一種利用corex焦粉替代電爐煉鋼用碳原料的型焦制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于COREX廢物利用和電爐煉鋼用碳原料及型焦制備技術領域，具體涉及 一種利用COREX焦粉替代電爐煉鋼用碳原料的型焦制備方法。
【背景技術】
[0002] 由于環保要求的不斷嚴格，發達國家的大量廢鋼儲量，電爐煉鋼工藝較之轉爐煉 鋼工藝得到廣泛關注。因轉爐煉鋼需要吹氧，排出大量非環保氣體，而電爐冶煉主要是用電 能，從而更環保，但電爐煉鋼需要加入一定量的焦炭作為發熱劑和增碳劑，同時可以通過碳 氧反應生成C0,達到對鋼水的沸騰攪拌作用，從而更好的脫除鋼水中的雜質，產出優質鋼， 但隨著我國煉焦用煤的大量消耗以及煉鐵產能的大量擴張，煉焦用煤資源越來越少，焦炭 價格必將越來越高。使用較之焦炭成本更低的替代原料來煉鋼，減少電爐電極消耗以及煉 鋼成本降低受到更多重視。
[0003] 焦炭在運輸裝卸過程中會產生大量的焦粉，大約在10%左右，如不銹鋼公司每年 外買100多萬噸焦炭，產生的焦粉就有10多萬噸。COREX生產中也使用外買焦炭，產生大 量焦粉，對焦粉的利用主要有：部分用于回配煉焦；制備活性碳；用于燒結廠作為原燃料 使用這將造成成本極大浪費。還有不少用于型焦的生產（CN1180096A，CN1718676A)，但 大部分生產的型焦都是鑄造焦，只能用于沖天爐的生產。還有部分就是用于氣化的型焦 (CN1212280A，CN1718691A)，但針對用于電爐煉鋼碳原料替代的型焦制備還未見文獻報道。

【發明內容】

[0004] 本發明針對煉焦用煤資源大量消耗，資源量越來越少，焦炭使用價格越來越高，而 且電爐煉鋼還需要消耗碳石墨電極的市場情況情況，為降低煉鋼生產成本、減少碳石墨電 極消耗、處理COREX生產過程中產生的廢棄物焦粉，提供一種利用COREX焦粉替代電爐煉鋼 用碳原料的型焦制備方法，技術方案如下。
[0005] -種利用COREX焦粉替代電爐煉鋼碳原料的型焦制備方法，具體工藝步驟如下：
[0006] (I) COREX焦粉的粉碎制粉，取一定量物料，用粉碎機進行粉碎，粉碎后放入干燥箱 干燥水分控制在2%以下，取出備用；
[0007] (2)粘結劑的加入處理及物料成型，粘結劑為膨潤土（(Al2, Mg3) Si40100H2 ·ηΗ20)和羥甲基纖維素（C6H702(0H)3-m-n(0CH3)m(0CH3(0H)n)的混合物，將所 述粘結劑加入粉碎后的焦粉中，粘結劑加入量為粉碎后焦粉量的6-12 %，充分攪拌混合，攪 拌后不發生局部粘結成塊，粒度分布均勻后，將攪拌后的物料加入成型機中，在〇. 8-1. 2MPa 的壓力下進行成型，成型后的物料脫模后放于容器備用；
[0008] (3)物料高溫炭化，將冷壓成型的物料放入預先升高到一定溫度的炭化爐中，保持 炭化溫度為800-860°C，炭化時間為40-50min，在炭化的過程中，有機和無機粘結劑和焦粉 之間會發生充分的融并、粘結反應，達到炭化時間后，將炭化生成的型焦取出；
[0009] (4)型焦冷卻，將從炭化爐中取出的型焦放于專用容器中，讓它在空氣中自然冷 卻，當型焦冷卻到室溫后，過篩篩出粒度在20-60_的焦塊，以利于加入電爐使用，并進行 各種焦塊性能的檢測。
[0010] 由于在焦粉中加入了粘結劑，并且粘結劑為有機和無機的混合物，當加入粘結劑 時，粘結劑就充當了有機物和無機物的橋梁，把無機物和有機物通過橋鍵連接起來，在高溫 炭化的過程中，由于有機粘結劑能產生一定的液體粘結物，這些液體粘結物就可以把焦粉 包裹起來，這樣型焦與無機和有機粘結劑就形成了相互融合，粘結成了一個有機整體。
