一种增碳剂及其制备方法以及含钒铁水的冶炼方法技术

本发明专利技术公开了一种增碳剂及其制备方法以及含钒铁水的冶炼方法，其中，该增碳剂含有C和SiC；相对于100重量份的C，SiC的含量为3-30重量份。本发明专利技术的增碳剂制备方法简单，而且在半钢增碳过程中用量较小，可以有效提高半钢中碳含量，同时，提温效果好、操作简单，使半钢炼钢工艺更加顺利进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种增碳剂及其制备方法以及使用该增碳剂的含钒铁水的冶炼方法。
技术介绍
在我国，部分钢铁厂采用钒钛磁铁矿冶炼，为了保证钒资源的有效提取，在炼钢之前需要进行脱硫和提钒工艺，转炉提钒工艺是将铁水中的钒氧化成高价稳定的钒氧化物制取钒渣的一种物理化学反应过程；在提钒的同时铁水中的硅、锰发热元素几乎全被氧化烧损，尽管在反应过程中通过控制熔池温度来抑制碳的氧化，但铁水中碳含量的20-30重量％不可避免的参与氧化烧损，使得提钒后获得的半钢中碳含量在3.5重量％以下的炉次比例占10-20%，铁水中的硅、锰发热元素含量均为痕迹。提钒半钢用于转炉炼钢时，硅、锰含量低，发热元素缺乏，冶炼过程加入的造渣材料需吸热，这样，要使出钢温度达到1660-1700°C，半钢炼钢过程中就存在严重的热源不足情况，需要采用热补偿技术来补半钢冶炼过程的温度。现有技术中，一般通过在转炉冶炼过程中加入类石墨或碳化硅作为提温剂的方法来补偿冶炼过程温度。提温剂的提温效率与提温剂本身的质量和转炉冶炼工艺条件有关，理论计算表明，30吨转炉半钢炼钢条件下，I吨类石墨或碳化硅可提高钢水温度100-120°C /炉，为了使钢水达到1700°C以上的温度，通常需要500千克以上的类石墨或碳化硅。但是，一般I吨转炉半钢需要使用类石墨或碳化硅最多不能超过10千克，加入量过大会导致:(1)对于类石墨而言，不仅利用率低，部分未反应的类石墨会随尘灰进入除尘管道而被浪费，而且转炉炼钢钢前期很难化洛，炼钢过程中很容易“返干”，脱磷效果差；⑵对于碳化硅而言，相对价格高，加入量过多不仅导致前期化渣慢，而且炼钢造渣的SiO2含量过剩使二元碱度(Ca0/Si02)偏低，脱磷效果差，同时炼钢过程容易喷溅。也就是说，在半钢炼钢过程中，采用加入提温剂补偿温度的方法很难达到冶炼过程所需要的温度。再者，一般来渣时间在3-4min，由于加入提温剂会延缓成渣时间到4_5min，成渣速度慢直接导致炼钢过程推迟，同时容易产生深吹影响钢水质量，而且，在转炉冶炼过程中提温剂是通过转炉炉口的废钢槽或者转炉炉顶的料仓加入到钢水中的，此方法耗时费力，炼钢生产过程中操作难度大。因此该条件下的半钢转炉冶炼工艺很难顺行。因此，研发一种增碳效果好、用量少，而且操作简单、成本低的增碳剂已成为本领域内亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的增碳剂用于半钢转炉冶炼时存在用量大、提温效果差、成渣速度慢的缺陷以及现有 转炉冶炼工艺操作复杂的缺陷，提供了一种能有效提高半钢中碳含量、用量较小、提温效果好、成渣速度快且能够使转炉冶炼工艺操作简单的增碳剂，还提供了该增碳剂的制备方法，还提供了使用该增碳剂的含钒铁水的冶炼方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种增碳剂，其中，该增碳剂含有C和SiC ;相对于100重量份的C，SiC的含量为3-30重量份。本专利技术还提供了一种增碳剂的制备方法，其中，该方法包括将一种混合物造粒并干燥；所述混合物含有碳质材料、碳化娃和粘合剂，且碳质材料以C计,碳化娃以SiC计,相对于100重量份的碳质材料，碳化硅的用量为3-30重量份，粘合剂的用量为5-15重量份。本专利技术还提供了由上述方法制得的增碳剂。本专利技术还提供了一种含钒铁水的冶炼方法，该方法包括对含钒铁水进行转炉提钒，得到提钒半钢，并将该提钒半钢出钢到钢包中后进行转炉冶炼，其中，该方法还包括在出钢过程中，将本专利技术提供的增碳剂加入到钢包中。本专利技术提供的增碳剂用量小，且增碳效果好，在提钒半钢出钢过程中加入含有的C和SiC的增碳剂能大大提高半钢的化学热，解决半钢转炉冶炼热源不足的问题。与现有技术在转炉冶炼时加入C或SiC相比，不仅可以有效增加半钢中的碳含量，在转炉冶炼时也不用再加入提温剂来补偿冶炼过程中的温度。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1为本专利技术提供的增碳剂的制备方法工艺流程图；图2为本专利技术提供的增碳剂用于提钒半钢转炉冶炼的工艺流程图。具体实施例方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并`不用于限制本专利技术。本专利技术提供的增碳剂含有C和SiC，相对于100重量份的C，SiC的含量可以为3-30重量份，优选地，SiC的含量可以为4-20重量份。