[发明专利]转炉复合发热剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种转炉复合发热剂及制备方法，转炉复合发热剂的原料包括补热剂、调节剂、催化剂、增重剂、增热剂及结合剂，各组份的质量百分比为：补热剂50～60％、调节剂10～15％、催化剂1～3％、增重剂10～20％、增热剂5～10％、结合剂2～4％。通过转炉复合发热剂组份原材料及其质量百分比的优化，使其具备吹氧燃烧稳定、补热效率高、成本低廉、制备方便等特点，最终达到转炉大废钢比高效低成本冶炼目的。通过制备方法中工艺参数的优化，保证发热剂压制球的质量可靠性与炉内补热效果的一致性。

技术领域

本发明属于转炉炼钢技术领域，具体涉及一种转炉复合发热剂及制备方法。

背景技术

随着我国钢铁业的快速发展，铁矿石消耗急剧上升，导致国内铁矿石资源日益紧张与大量铁矿石进口，矿石价格节节攀升，严重制约了钢铁联合企业的生产经营效益；同时，高污染、高能耗的高炉炼铁也不利于国家低碳绿色发展战略，制约了高炉炼铁产能的释放与进一步提升。对于钢铁联合企业，如何降低转炉铁水比、提高废钢比成为企业低碳绿色发展的迫切需求。由于转炉废钢比的增加，意味着入炉铁水量及其带入的物理热、化学热的降低，将导致转炉炼钢热量不足，为保证冶炼过程的顺利进行，可采取添加发热剂或过度吹氧升温进行热量补充；由于过度吹氧将导致钢水过氧化、钢铁料消耗和合金消耗上升，不仅影响钢水质量，而且还导致生产成本增加，为克服上述不足，通常采取添加发热剂进行转炉热量补偿。

目前转炉发热剂有碳质发热剂、硅质发热剂、铝质发热剂等，不同发热剂的加入对转炉炼钢的影响也各部一样。其中，碳质发热剂不增加渣量，但由于比重轻，易被转炉风机高速气流抽走，造成发热效果差，并且在铁水[Si]低的情况下，化渣能力差；硅质发热剂的发热量较高，生成的产物为酸性氧化物，为了确保炉渣碱度，必须补加足够的碱性氧化物，造成渣量增加，热量损耗增加，削弱了硅质发热剂发热能力。铝质发热剂发热能力大，生成的产物为中性氧化铝，对转炉炉衬的影响不太大，但发热剂价格高，炼钢生产成本急剧增加。

针对上述不足，国内学者从提高转炉补热效率、降低发热剂成本、减少环境污染等角度，发明了系列转炉炼钢用发热剂。

中国专利“吴光亮、王哲，一种炼钢用碳铁发热及及生产工艺和使用方法，授权公告号CN1212407C”公开了一种由含碳材料、添加剂、稳定剂、比重调节剂、粘结剂组成的铁碳发热剂，其中，各组分的重量百分比为：添加剂0～10％，稳定剂0～15％，比重调节剂1～20％，粘结剂2～16％，余量为含碳材料。其中，含碳材料选自焦炭、煤、石墨、沥青、石油焦、电极粉中的一种，添加剂选自金属铝、硅、钙中的一种，稳定剂选自碳化硅、硅铁、硅钙合金、石灰石、白云石中的一种，比重调节剂选自铁粒、铁渣粒、氧化铁皮、铁屑中的一种，粘结剂选自水玻璃、数值、沥青、塘渣、纸浆、水中的一种。该发热剂为一定形状的固体颗粒，比重为3.5～4.5g/cm³，当发热剂加入到转炉后，在炼钢温度下，碳铁发热剂粉化，并在强大的氧气流作用下，充分氧化燃烧，生成一氧化物或二氧化物延期及其渣相，同时放出热量，被废钢或钢水吸收，达到熔化废钢或升温钢水的目的；该发热剂的主要发热元素为碳，生成物主要为延期，渣量少，不会对转炉炉衬造成不利影响，并减少金属损失；其加入方式可以随废钢一起加入到转炉，也可防止在高位料仓在炼钢过程中分批加入，不需改变现行工艺；发热剂中添加了延缓碳反应的抑制添加剂，且颗粒状成品加入到炉内后不会造成发热剂的局部堆积，也避免了炉内局部反应强度过大造成的喷溅隐患。通过在100吨转炉应用，加入3Kg/t_钢，可是铁水单耗达到850Kg/t_钢，相同铁水条件下增加钢产量10～15％；与硅质发热剂相比，石灰消耗降低3～5Kg/t_钢。由专利文件公开的内容可见，专利未能对添加剂、稳定剂的积极效果进行阐述，同时其添加量变化范围大，甚至可以不添加，但公开的添加剂为高热值的金属铝、硅、钙，公开的稳定剂为高热值的合金材料、碳化硅以及高碱性吸热分解的石灰石、白云石组成，因而，其添加剂、稳定剂控制不当，将严重影响发热剂的化学热、补热效果与渣的碱度。这可能也是目前未见到大规模应用的主要原因。