石墨碳粉在电炉冶炼喷碳工艺中的特点和优势

一、引言

钢铁行业是一个高耗能行业，其冶炼过程是能耗的集中点，包含着复杂的化学反应过程，同事也蕴藏着巨大的节能潜力。因此，不断的采用新材料、新技术、新工艺，对冶炼过程严格控制，对冶炼过程不断优化，追求节能降耗的最大化。

二、技术背景

电炉炼钢的主要能量来源是电能和化学能，电能由外部供给，化学能主要由外部废钢原材料带入的元素氧化产生。在总能耗不变的条件下，提高化学能的利用率，就意味着减少电能的消耗。因此，优化冶炼过程中的元素配比，充分利用化学能，成为冶炼过程中节能降耗的主攻方向之一，喷吹碳粉就是其中升温增碳的不可或缺原材料。

三、喷吹兰碳粉现状

喷吹碳粉是指电弧炉为了造好泡沫渣，向炉内钢渣界面喷入的含碳粉剂，一般主要包括兰炭粉、石墨粉等。一般要求碳粉指标如下表所示。

兰炭粉是由煤煅烧制成，主要优点包价格低、起渣快，缺点是磷、硫、氮含量较高，比重比较小，非常容易被被炉内烟气带走，在喷粉过程中，兰炭比较容易燃烧，实际利用率比较低，一般采用兰炭的全废钢冶炼电炉碳粉用量在吨钢20kg以上。另外，采用兰炭粉在冶炼过程中增碳效率低，几乎不增碳。

四、石墨碳粉的优势

石墨碳粉是经过天然土状石墨筛选加工制成，具有低磷、低硫、低氮、低成本的天然优势，比重是兰炭粉的两倍，不燃烧，有效的降低了喷吹过程的损耗，同时使用石墨碳粉可以稳定的保证出钢碳含量大于0.08%，对降低电耗和提高钢铁料收得率有一定作用，一般消耗量在12-16kg/t。近年来随着取缔地条钢和环保影响，采用全废钢冶炼的电弧炉逐步取代了原来的中频感应电炉，石墨碳粉也开始在市场上大量使用，取代兰炭粉大势所趋。一般电弧炉用石墨碳粉的指标如下：

另外，使用石墨粉造泡沫渣的粘度较大，有利于炉壁挂渣，保护炉衬，目前炉龄较高的电弧炉基本都采用石墨碳粉作为喷吹碳粉。

五、南方石墨的资源优势

我国拥有丰富的天然石墨资源，分布广泛，资源丰富，质量好，其中的隐晶石墨（土状石墨）在湖南省有极其丰富的储量，且品位较高，固定碳可达80%以上，且硫、磷含量低。中国建材旗下南方石墨有限公司鲁荷太矿区位于郴州市北湖区鲁塘镇和桂阳县境内，离郴州市中心城区50公里。矿区总面积45平方公里。1985年，国家地质详查探明鲁塘矿区石墨资源储量为3407万吨，占全国已探明微晶石墨总储量的72.5%。目前根据估算，现有矿权范围内共计保有煤炭资源储量5035万吨，石墨资源储量2411万吨。