一種用於提釩轉爐濺渣護爐的調渣劑的製作方法
2023-05-12 00:32:46 2
專利名稱：一種用於提釩轉爐濺渣護爐的調渣劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及提釩轉爐濺渣護爐技術領域，具體涉及一種用於提釩轉爐濺渣護爐的調渣劑。
背景技術：
轉爐是鋼鐵企業生產的主體設備，其壽 命直接關係到轉爐的生產成本。為了提高轉爐壽命，20世紀90年代中期，美國LTV公司首先開發並採用濺渣護爐技術，大幅提高了轉爐爐齡，由1990年的6200爐次上升到1995年的15658爐次。採用濺渣護爐技術後，轉爐耐火材料的消耗降低25% 50%左右。日本轉爐爐齡並不高，一般在6000 8000爐。在濺渣護爐條件下，武鋼通過轉爐長壽化系統研究，最高爐齡達3萬餘爐，寶鋼復吹爐齡最高I萬餘爐，一般在6000 8000爐。濺渣護爐方法分為臥式噴槍法、臥式底吹法、立式底槍法、臥式火焰噴塗法、直立噴槍法等。目前，普遍採用的是立式氧槍法。其工藝特點是利用頂吹氧槍切換氮氣，噴濺經改性的終渣，將其塗敷在轉爐爐襯內壁。通過噴射角度的改變，能有目的地集中噴濺某個部位。吹煉前，加入過量的白雲石與石灰，吹煉期間因過飽和的氧化鎂渣相減輕了爐襯的侵蝕。此外，泡沫渣在爐襯上形成保護層。提高濺渣層與爐襯磚間二者的結合強度，是改善濺渣護爐效果的關鍵。提釩轉爐由於其生產特殊性，其維護及長壽化技術研究較少，特別是提釩轉爐濺渣護爐技術未見報導。為儘可能提高產釩率，提釩冶煉對爐溫控制比較嚴格，通常會採用加部分生鐵塊的方式來輔助降溫。所以，加料側不僅受鐵水的衝擊，還要受到生鐵塊的衝擊，由於爐溫低，爐渣呈塊狀，吹煉時與鐵水一起對工作層磚進行全程硬性機械衝擊，故機械衝擊是提釩轉爐爐底和爐身下部損毀的主要原因。與煉鋼轉爐不同，提釩轉爐生產的釩渣熔點低、含釩高、含MgO低，濺渣時掛渣困難，因此需要對釩渣進行改質處理。綜上所述，亟需一種適用於提釩轉爐濺渣護爐的調渣劑。
發明內容
針對現有技術存在的不足，本發明的目的之一在於提供一種能夠適用於提釩轉爐濺渣護爐的調渣劑。本發明提供了一種用於提釩轉爐濺渣護爐的調渣劑，所述調渣劑的化學成分按重量百分比計包括20% 50%的C、40% 72%的Mg0、4% 7%的CaO以及不大於3%的H2O。在本發明的一個示例性實施例中，所述調渣劑可以由預定量的鎂砂、含碳材料和活性石灰混合而成。在本發明的一個示例性實施例中，所述鎂砂、含碳材料和活性石灰的粒度優選地都小於5mmο
在本發明的一個示例性實施例中，所述的含碳材料可以為石墨、焦粉、浙青焦或無煙煤。在本發明的一個不例性實施例中，所述鎂砂中MgO的重量百分含量優選地大於90%。與現有技術相比，本發明的提釩轉爐濺渣護爐用調渣劑能夠有效還原釩渣中的FeO，提高改質後的釩渣熔點和粘附性，從而使用該調渣劑後，在採用釩渣進行濺渣護爐時能夠改善掛渣效果，提高爐襯抗衝刷能力，有效提高提釩轉爐爐襯壽命。
