[發明專利]潔凈鋼精煉專用增碳劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201910079500.1
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109628692A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 王東;黃健;姜愛君;尹玉服;馮為民;朱子江
• 申請（專利權）人: 江蘇嘉耐高溫材料有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C21C7/06;C21C7/064
• 代理公司: 宜興市天宇知識產權事務所(普通合伙) 32208
• 代理人: 蔣何棟

本發明公開了潔凈鋼精煉專用增碳劑，包括以下重量份數的組分：50~60份的焦炭，30~50份的煅燒石油焦，1~5份的金屬鎂，1~5份的金屬鈣和3~5份的粘結劑。同時，本發明還公開了上述潔凈鋼精煉專用增碳劑的制備方法。本發明通過鎂、鈣對焦炭和石油焦進行變性，效果好、成本低，可減少傳統錳碳型增碳劑對環境存在的污染；本發明鎂、鈣在鑄鋼時能夠與有害元素氧、硫、氮進行反應，使這些元素對碳鋼的影響控制在一個極微的水平；本發明方法簡單，可行性好，耗能低，整個制備過程短，能夠有效提升工作效率。

技術領域

本發明屬于煉鋼領域，具體涉及一種潔凈鋼精煉專用增碳劑及其制備方法。

背景技術

在煉鋼過程中，尤其是轉爐煉鋼，必須經過吹氧以脫除雜質，碳元素也在吹氧過程中被氧化為二氧化碳，使鋼液中的碳，消失殆盡。鋼水中的碳降低到一定程度后，必須補充碳，這就是煉鋼過程中加入增碳劑，增碳劑的來源有煤、石油或者石墨。目前，使用最廣泛的是錳碳類增碳劑，這類增碳劑的缺點在于煉制過程中帶入了一定量的錳，但是錳離子對環境影響比較嚴重，而且碳鋼中的錳本身的量就控制在一個極低的水平，如果再用錳碳類增碳劑，將導致碳鋼中錳含量偏高，錳的偏高將直接使鋼材變脆變硬，并降低鋼材的抗銹性和可焊性。

發明內容

發明目的：本發明目的在于針對現有技術的不足，提供一種潔凈鋼精煉專用增碳劑。

本發明的另一目的在于提供上述潔凈鋼精煉專用增碳劑的制備方法。

技術方案：為了達到上述發明目的，本發明具體是這樣來實現的：潔凈鋼精煉專用增碳劑，包括以下重量份數的組分：50~60份的焦炭，30~50份的煅燒石油焦，1~5份的金屬鎂，1~5份的金屬鈣和3~5份的粘結劑。

其中，所述粘結劑為瀝青或者硅溶膠。

一種優選的方案，所述潔凈鋼精煉專用增碳劑由重量份數50份的焦炭，40份的煅燒石油焦，2份的金屬鎂，3份的金屬鈣和5份的瀝青。

制備上述潔凈鋼精煉專用增碳劑，包括以下步驟：

（1）按配方量取焦炭、煅燒石油焦和粘結劑進行混合，混合20~30min；

（2）在混合過程中繼續加入配方量的金屬鎂、金屬鈣，并繼續混合2~3h；

（3）將混合后的物料導入離心鑄造機，在溫度為60~70℃、轉速8000~10000r/min下離心混合10~15min；

（4）將物料靜置冷卻至室溫，粉碎過100目篩即可。

本發明主要利用鎂、鈣對焦炭和石油焦進行變性，在變性過程中鎂、鈣和氧的結合能力大于焦炭、石油焦和氧的結合能力，盡可能保證增碳劑中碳元素的存在減少碳氧化物的形成；在鑄鋼時，一般是不用加入鎂、鈣元素的，但是經多次實驗發現碳鋼鑄造加入一定量的鎂能夠提高碳鋼的韌性和減震性，當受沖擊載荷是，鎂的吸收能量是傳統碳鋼中鋁的1.5倍以上，而且含鎂碳鋼的熱容量低、凝固速度快、壓鑄性能也更好，具有很好的流動性和快速凝固率，并能防止碳鋼過量收縮以保證尺寸公差，而鈣不僅與氧具有較強親和力，還能與硫、氮強力結合，減少體系中硫、氮含量，硫、氮是碳鋼鑄造過程中的有害物質，如硫引起鋼材熱脆，降低鋼材的塑性、沖擊韌性、疲勞強度和抗銹性等，如氮顯著降低鋼材塑性、韌性、可焊性和冷彎性能，增加時效傾向和冷脆性。

有益效果：本發明與傳統技術相比，具有以下優點：

（1）本發明通過鎂、鈣對焦炭和石油焦進行變性，效果好、成本低，可減少傳統錳碳型增碳劑對環境存在的污染；

（2）本發明鎂、鈣在鑄鋼時能夠與有害元素氧、硫、氮進行反應，使這些元素對碳鋼的影響控制在一個極微的水平；

（3）本發明方法簡單，可行性好，耗能低，整個制備過程短，能夠有效提升工作效率。