專利名稱：一種轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐前的調(diào)渣處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金領(lǐng)域，特別涉及到轉(zhuǎn)爐煉鋼為提高爐襯壽命而采取的一種轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐前的調(diào)渣處理方法。
背景技術(shù)：
美國LTV鋼公司首先發(fā)明了轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐方法，該方法是在轉(zhuǎn)爐出鋼后留下部分終渣，并加入適量的調(diào)渣劑，使?fàn)t渣具有合適的粘度和較高的耐火度，然后用高壓氮?dú)鈬姶禒t渣，使?fàn)t渣濺射粘附到爐壁形成新的耐火抗蝕層，從而達(dá)到保護(hù)爐襯和提高爐齡的目的； 一般而言，不采用濺渣護(hù)爐時(shí)的爐齡很少超過5000爐次，但實(shí)施濺渣護(hù)爐工藝后，爐齡一般都可以達(dá)到萬爐以上，甚至達(dá)到5萬爐以上，因此，濺渣護(hù)爐方法得以廣泛推廣。濺渣護(hù)爐工藝中，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是爐渣的調(diào)渣處理，現(xiàn)有技術(shù)中加入到轉(zhuǎn)爐的調(diào)渣劑一般為MgO和還原劑，MgO可以提高渣的粘度和燒結(jié)點(diǎn)(即耐火度)，還原劑起到還原渣中氧化鐵的作用，同樣提高渣的粘度和爐渣的熔點(diǎn)，調(diào)質(zhì)后的爐渣粘度高、熔點(diǎn)高，有利于爐壁掛渣，且調(diào)渣后渣中MgO含量高，耐火度高，粘渣層抗高溫侵蝕能力增強(qiáng)。對于大型轉(zhuǎn)爐煉鋼，為提高鋼質(zhì)量，采取低溫出鋼(一般低于1630°C)，渣溫低且渣中氧化鐵含量低，往往引起爐底上漲和爐壁積渣，中國發(fā)明專利(申請?zhí)?01110037848，發(fā)明名稱“控制轉(zhuǎn)爐爐底上漲和爐壁積渣的調(diào)渣護(hù)爐方法”)，提出了通過二次調(diào)渣的方法，解決了因渣粘度高、熔點(diǎn)高導(dǎo)致的爐底積渣上漲和爐壁積渣的問題，但是，目前我國的中小轉(zhuǎn)爐煉鋼存在的突出問題是為滿足連鑄需要，出鋼溫度要求高，往往在1700°C甚至更高，導(dǎo)致渣溫過高，而且高溫出鋼時(shí)為保證脫磷，冶煉終渣中氧化鐵含量經(jīng)常保持在20-40%的范圍，如此高的渣溫度和氧化鐵量，導(dǎo)致渣的粘度非常低，流淌性太強(qiáng)，使得濺渣護(hù)爐的效果非常差，爐壁掛渣困難，即使掛渣，其抵抗高溫和渣侵蝕的能力也差，這導(dǎo)致爐襯壽命難以提高。采用現(xiàn)有的調(diào)渣技術(shù)，包括進(jìn)一步增加渣中MgO和增加還原劑加入量來降低渣中氧化鐵量都難以克服目前轉(zhuǎn)爐煉鋼高溫出鋼后渣溫高、氧化鐵含量高導(dǎo)致的掛渣困難的問題。因此，對于目前轉(zhuǎn)爐煉鋼，特別是在出鋼溫度高(>1680°C)和渣中氧化鐵含量高 (>20%)的情況下，調(diào)渣處理時(shí)必須采用新的調(diào)渣方法，克服渣溫高、粘度低、掛渣效果差、濺渣層抗高溫及渣熔蝕性能差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐前的調(diào)渣處理方法，解決目前中小轉(zhuǎn)爐煉鋼在出鋼溫度高、冶煉終渣中氧化鐵含量高的情況下實(shí)施濺渣護(hù)爐時(shí)存在的渣溫高、粘度低、掛渣效果差、濺渣層抗高溫及渣熔蝕性能差的問題。本發(fā)明采用焦粉、鎂砂、鈦白粉作調(diào)渣劑，焦粉可以降低留渣中的氧化鐵，并可以與鈦白粉反應(yīng)生成高熔點(diǎn)的碳化鈦，碳化鈦與鎂砂協(xié)同作用提高渣的粘度和熔化溫度，因此，采用本發(fā)明可以顯著提高渣在爐壁上的粘附穩(wěn)定性和抵抗高溫及渣鋼熔蝕性，改善濺渣護(hù)爐效果，使轉(zhuǎn)爐爐襯壽命大幅度提高。
