石墨碳粉在電爐冶煉噴碳工藝中的特點和優勢

一、引言

鋼鐵行業是一個高耗能行業，其冶煉過程是能耗的集中點，包含著復雜的化學反應過程，同事也蘊藏著巨大的節能潛力。因此，不斷的采用新材料、新技術、新工藝，對冶煉過程嚴格控制，對冶煉過程不斷優化，追求節能降耗的最大化。

二、技術背景

電爐煉鋼的主要能量來源是電能和化學能，電能由外部供給，化學能主要由外部廢鋼原材料帶入的元素氧化產生。在總能耗不變的條件下，提高化學能的利用率，就意味著減少電能的消耗。因此，優化冶煉過程中的元素配比，充分利用化學能，成為冶煉過程中節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、噴吹蘭碳粉現狀

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

蘭炭粉是由煤煅燒制成，主要優點包價格低、起渣快，缺點是磷、硫、氮含量較高，比重比較小，非常容易被被爐內煙氣帶走，在噴粉過程中，蘭炭比較容易燃燒，實際利用率比較低，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程中增碳效率低，幾乎不增碳。

四、石墨碳粉的優勢

石墨碳粉是經過天然土狀石墨篩選加工制成，具有低磷、低硫、低氮、低成本的天然優勢，比重是蘭炭粉的兩倍，不燃燒，有效的降低了噴吹過程的損耗，同時使用石墨碳粉可以穩定的保證出鋼碳含量大于0.08%，對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。近年來隨著取締地條鋼和環保影響，采用全廢鋼冶煉的電弧爐逐步取代了原來的中頻感應電爐，石墨碳粉也開始在市場上大量使用，取代蘭炭粉大勢所趨。一般電弧爐用石墨碳粉的指標如下：

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、南方石墨的資源優勢

我國擁有豐富的天然石墨資源，分布廣泛，資源豐富，質量好，其中的隱晶石墨（土狀石墨）在湖南省有極其豐富的儲量，且品位較高，固定碳可達80%以上，且硫、磷含量低。中國建材旗下南方石墨有限公司魯荷太礦區位于郴州市北湖區魯塘鎮和桂陽縣境內，離郴州市中心城區50公里。礦區總面積45平方公里。1985年，國家地質詳查探明魯塘礦區石墨資源儲量為3407萬噸，占全國已探明微晶石墨總儲量的72.5%。目前根據估算，現有礦權范圍內共計保有煤炭資源儲量5035萬噸，石墨資源儲量2411萬噸。