根据本专利技术，优选情况下，所述增碳剂还可以含有用于脱氧的元素，减少碳的烧损，以提高碳的收率，例如，可以为Al。相对于100重量份的C，A1的含量可以为2-10重量份，优选地，Al的含量可以为2-8重量份。本专利技术所述增碳剂中，以增碳剂的重量为基准，C和SiC的总量不低于60%，优选不低于65 %，更优选不低于70 %，进一步优选不低于75 %。根据本专利技术，所述增碳剂中的各种组分可以在使用时各自加入钢包中，也可以混合后以混合物形式加入钢包中，优选情况下，所述增碳剂以球形颗粒状使用，所述球形颗粒的平均粒度优选为3-5mm，落下强度优选为8_12次/球，含水量优选小于I重量％。满足上述平均粒度和强度要求的增碳剂，能够更方便地从料仓中下料，同时在下料过程中不易粉化和破碎；对增碳剂的水分要求可以减少提钒半钢出钢时的热损失，从而减少增碳剂的用量。当所述增碳剂为球形颗粒时，该增碳剂中一般还含有粘合剂，相对于100重量份的以C计的碳质材料，粘合剂的用量可以为5-15重量份，优选为5-10重量份。所述粘合剂可以选用炼钢所常用的各种粘合剂，优选采用含硅粘合剂，因为硅是发热元素同时也是造渣材料中必须的元素，因此使用含硅粘合剂能够进一步降低增碳剂的用量。所述含硅粘合剂可以选自膨润土、硅藻土、硅凝胶、硅溶胶和水玻璃中的一种或多种。本说明书中所使用的术语“落下强度”表示在橡胶板上将试验物体从I米的高度上落下而不出现裂纹或破碎的次数。本专利技术提供的增碳剂的制备方法包括，将一种混合物造粒并干燥，所述混合物可以含有碳质材料、碳化硅和粘合剂，且碳质材料以C计，碳化硅以SiC计，相对于100重量份的碳质材料，碳化硅的用量可以为3-30重量份，粘合剂的用量可以为5-15重量份；优选地，SiC的含量可以为4-20重量份，粘合剂的用量可以为5-10重量份。优选情况下，为了使所述混合物混合得更均勻，利于制成3-5_的球形颗粒,可以将碳质材料、碳化娃破碎磨细至粒度为100 μ m以下。根据本专利技术，优选情况下，所述混合物还含有用于脱氧的元素，以减少碳的烧损，例如，可以为金属铝粉，且碳质材料以C计，金属铝粉以Al计，相对于100重量份的碳质材料，金属铝粉的用量可以为2-10重量份，优选地，金属铝粉的含量可以为2-8重量份。根据本专利技术，所述碳质材料可以为炼钢领域常用的各种含碳元素的材料。优选地，所述碳质材料为类石墨、煅烧无烟煤、焦炭和浙青中的一种或多种。根据本专利技术，所述粘合剂可以选用炼钢所常用的各种粘合剂，优选采用含硅粘合齐U，因为硅是发热元素同时也是造渣材料中必须的元素，因此使用含硅粘合剂能够进一步降低增碳剂的用量。所述含硅粘合剂可以选自膨润土、硅藻土、硅凝胶、硅溶胶和水玻璃中的一种或多种。根据本专利技术，制备混合物并将该混合物造粒并干燥的方法没有特别限定，可以将碳质材料、碳化硅破碎磨细至0.1mm以下，再与粘合剂混合得到混合物。所述混合的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增碳剂，其特征在于，该增碳剂含有C和SiC；相对于100重量份的C，SiC的含量为3?30重量份。

【技术特征摘要】
1.一种增碳剂，其特征在于，该增碳剂含有C和SiC ;相对于100重量份的C，SiC的含量为3-30重量份。2.根据权利要求1所述的增碳剂，其中，相对于100重量份的C，SiC的含量为4-20重量份。3.根据权利要求1或2所述的增碳剂，其中，该增碳剂还含有Al;相对于100重量份的C，Al的含量为2-10重量份。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的增碳剂，其中，所述增碳剂为球形颗粒，且平均粒度为3-5_，落下强度为8-12次/球，含水量小于I重量％。5.一种增碳剂的制备方法，该方法包括，将一种混合物造粒并干燥，所述混合物含有碳质材料、碳化娃和粘合剂，且碳质材料以C计,碳化娃以SiC计,相对于100重量份的碳质材料，碳化硅的用量为3-30重量份，粘合剂的用量为5-15重量份。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述混合物还含有金属铝粉，且碳质材料以C计，金属铝粉以Al计，相对于100重量份的碳质材料，金属铝粉的用量为2-10重量份。7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述碳质材料为类石墨、煅烧无烟煤、焦炭和浙青中的一种或多种。8.根据权利要求5所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：何为，翁建军，卓钧，谭继云，杜利华，王建，邱伟，喻林，王敦旭，
申请(专利权)人：攀钢集团西昌钢钒有限公司，
类型：发明
国别省市：