[0011] 根據本發明所述的一種利用COREX焦粉替代電爐煉鋼用碳原料的型焦制備方法， 其特征在于，所述步驟（1)中取用的COREX焦粉顆粒度為5mm以下，使用的COREX焦粉工業 分析為：Ad = 14-17% ,VMd = 2-4%，COREX焦粉粉碎后的粒度小于1_。
[0012] 根據本發明所述的一種利用COREX焦粉替代電爐煉鋼用碳原料的型焦制備方 法，其特征在于，所述步驟（2)中，膨潤土（(A12，Mg3)Si40100H2*nH20)和羥甲基纖維素 (C6H702(0H)3-m-n(0CH3)m(0CH3(0H)n)的混合比例為 1:3-5:9。
[0013] 根據本發明所述的一種利用COREX焦粉替代電爐煉鋼用碳原料的型焦制備方法， 制備的型焦能夠替代電爐煉鋼用碳原料（如焦炭等），從而降低電爐煉鋼碳石墨電極消耗， 大大降低了電爐煉鋼原料生產成本，并能生產出合格的鋼水。
[0014] 型焦的制備為在運輸裝卸過程中產生的大量焦粉利用特別是COREX焦粉利用提 供了一種新的途徑。使焦粉的利用具有更高的價值，為煉焦企業和焦炭使用企業在焦粉利 用方面成本節約提供了一種新的可能。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發明的一種利用COREX焦粉替代電爐煉鋼用碳原料的型焦制備方法流程 圖
【具體實施方式】
[0016] 實施例1
[0017] 將小于5mm的COREX焦粉（Ad = 17%，VMd = 4% )用粉碎機進行粉碎，粉碎后的 焦粉粒度小于1_，放于干燥箱干燥后加入6%的粘結劑（膨潤土：羥甲基纖維素=1:3)， 充分混合攪拌后放入成型機中在〇. 8MPa壓力下冷壓成型，脫模后放入炭化爐中在800°C下 炭化40min，炭化后取出樣品在空氣中自然冷卻，后進行篩分，保持型焦粒度為20-60mm，對 其進行性能檢測結果為：RI為33. 24, RSI為40. 33。
[0018] 將煉制的型焦加入電弧爐中，按照1噸（廢鋼+生鐵）加入5. 5%的型焦，2%的石 灰，0.7%的螢石，0.4%的火塊磚，另外還有脫氧劑等等，物料加入電弧爐中在1580°C下進 行鋼水熔煉，最后得到合格鋼水，鋼水成分如表1所示。
[0019] 實施例2
[0020] 將小于5mm的COREX焦粉（Ad = 16 %，VMd = 3 % )用粉碎機進行粉碎，粉碎后的 焦粉粒度小于1_，放于干燥箱干燥后加入8%的粘結劑（膨潤土：羥甲基纖維素=1:2)， 充分混合攪拌后放入成型機中在I. 2MPa壓力下冷壓成型，脫模后放入炭化爐中在830°C下 炭化45min，炭化后取出樣品在空氣中自然冷卻，后進行篩分，保持型焦粒度為20-60mm，對 其進行性能檢測結果為：RI為32. 15, RSI為41. 23。
[0021] 將煉制的型焦加入電弧爐中，按照1噸（廢鋼+生鐵）加入5. 5%的型焦，2%的石 灰，0.7%的螢石，0.4%的火塊磚，另外還有脫氧劑等等，物料加入電弧爐中在1580°C下進 行鋼水熔煉，最后得到合格鋼水，鋼水成分如表1所示。
[0022] 實施例3
[0023] 將小于5mm的COREX焦粉（Ad = 14%，VMd = 2 % )用粉碎機進行粉碎，粉碎后的 焦粉粒度小于1_，放于干燥箱干燥后加入12%的粘結劑（膨潤土：羥甲基纖維素=5:9)， 充分混合攪拌后放入成型機中在I. 2MPa壓力下冷壓成型，脫模后放入炭化爐中在860°C下 炭化50min，炭化后取出樣品在空氣中自然冷卻，后進行篩分，保持型焦粒度為20-60mm，對 其進行性能檢測結果為：RI為32. 47, RSI為41. 19。