本發(fā)明的目的是通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 一種轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐前的調(diào)渣處理方法，其特征如下
轉(zhuǎn)爐煉鋼出鋼采用留渣不留鋼操作，留渣量為轉(zhuǎn)爐體積容量的6 10%，出鋼后，向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入焦粉、鎂砂和鈦白粉作調(diào)渣劑對爐內(nèi)留渣進(jìn)行調(diào)渣處理，焦粉可以降低留渣中的氧化鐵，并可以與鈦白粉反應(yīng)生成高熔點(diǎn)的碳化鈦，碳化鈦與鎂砂協(xié)同作用提高渣的粘度和熔化溫度，焦粉的加入量以控制渣中的氧化鐵占渣總重量分?jǐn)?shù)的6 10%范圍內(nèi)；鎂砂的主要作用是提高渣的粘度和熔化溫度，提高掛渣量和掛渣層的耐火耐蝕性能，鎂砂的加入量以控制渣中的氧化鎂占渣總重量分?jǐn)?shù)的9 15%范圍內(nèi)；鈦白粉的加入量以控制渣中的含鈦化合物(Tih+TiC+TiN)占渣總重量分?jǐn)?shù)的2 5%范圍內(nèi)。本發(fā)明的調(diào)渣方法中各物質(zhì)的選擇和加入量確定的根據(jù)說明如下
焦粉焦粉的作用有兩方面，一是焦粉作為還原劑，還原渣的氧化鐵，將渣中的氧化鐵控制在適宜掛渣的范圍內(nèi)，因此焦粉的加入量根據(jù)渣中氧化鐵的量確定，原則是將渣中的氧化鐵控制在占渣總重量分?jǐn)?shù)的6 10%范圍內(nèi)；焦粉作為還原劑的優(yōu)勢是高溫還原性強(qiáng)， 且還原反應(yīng)吸熱，對降低過熱的渣溫度有利，這是焦粉作還原劑由于Al、Al-Si等還原劑的優(yōu)勢之一；另外，焦粉還可以還原調(diào)渣劑中的TiO2,生成高熔點(diǎn)的TiC (熔點(diǎn)3160°C)提高渣的粘度和耐火耐蝕性；加入焦粉量過多，渣中氧化鐵太低，同樣掛渣效果差，因此，焦粉的加入量以將渣中的氧化鐵控制在占渣總重量分?jǐn)?shù)的6 10%范圍內(nèi)為最佳。鎂砂鎂砂主要成分是MgO，提高渣中的MgO可以提高渣的熔點(diǎn)和粘度，有利于濺渣掛渣和提高掛渣層的耐火耐蝕性能；鎂砂的加入量以控制渣中的氧化鎂占渣總重量分?jǐn)?shù)的9 15%范圍內(nèi)，渣中MgO低于8%，對爐襯耐火材料是不利的，但MgO高于15%，同樣不利于掛渣。鈦白粉鈦白粉的主要成分是TiO2,本身熔點(diǎn)高，可以提高渣系的熔點(diǎn)，同時(shí)，鈦白粉與焦粉反應(yīng)，還原出部分Ti，濺渣時(shí)氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鈦，鈦和碳也會生成高熔點(diǎn)的碳化鈦，因此，對于高溫出鋼的高氧化鐵含量渣，加入鈦白粉可以利用Ti02、TiC和TiN的，提高渣在爐壁上的粘附穩(wěn)定性和抵抗高溫及渣鋼熔蝕性，改善濺渣護(hù)爐效果，使轉(zhuǎn)爐爐襯壽命大幅度提高，鈦白粉的加入量以控制渣中的含鈦化合物(Ti02+TiC+TiN)占渣總重量分?jǐn)?shù)的 2 5%范圍內(nèi)。調(diào)渣用焦碳粉的技術(shù)指標(biāo)為固定碳>90%，灰分、雜質(zhì)、水分之和小于10%。