可达到93％，锰的平均收得率可达到92.04％)，钢水成分容易控制，简化炼钢工艺(加入本发明碳锰球后不需要LF炉化渣精炼工艺作化渣处理)，节约能源。

具体实施方式

本发明碳锰球，按以下方式实施：