具體實施例方式在下文中，將結合示例性實施例來詳細說明本發明的用於提釩轉爐濺渣護爐的調渣劑。發明人發現在轉爐提釩工藝過程中，由於冶煉時間短、溫度低、渣中低共熔物成 分少、爐渣流動性差，在到達提釩冶煉終點之前，鐵水中C與O反應並沒有充分展開，爐氣中Pm、Pco2較低，而Pw較高，爐渣粘結性差，導致鎂炭磚暴露在氧氣氛圍中，促使C與O2反應，鐵液面以上爐襯侵蝕速率明顯高於鐵液面以下。鐵液面以上爐襯基本上是按氧氣直接脫碳—疏鬆脆化一衝蝕剝落一再氧化的方式反覆作用，使磚體逐漸被蝕損。鑑於提釩轉爐的上述特性，本發明提出了一種適合用於提釩轉爐的濺渣護爐的調渣劑。在本發明的一個示例性實施例，用於提釩轉爐濺渣護爐的調渣劑的化學成分按重量百分比計包括20% 50%的C、40% 72%的Mg0、4% 7%的CaO、不大於3%的H2O以及少量雜質。優選地，所述調渣劑的化學成分按重量百分比計由20 % 50 %的C、40 % 72%的1%0、4% 7%的CaO以及不大於3%的H2O組成。其中，調渣劑中的C的作用包括能夠將釩渣中的FeO還原，提高釩渣的粘附性；調渣劑中的MgO的作用包括能夠對釩渣的熔點進行調整，提高濺渣層的抗熱性；調渣劑中的CaO的作用包括能夠調節釩渣的流動性。當調渣劑中的C重量百分含量超過50 %時，在吹氧過程中C不光還原渣中的FeO，同時C氧化生成大量的熱，會使得改性後的釩渣成為液態，不利於濺渣操作。同樣，當調渣劑中的C重量百分含量低於20%時，在吹氧過程C氧化生成的熱量不足、對FeO的還原量不夠，使得改性後的釩渣粘附性差，也不利於濺渣操作。因此，在本發明的調渣劑中，C的重量百分含量為20% 50%。當調渣劑中的MgO重量百分含量超過72 %時，在吹氧過程進行釩渣改性時，會使得改性後的釩渣熔點較高，渣流動性和粘附性差，不利於濺渣操作。同樣，當調渣劑中的MgO重量百分含量低於40%時，對釩渣的改性效果不足，釩渣的熔點仍較低，濺渣後渣層抗衝刷性差，起不到保護爐襯的作用。因此，在本發明的調渣劑中，MgO的重量百分含量為40% 72%。當調渣劑中的CaO重量百分含量超過7%時，會使得改性後的釩渣CaO含量較高，而造成濺渣後的爐次所生產的釩渣CaO含量高，影響採用釩渣生產釩製品時釩的收得率。同樣，當調渣劑中的CaO重量百分含量低於4%時，對釩渣的改性效果不足，釩渣黏度差，起不到保護爐襯的作用。因此，在本發明的調渣劑中，CaO的重量百分含量為4% 7%。
在本發明的調渣劑中，要求H2O含量不大於3%主要是從安全角度考慮，當調渣劑中H2O含量過大時，存在噴濺的危險，因此，調渣劑中含H2O的量越少越好。在本發明的另一個示例性實施例中，為了方便配料，調渣劑可以由預定量的鎂砂、含碳材料和活性石灰混合而成。優選地,所述鎂砂中MgO的重量百分含量大於90%。此外，鎂砂、含碳材料和活性石灰的粒度優選地都小於5mm，這樣的好處是能夠在較短的吹氧時間裡將材料熔化成渣，同時保證一定的顆粒度可以減少下料過程粉塵產生量。然而，本發明不限於此，在形成根據本發明的一些示例性實施例的調渣劑時，鎂砂、含碳材料和活性石灰的粒度也可以大於5_。這裡，含碳材料可以為石墨、焦粉、浙青焦或無煙煤。優選地，含碳材料中的單質碳重量百分含量不小於85%。在另一個示例性實施例中，本發明的用於提釩轉爐濺渣護爐的調渣劑也可採用如下方法得到以鎂砂、含碳材料、活性石灰為原料，將各原材料按預定比例混合均勻，混合比例根據原料的品位進行確定，得到的調渣劑成分範圍按重量百分比計為C 20% 50%，MgO 40% 72%，CaO 4% 7%，H2O < 3%。