[发明专利]一种提高搅拌桨热稳定性的阶梯预热工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高KR法搅拌桨热稳定性及使用寿命的阶梯预热工艺，属于钢铁冶金炼钢中铁水预处理技术领域。

背景技术

KR法(knotted reactor)最早是为了满足铸造用铁水对硫含量的要求而提出的铁水预处理脱硫方法，其中KR脱硫装置，是将浇注耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头(搅拌桨)，浸入铁水包熔池一定深度，利用激烈搅拌作用下产生的漩涡，使氧化钙或碳化钙基脱硫粉剂与铁水充分接触反应，达到脱硫目的。KR搅拌桨浇注的耐火材料一般为刚玉-莫来石，或焦宝石、硅石和碳化硅等(参见CN101337821A)。KR脱硫法的优点是动力学条件优越，金属损失少，脱硫效果比较稳定，适应于低硫品种钢的生产。其不足是，一、设备复杂，一次投资较大，脱硫铁水温降较大；二、搅拌桨的热稳定性不理想，使用寿命短，需要经常更换，造成停车停产。因此在KR法铁水预处理脱硫的常规工艺条件下，提高搅拌桨的热稳定性及使用寿命是影响脱硫工序正常生产的重要因素。冶炼低硫钢生产中，亟需要延长搅拌桨的使用周期(使用寿命)。搅拌桨寿命短主要原因是搅拌桨磨损或破损严重无法继续使用被迫下线，而破损往往以裂纹的形成为开始阶段，因此，在保持搅拌头耐材质量不变、结构不变的情况下，通过工艺方法的改进提高搅拌桨的热稳定性是本发明的研发目标。经检索未发现有搅拌桨预热处理的报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种应用于KR法铁水预处理工序、提高搅拌桨预热效果及热稳定性和使用寿命的KR搅拌桨的阶梯预热工艺。

本发明的的技术方案如下：

一种KR搅拌桨的预热方法，包括新搅拌桨使用前在铁水包熔池内，先进行烘烤和浸泡预热处理，所述熔池内铁水温度1250-1450℃，铁水高度1200-1500mm；步骤如下：

(1)使新搅拌桨下降至叶片底面距铁水液面150-200mm处，停止下降并保持15-20min；继续下降至铁水液面，停止下降并保持2-3min；

(2)继续下降至铁水液面下180-220mm处，停止下降并保持2-4min；然后按此操作，每次下降180-220mm，停止并保持2-4min，直至整个叶片及桨轴渣线部位以下全部进入铁水；然后，

(3)缓慢升起搅拌桨至距铁水液面200mm处，停留5-10min，继续升起、移出铁水包熔池外，自然冷却。

所述搅拌桨的桨轴渣线部位往下至桨叶片底的高度为0.80-1.2米。

根据本发明，一个优选的技术方案是：搅拌桨的桨轴渣线部位往下至桨叶片底的高度为1米，所述熔池内铁水温度1400℃，铁水高度1400mm；使新搅拌桨下降至叶片底面距铁水液面200mm处，停止下降并保持15min；继续下降至铁水液面，停止下降并保持2min；继续下降至铁水液面下200mm处，停止下降并保持2min；然后按此操作，每次下降200mm，停止并保持2min，直至整个叶片及桨轴渣线部位以下全部进入铁水；然后，缓慢升起搅拌桨至距铁水液面200mm处，停留5min，继续升起、移出铁水包熔池外，自然冷却。

本发明所述的KR搅拌桨浇注的耐火材料可以是现有技术中常用的任何型号的浇注耐火材料。例如，以电熔莫来石为主要成分，配以红柱石、板状刚玉、硅微粉、水泥，并添加少量防爆纤维和三聚磷酸钠。也可以是CN101337821A公开的焦宝石、硅石和碳化硅为主配成的浇注耐火材料。

本发明将新搅拌桨使用前经铁水高温烘烤和铁水浸泡预热，改善新搅拌桨因温度急冷急热造成的热震稳定性变差的问题。预热后确认无明显裂纹则可投入正常使用。