[发明专利]一种感应炉快速补炉料及补炉方法

说明书

技术领域

本发明涉及感应炉炼钢技术领域，特别涉及一种感应炉快速补炉料及补炉方法。 

背景技术

我国硼矿资源丰富，但是，我国多数硼矿石的品位低，且多为混合型矿石，以碳碱法提取硼砂后，产生大量废弃硼泥，由于硼泥中的硼、铁、铝等均属贫矿，提取成本过高，处理工艺复杂，无再提取价值，一直作为弃渣堆积处理，不仅占用大量土地资源，而且大量的硼泥露天堆积对土壤和水资源形成严重的污染，硼泥综合利用问题急待解决；从脱水后硼泥粉的主要组成来看，在冶金炉料领域，具有应用价值，有待开发。 

在感应炉炼钢技术领域，炉衬往往采用三种材质，一种是以石英砂为主的的酸性炉衬，一种是以刚玉为主的中性炉衬，另外一种是以镁砂为主的碱性炉衬；由于目前炼钢基本上采用碱性炼钢法，所以感应炉炼钢一般不再采用酸性炉衬；对于碱性炉衬，由于抗热震性稍差，烧结温度高等原因，导致炉衬成本高，只有小型感应炉采用；所以，目前感应炉炼钢多采用刚玉材质的中性炉衬；感应炉碱性炼钢造渣过程中，加入的造渣材料包括石灰、萤石和氧化铁等对刚玉炉衬容易形成侵蚀，导致炉衬寿命过短，一般在100-200炉次，由于感应炉的炉衬为一次性捣打成型，目前尚无成熟的针对感应炉炉衬的补炉方法；现有技术中，有针对转炉或电炉炼钢炉衬补炉的方法，对于镁碳材质的转炉或电弧炉炉衬，基本上采用镁砂为主要材质的喷补料进行补炉，但目前用于转炉或电弧炉补炉的补炉料及补炉方法，并不适用于感应炉炉衬，其主要问题是补炉料无法稳固的粘结于一次捣打烧结成型的感应炉炉衬。 

综上所述，针对目前感应炉炼钢炉衬侵蚀、寿命短的问题，需要开发适用于感应炉炉衬的补炉料及补炉方法，一方面延长炉衬寿命，节约炼钢成本，另一方面，缩短修炉时间，提高冶炼效率；考虑到硼泥的主要组分对炼钢炉炉衬及化渣、脱磷有益，特别是硼泥特有的烧结成型时的形状稳定性和粘附结合性强的特点，有望用于感应炉的补炉料，解决现有感应炉无法补炉的问题，同时，实现废弃硼泥资源的再利用，对提高冶金效率、降低炼钢成本都具有重要意义。 

发明内容

本发明的目的是：发明一种感应炉快速补炉料及补炉方法，解决现有感应炉无法补炉的问题，缩短修炉时间，延长炉衬寿命，节约炼钢成本，同时，实现废弃硼泥资源的再利用。 

实现本发明的技术方案是： 

本发明提供一种感应炉快速补炉料及补炉方法，其特征在于该发明的补炉料由硼泥、焦粉、碳化硅粉、镁砂和石灰组成，其组成质量百分数为：硼泥 20-40%，焦粉 3-5%，碳化硅粉 2-6%，镁砂 40-50%，石灰 10-30%；使用本发明的快速补炉料补炉的方法特征在于：采用硼泥、焦粉、碳化硅粉、镁砂和石灰进行补炉，补炉料无需混合，而是将补炉料分层涂补在炉衬被侵蚀部位，实施补炉的过程为：感应炉冶炼出钢后，首先在炉内加入第一层补炉料，包括硼泥、焦粉和碳化硅粉，混合均匀后加入炉内，利用感应炉炉衬自身的余热将其熔化，通过摇炉将其涂抹在炉内壁；然后用氮气做载气喷补的方法喷涂第二层的补炉料，包括镁砂和石灰，过程是先将镁砂喷涂在炉壁待补炉处，最后同样用氮气气体做载气喷补的方法在炉壁内侧喷涂一层石灰，即完成补炉。

对于第一层补炉料，即硼泥、焦粉和碳化硅粉，为使其混合均匀和加速其熔化，炉料的粒度应小于1mm，对于第二次补炉料，镁砂和石灰，不仅要考虑炉料的熔化，还要考虑其适合喷补的特性及补炉层的稳定性，要求炉料粒度小于4mm，其中，镁砂的粒度组成为：<1mm 的占20%（质量分数），1mm<粒度<3mm 的占70%（质量分数），3mm<粒度<4mm 的占10%（质量分数）；第二层喷补料中石灰的粒度组成为：<1mm 的占60%（质量分数），1mm<粒度<2mm 的占30%（质量分数），2mm<粒度<4mm 的占10%（质量分数）。 

第二层补炉料采用氮气做载气喷补的方法补炉，喷补所用氮气的压力范围4—6 kg/cm²，即喷射压力在0.4-0.6兆帕。值得指出的是，喷补载气不采用氮气，而采用氩气也属于本发明要保护的方案。 

对于补炉料的使用量，应根据需要补炉部位的侵蚀情况而定，即侵蚀的深度和面积，补炉料的使用量应使被补炉部位与其它不需要补炉部位的炉衬相平，以保证炉衬内部的平滑，有利于冶炼的顺行和提高炉衬寿命。 

本发明的使用效果，所使用的原料在有效成分含量方面要求的特征为：