其中，鎂砂中的MgO含量大於90%，粒度< 5mm;含碳材料可以為石墨、焦粉、浙青焦、無煙煤等，其含碳量應不小於85%，粒度< 5mm ;活性石灰為冶金企業常用原料，其CaO含量應大於75%，粒度< 5mm。為了更好地理解本發明的上述示例性實施例，下面結合具體示例做進一步說明。示例 I使用鎂砂、石墨、活性石灰為原料，將各原材料按一定比例混合均勻，調渣劑成分範圍為C 20%, MgO 72%, CaO 6%, H2O 2%。示例 2使用鎂砂、含碳量為96%的無煙煤、活性石灰為原料，將各原材料按一定比例混合均勻，調渣劑成分範圍為C 20%, MgO 70%, CaO 6%, H2O 2%，以及少量雜質。示例3使用MgO含量為96%鎂砂、石墨、活性石灰為原料，將各原材料按一定比例混合均勻，調渣劑成分範圍為C 48%, MgO 40%, CaO 7%, H2O 3%，以及少量雜質。示例 4使用鎂砂、含碳材料、活性石灰為原料，將各原材料按一定比例混合均勻，調渣劑成分範圍為C 40%, MgO 50%, CaO 7%, H2O 3%。本發明的調渣劑能夠有效地提高釩渣熔點與粘附性，從而增強濺渣效果，適合用於提釩轉爐。此外，本發明還具有生產方法簡單、改質效果好等優點。儘管上面已經結合示例性實施例描述了本發明，但是本領域普通技術人員應該清楚，在不脫離權利要求的精神和範圍的情況下，可以對上述實施例進行各種修改。
權利要求
1.一種用於提釩轉爐濺渣護爐的調渣劑，其特徵在於，所述調渣劑的化學成分按重量百分比計包括20% 50%的C、40% 72%的Mg0、4% 7%的CaO以及不大於3%的H20。
2.根據權利要求I所述的用於提釩轉爐濺渣護爐的調渣劑，其特徵在於，所述調渣劑由預定量的鎂砂、含碳材料和活性石灰混合而成。
3.根據權利要求2所述的用於提釩轉爐濺渣護爐的調渣劑，其特徵在於，所述鎂砂、含碳材料和活性石灰的粒度都小於5_。
4.根據權利要求2所述的用於提釩轉爐濺渣護爐的調渣劑，其特徵在於，所述的含碳材 料為石墨、焦粉、浙青焦或無煙煤。
5.根據權利要求2所述的用於提釩轉爐濺渣護爐的調渣劑，其特徵在於，所述鎂砂中MgO的重量百分含量大於90%。
全文摘要
本發明提供了一種用於提釩轉爐濺渣護爐的調渣劑。所述調渣劑的化學成分按重量百分比計包括20%～50%的C、40%～72%的MgO、4%～7%的CaO以及不大於3%的H2O。本發明的提釩轉爐濺渣護爐用調渣劑能夠有效還原釩渣中的FeO，提高改質後的釩渣熔點和粘附性，從而使用該調渣劑後，在採用釩渣進行濺渣護爐時能夠改善掛渣效果，提高爐襯抗衝刷能力，有效提高提釩轉爐爐襯壽命。
文檔編號C21C5/28GK102925617SQ20121042754
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月31日 優先權日2012年10月31日
發明者陳鍊, 戈文蓀, 曾建華, 陳永, 王建, 蔣龍奎, 卓鈞, 王二軍, 黃正華, 董克平 申請人:攀鋼集團研究院有限公司, 攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團西昌鋼釩有限公司