調(diào)渣用鎂砂中MgO的含量要大于90%。調(diào)渣用鈦白粉用工業(yè)純級別。本發(fā)明的方法特征是采用焦粉、鎂砂、鈦白粉作調(diào)渣劑，焦粉可以降低留渣中的氧化鐵，并可以與鈦白粉反應(yīng)生成高熔點(diǎn)的碳化鈦，碳化鈦與鎂砂協(xié)同作用提高渣的粘度和熔化溫度，因此，采用本發(fā)明可以顯著提高渣在爐壁上的粘附穩(wěn)定性和抵抗高溫及渣鋼熔蝕性，改善濺渣護(hù)爐效果，使轉(zhuǎn)爐爐襯壽命大幅度提高。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下
①本發(fā)明針對出鋼溫度高、冶煉終渣中氧化鐵含量高的情況下實(shí)施濺渣護(hù)爐前采用焦粉、鎂砂、鈦白粉作調(diào)渣劑，克服了渣溫高、粘度低、掛渣效果差、濺渣層抗高溫及渣熔蝕性能差的問題，有效提高了掛渣效果及掛渣層的耐火耐蝕性能，保證爐襯壽命在兩萬爐以上。②對與高溫出鋼后的高氧化鐵渣，本發(fā)明采用焦粉作還原劑，比現(xiàn)有技術(shù)中用 Si、Al相比，不僅節(jié)約了成本50%以上，而且提高了還原效率，保證了渣中氧化鐵含量的穩(wěn)定性。③鈦白粉與焦粉反應(yīng)，生成TiC，濺渣過程部分還會生成部分TiN，這些高熔點(diǎn)的鈦化物提高了掛渣效果與掛渣層壽命，爐齡提高80%以上。④本發(fā)明不增加額外的設(shè)備和成本，減少了補(bǔ)爐、清渣等時(shí)間，提高了轉(zhuǎn)爐的生
產(chǎn)效率。綜上所述，本發(fā)明能解決目前轉(zhuǎn)爐煉鋼高溫出鋼時(shí)濺渣效果差的諸多問題，提高了轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)效率和濺渣護(hù)爐效果，節(jié)約了煉鋼成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，具有推廣價(jià)值。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述；實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不是以任何方式來限制本發(fā)明。針對國內(nèi)某廠20噸轉(zhuǎn)爐冶煉，實(shí)施本發(fā)明 實(shí)施實(shí)例1
實(shí)施本發(fā)明的操作步驟如下
(1)、轉(zhuǎn)爐吹煉結(jié)束時(shí)，轉(zhuǎn)爐搖到倒渣側(cè)，取樣分析，渣中氧化鐵為30%；
(2)、在1700°C下出鋼，出鋼采用留渣不留鋼操作，留渣量控制在轉(zhuǎn)爐體積容量的6%， 根據(jù)計(jì)算渣量為600Kg左右；
(3)、出完鋼后，搖正轉(zhuǎn)爐，向爐內(nèi)加入濺渣護(hù)爐用調(diào)渣劑，調(diào)渣劑為焦粉40Kg，鎂砂60Kg，鈦白粉20Kg，經(jīng)后續(xù)分析得知調(diào)渣后渣的成分為Mg015%，氧化鐵7. 7%，鈦化物 3. 5% ；
(4)、加入調(diào)渣劑后，用氧槍將高壓氮?dú)獯等霠t內(nèi)，實(shí)施濺渣護(hù)爐，濺渣護(hù)爐采用的工藝參數(shù)如下吹氮槍槍頭與爐底渣面之間的距離控制在0. 5^1. 5m范圍內(nèi)，采取變化槍位；吹入氮?dú)獾膲毫刂圃?. 3MPa ；吹入氮?dú)獾牧髁繛?20Nm7min ；吹入氮?dú)獾臅r(shí)間為^iin。實(shí)施效果濺渣護(hù)爐完成后，從爐口觀測爐內(nèi)濺渣情況，發(fā)現(xiàn)爐壁濺渣層厚度均勻，與現(xiàn)有技術(shù)相比，裸磚及磚脫落現(xiàn)象消失，爐襯壽命提高到21007爐次，比不采用本發(fā)明的最高爐齡壽命9047爐次提高一倍以上。實(shí)施實(shí)例2
