[发明专利]洁净钢精炼专用增碳剂及其制备方法

说明书

本发明公开了洁净钢精炼专用增碳剂，包括以下重量份数的组分：50~60份的焦炭，30~50份的煅烧石油焦，1~5份的金属镁，1~5份的金属钙和3~5份的粘结剂。同时，本发明还公开了上述洁净钢精炼专用增碳剂的制备方法。本发明通过镁、钙对焦炭和石油焦进行变性，效果好、成本低，可减少传统锰碳型增碳剂对环境存在的污染；本发明镁、钙在铸钢时能够与有害元素氧、硫、氮进行反应，使这些元素对碳钢的影响控制在一个极微的水平；本发明方法简单，可行性好，耗能低，整个制备过程短，能够有效提升工作效率。

技术领域

本发明属于炼钢领域，具体涉及一种洁净钢精炼专用增碳剂及其制备方法。

背景技术

在炼钢过程中，尤其是转炉炼钢，必须经过吹氧以脱除杂质，碳元素也在吹氧过程中被氧化为二氧化碳，使钢液中的碳，消失殆尽。钢水中的碳降低到一定程度后，必须补充碳，这就是炼钢过程中加入增碳剂，增碳剂的来源有煤、石油或者石墨。目前，使用最广泛的是锰碳类增碳剂，这类增碳剂的缺点在于炼制过程中带入了一定量的锰，但是锰离子对环境影响比较严重，而且碳钢中的锰本身的量就控制在一个极低的水平，如果再用锰碳类增碳剂，将导致碳钢中锰含量偏高，锰的偏高将直接使钢材变脆变硬，并降低钢材的抗锈性和可焊性。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种洁净钢精炼专用增碳剂。

本发明的另一目的在于提供上述洁净钢精炼专用增碳剂的制备方法。

技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来实现的：洁净钢精炼专用增碳剂，包括以下重量份数的组分：50~60份的焦炭，30~50份的煅烧石油焦，1~5份的金属镁，1~5份的金属钙和3~5份的粘结剂。

其中，所述粘结剂为沥青或者硅溶胶。

一种优选的方案，所述洁净钢精炼专用增碳剂由重量份数50份的焦炭，40份的煅烧石油焦，2份的金属镁，3份的金属钙和5份的沥青。

制备上述洁净钢精炼专用增碳剂，包括以下步骤：

（1）按配方量取焦炭、煅烧石油焦和粘结剂进行混合，混合20~30min；

（2）在混合过程中继续加入配方量的金属镁、金属钙，并继续混合2~3h；

（3）将混合后的物料导入离心铸造机，在温度为60~70℃、转速8000~10000r/min下离心混合10~15min；

（4）将物料静置冷却至室温，粉碎过100目筛即可。

本发明主要利用镁、钙对焦炭和石油焦进行变性，在变性过程中镁、钙和氧的结合能力大于焦炭、石油焦和氧的结合能力，尽可能保证增碳剂中碳元素的存在减少碳氧化物的形成；在铸钢时，一般是不用加入镁、钙元素的，但是经多次实验发现碳钢铸造加入一定量的镁能够提高碳钢的韧性和减震性，当受冲击载荷是，镁的吸收能量是传统碳钢中铝的1.5倍以上，而且含镁碳钢的热容量低、凝固速度快、压铸性能也更好，具有很好的流动性和快速凝固率，并能防止碳钢过量收缩以保证尺寸公差，而钙不仅与氧具有较强亲和力，还能与硫、氮强力结合，减少体系中硫、氮含量，硫、氮是碳钢铸造过程中的有害物质，如硫引起钢材热脆，降低钢材的塑性、冲击韧性、疲劳强度和抗锈性等，如氮显著降低钢材塑性、韧性、可焊性和冷弯性能，增加时效倾向和冷脆性。

有益效果：本发明与传统技术相比，具有以下优点：

（1）本发明通过镁、钙对焦炭和石油焦进行变性，效果好、成本低，可减少传统锰碳型增碳剂对环境存在的污染；

（2）本发明镁、钙在铸钢时能够与有害元素氧、硫、氮进行反应，使这些元素对碳钢的影响控制在一个极微的水平；

（3）本发明方法简单，可行性好，耗能低，整个制备过程短，能够有效提升工作效率。