[0024] 將煉制的型焦加入電弧爐中，按照1噸（廢鋼+生鐵）加入5. 5%的型焦，2%的石 灰，0.7%的螢石，0.4%的火塊磚，另外還有脫氧劑等等，物料加入電弧爐中在1580°C下進 行鋼水熔煉，最后得到合格鋼水，鋼水成分如表1所示。
[0025] 表1鋼水成分
[0026]
[0027] 根據本發明所述的一種利用COREX焦粉替代電爐煉鋼用碳原料的型焦制備方法， 制備的型焦能夠替代電爐煉鋼用碳原料（如焦炭等），從而降低電爐煉鋼碳石墨電極消耗， 大大降低了電爐煉鋼原料生產成本，并能生產出合格的鋼水。
[0028] 型焦的制備為在運輸裝卸過程中產生的大量焦粉利用特別是COREX焦粉利用提 供了一種新的途徑。使焦粉的利用具有更高的價值，為煉焦企業和焦炭使用企業在焦粉利 用方面成本節約提供了一種新的可能。
【主權項】
1. 一種利用COREX焦粉替代電爐煉鋼碳原料的型焦制備方法，具體工藝步驟如下： (I) COREX焦粉的粉碎制粉，物料用粉碎機進行粉碎，粉碎后放入干燥箱，干燥水分控制 在2%以下，取出備用； ⑵粘結劑的加入處理及物料成型，粘結劑為膨潤土，（A12，Mg3)Si40100H2 .nffiO和羥 甲基纖維素，C6H702 (OH) 3-m-n (0CH3)m(0CH3 (0H)n的混合物，將所述粘結劑加入粉碎后的 焦粉中，粘結劑加入量為粉碎后焦粉量的6-12 %，充分攪拌混合，攪拌后不發生局部粘結成 塊，粒度分布均勻后，將攪拌后的物料加入成型機中，在〇. 8-1. 2MPa的壓力下進行成型，成 型后的物料脫模后放于容器備用； (3) 物料高溫炭化，將冷壓成型的物料放入預先升高溫度的炭化爐中，保持炭化溫度為 800-860°C，炭化時間為40-50min，在炭化的過程中，有機和無機粘結劑和焦粉之間會發生 充分的融并、粘結反應，達到炭化時間后，將炭化生成的型焦取出； (4) 型焦冷卻，將從炭化爐中取出的型焦放于專用容器中，讓它在空氣中自然冷卻，當 型焦冷卻到室溫后，過篩篩出粒度在20-60_的焦塊。2. 根據權利要求1所述的一種利用COREX焦粉替代電爐煉鋼用碳原料的型焦制備方 法，其特征在于，所述步驟（1)中取用的COREX焦粉顆粒度為5mm以下，使用的COREX焦粉 工業分析為：Ad = 14-17% ,VMd = 2-4%，COREX焦粉粉碎后的粒度小于1mm。3. 根據權利要求1所述的一種利用COREX焦粉替代電爐煉鋼用碳原料的型焦制備方 法，其特征在于，所述步驟（2)中使用的粘結劑中，膨潤土，（A12，Mg3)Si40100H2*nH20)和 羥甲基纖維素，C6H702 (OH) 3-m-n (0CH3) m (0CH3 (OH) n 的混合比例為 1:3-5:9。
【專利摘要】一種利用COREX焦粉替代電爐煉鋼碳原料的型焦制備方法，具體工藝步驟如下：(1)COREX焦粉的粉碎制粉；(2)粘結劑的加入處理及物料成型；(3)物料高溫炭化；(4)型焦冷卻。根據本發明所述的一種利用COREX焦粉替代電爐煉鋼用碳原料的型焦制備方法，制備的型焦能夠替代電爐煉鋼用碳原料(如焦炭等)，從而降低電爐煉鋼碳石墨電極消耗，大大降低了電爐煉鋼原料生產成本，并能生產出合格的鋼水。型焦的制備為在運輸裝卸過程中產生的大量焦粉利用特別是COREX焦粉利用提供了一種新的途徑。使焦粉的利用具有更高的價值，為煉焦企業和焦炭使用企業在焦粉利用方面成本節約提供了一種新的可能。
【IPC分類】C10B53/08, C10B57/06
【公開號】CN105018122
【申請號】CN201410175130
【發明人】王玉明, 毛曉明, 胡德生, 錢暉, 徐萬仁
【申請人】寶山鋼鐵股份有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2014年4月28日