實(shí)施本發(fā)明的操作步驟如下
(1)、轉(zhuǎn)爐吹煉結(jié)束時(shí)，轉(zhuǎn)爐搖到倒渣側(cè)，取樣分析，渣中氧化鐵為25%；
(2)、在1720°C下出鋼，出鋼采用留渣不留鋼操作，留渣量控制在轉(zhuǎn)爐體積容量的8%， 根據(jù)計(jì)算渣量為SOOKg左右；
(3)、出完鋼后，搖正轉(zhuǎn)爐，向爐內(nèi)加入濺渣護(hù)爐用調(diào)渣劑，調(diào)渣劑為焦粉30Kg，鎂砂70Kg，鈦白粉2^(g，經(jīng)后續(xù)分析得知調(diào)渣后渣的成分為Mg010%，氧化鐵6. 1%，鈦化物 3. 0% ；
(4)、加入調(diào)渣劑后，用氧槍將高壓氮?dú)獯等霠t內(nèi)，實(shí)施濺渣護(hù)爐，濺渣護(hù)爐采用的工藝參數(shù)如下吹氮槍槍頭與爐底渣面之間的距離控制在0. 5 1. 5m范圍內(nèi)，采取變化槍位；吹入氮?dú)獾膲毫刂圃?. 3MPa ；吹入氮?dú)獾牧髁繛?20Nm7min ；吹入氮?dú)獾臅r(shí)間為^iin。
實(shí)施效果濺渣護(hù)爐完成后，從爐口觀測爐內(nèi)濺渣情況，發(fā)現(xiàn)爐壁濺渣層厚度均勻，與現(xiàn)有技術(shù)相比，裸磚及磚脫落現(xiàn)象消失，爐襯壽命提高到22000爐次，比不采用本發(fā)明的傳統(tǒng)濺渣護(hù)爐方法爐齡壽命9047爐次提高一倍以上。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐前的調(diào)渣處理方法，濺渣護(hù)爐前對爐內(nèi)留渣進(jìn)行調(diào)渣處理，其特征在于采用焦粉、鎂砂和鈦白粉對爐內(nèi)留渣進(jìn)行調(diào)渣處理，焦粉的加入量以控制渣中的氧化鐵占渣總重量分?jǐn)?shù)的6 10%范圍內(nèi)，鎂砂的加入量以控制渣中的氧化鎂占渣總重量分?jǐn)?shù)的纊15%范圍內(nèi)，于鈦白粉的加入量以控制渣中的含鈦化合物(Ti02+TiC+TiN)占渣總重量分?jǐn)?shù)的2 5%范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐前的調(diào)渣處理方法，其特征在于所述焦碳粉的技術(shù)指標(biāo)為固定碳>90%，灰分、雜質(zhì)、水分之和小于10%，所述鎂砂中MgO的含量要大于90%，所述鈦白粉為工業(yè)純級別。
全文摘要
本發(fā)明屬于煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，提供一種轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐前的調(diào)渣處理方法，解決目前高溫出鋼后的高氧化鐵渣濺渣護(hù)爐掛渣效果差、爐襯壽命低的問題。本發(fā)明的方法特征是采用焦粉、鎂砂、鈦白粉作調(diào)渣劑，焦粉可以降低留渣中的氧化鐵，并可以與鈦白粉反應(yīng)生成高熔點(diǎn)的碳化鈦，碳化鈦與鎂砂協(xié)同作用提高渣的粘度和熔化溫度，因此，采用本發(fā)明可以顯著提高渣在爐壁上的粘附穩(wěn)定性和抵抗高溫及渣鋼熔蝕性，改善濺渣護(hù)爐效果，使轉(zhuǎn)爐爐襯壽命大幅度提高。
文檔編號C21C5/36GK102392097SQ20111035858
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者周玉, 張冕, 曹磊, 朱祥, 李桂榮, 楊麗莉, 王宏明, 肖杰, 蔡云, 袁雪婷, 趙加愛 申請人:江蘇大學(xué)