石墨碳粉在電爐冶煉噴碳工藝中的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

一、引言

鋼鐵行業(yè)是一個(gè)高耗能行業(yè)，其冶煉過(guò)程是能耗的集中點(diǎn)，包含著復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，同事也蘊(yùn)藏著巨大的節(jié)能潛力。因此，不斷的采用新材料、新技術(shù)、新工藝，對(duì)冶煉過(guò)程嚴(yán)格控制，對(duì)冶煉過(guò)程不斷優(yōu)化，追求節(jié)能降耗的最大化。

二、技術(shù)背景

電爐煉鋼的主要能量來(lái)源是電能和化學(xué)能，電能由外部供給，化學(xué)能主要由外部廢鋼原材料帶入的元素氧化產(chǎn)生。在總能耗不變的條件下，提高化學(xué)能的利用率，就意味著減少電能的消耗。因此，優(yōu)化冶煉過(guò)程中的元素配比，充分利用化學(xué)能，成為冶煉過(guò)程中節(jié)能降耗的主攻方向之一，噴吹碳粉就是其中升溫增碳的不可或缺原材料。

三、噴吹蘭碳粉現(xiàn)狀

噴吹碳粉是指電弧爐為了造好泡沫渣，向爐內(nèi)鋼渣界面噴入的含碳粉劑，一般主要包括蘭炭粉、石墨粉等。一般要求碳粉指標(biāo)如下表所示。

蘭炭粉是由煤煅燒制成，主要優(yōu)點(diǎn)包價(jià)格低、起渣快，缺點(diǎn)是磷、硫、氮含量較高，比重比較小，非常容易被被爐內(nèi)煙氣帶走，在噴粉過(guò)程中，蘭炭比較容易燃燒，實(shí)際利用率比較低，一般采用蘭炭的全廢鋼冶煉電爐碳粉用量在噸鋼20kg以上。另外，采用蘭炭粉在冶煉過(guò)程中增碳效率低，幾乎不增碳。

四、石墨碳粉的優(yōu)勢(shì)

石墨碳粉是經(jīng)過(guò)天然土狀石墨篩選加工制成，具有低磷、低硫、低氮、低成本的天然優(yōu)勢(shì)，比重是蘭炭粉的兩倍，不燃燒，有效的降低了噴吹過(guò)程的損耗，同時(shí)使用石墨碳粉可以穩(wěn)定的保證出鋼碳含量大于0.08%，對(duì)降低電耗和提高鋼鐵料收得率有一定作用，一般消耗量在12-16kg/t。近年來(lái)隨著取締地條鋼和環(huán)保影響，采用全廢鋼冶煉的電弧爐逐步取代了原來(lái)的中頻感應(yīng)電爐，石墨碳粉也開(kāi)始在市場(chǎng)上大量使用，取代蘭炭粉大勢(shì)所趨。一般電弧爐用石墨碳粉的指標(biāo)如下：

另外，使用石墨粉造泡沫渣的粘度較大，有利于爐壁掛渣，保護(hù)爐襯，目前爐齡較高的電弧爐基本都采用石墨碳粉作為噴吹碳粉。

五、南方石墨的資源優(yōu)勢(shì)

我國(guó)擁有豐富的天然石墨資源，分布廣泛，資源豐富，質(zhì)量好，其中的隱晶石墨（土狀石墨）在湖南省有極其豐富的儲(chǔ)量，且品位較高，固定碳可達(dá)80%以上，且硫、磷含量低。中國(guó)建材旗下南方石墨有限公司魯荷太礦區(qū)位于郴州市北湖區(qū)魯塘鎮(zhèn)和桂陽(yáng)縣境內(nèi)，離郴州市中心城區(qū)50公里。礦區(qū)總面積45平方公里。1985年，國(guó)家地質(zhì)詳查探明魯塘礦區(qū)石墨資源儲(chǔ)量為3407萬(wàn)噸，占全國(guó)已探明微晶石墨總儲(chǔ)量的72.5%。目前根據(jù)估算，現(xiàn)有礦權(quán)范圍內(nèi)共計(jì)保有煤炭資源儲(chǔ)量5035萬(wàn)噸，石墨資源儲(chǔ)量2411萬(wàn)噸。