[发明专利]一种高炉低成本钛矿护炉方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，特别涉及一种采用高钛印尼海砂进行低成本高炉护炉的方法。

背景技术

在现代炼铁生产中，高炉的寿命主要取决于炉缸的工作状况，随着高炉生产的连续进行，以及受强化冶炼和其它客观因素(如冷却水强度不够、耐材砌筑质量等)的影响，炉缸碳砖不可避免的会受到一定程度的侵蚀，且这种侵蚀具有不可恢复性，炉缸侧壁温度的变化能够直接反应炉缸侵蚀程度，一般情况下，当炉缸侧壁某温度点升高时，即表明此位置附近炉缸侵蚀趋于严重。

在国内炼铁行业，治理炉缸侵蚀经常采取的一种措施是钛矿护炉技术，它能够有效的在侵蚀部位形成稳定的保护壳，从而起到减缓炉缸碳砖侵蚀的目的。含钛物料的具体护炉机理为：高炉采用含钛物料护炉时，在高炉还原气氛和碳、氮存在的条件下，炉料中的TiO₂被还原生成TiC、TiN或[Ti]，在沉降过程中发生聚集长大及同类元素的富集；炉缸形成终渣时，终渣中的钛氧化物与生铁中的碳反应，生成TiC；由于铁水对TiC、TiN的润湿角小，高炉内形成的铁滴很容易粘附钛的碳、氮化物；钛的碳、氮化合物熔点很高(碳化钛和氮化钛的熔点分别为3140℃和2950℃)，在接近炉壳、炉缸及炉底的低温区域，铁水中的Ti高于其溶解度，就以TiC和TiN固熔体结晶析出。上述情况下形成的粘稠物，在出渣出铁时不能全部流出炉外，随着渣、铁液面的下降而接近炉衬，由于其熔点高，只能成半融状或固态，随着上部炉料的下降被挤压粘附在砖衬上或沉积在炉缸、炉底的砖缝内，并且炉缸砖衬受侵蚀愈严重，冷却壁与铁水愈接近，形成的难熔保护层愈厚，从而达到护炉作用。同时，粘稠物弥散于铁水中，使铁水的粘度增加，流动性减弱，降低了铁水对炉底和炉缸的机械冲刷，也起到了保护炉缸和炉底的作用。但是需要重点指出的是，正是由于上述原因(铁水的粘度增加，流动性减弱)，客观上造成了炉缸不活跃，易形成炉缸堆积，进而影响到高炉的稳定顺行，铁水中[Ti]含量越高，这种影响就越大，这也是限制钛矿护炉技术在国内炼铁行业应用的原因之一。

目前，钛矿护炉技术通常采取的三种方法是：高炉风口区域在线喂线；在高炉入炉料中添加钒钛块矿或者钒钛球团矿；在烧结混匀料堆料时按照一定的配比添加含钛矿粉。

实践生产表明，上述三种钛矿护炉技术存在的主要问题有：

第一种护炉方法一次性投入成本较大，装备复杂，理论上这种护炉方法效果最好，但由于不能很好的将高钛粉定点投放到炉缸侵蚀区域，因此生产实践中这种护炉方法效果最不明显。

第二种护炉方法采用含钛块矿或者含钛球团进行护炉，但是由于含钛块矿和含钛球团价格普遍较高，因此采用这种护炉方法成本最高。

第三种护炉方法采用的是含钛粉矿，价格相对便宜，成本较低，方法是把含钛粉矿和其它含铁物料一起进行混匀，形成烧结用混匀料，实际生产中，一堆混匀料有数万吨，可供烧结生产连续使用10天左右，也就是说在该堆混匀料用完之前，如果高炉要求临时变换原料中的[Ti]含量是比较困难的，因此该方法对于高炉生产来说，灵活性不佳。

发明内容

针对现有技术缺陷，本发明的目的在于提供一种高炉低成本钛矿护炉方法，以同时满足高护炉效果好、护炉成本低，并且确保高炉稳定顺行的目的。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种高炉低成本钛矿护炉方法，包括如下步骤：

步骤一，在配制烧结原料时按比例添加印尼海砂并混匀；

步骤二，将所述步骤一得到的混匀后的烧结原料放入烧结机中进行烧结，从而得到烧结矿；

步骤三，将所述烧结矿作为入炉料之一加入高炉中进行高炉炼铁或护炉。

在上述方法中，作为一种优选实施方式，在所述步骤一中，所述印尼海砂占全部烧结原料的重量百分比为2％～4％。

在上述方法中，作为一种优选实施方式，在所述步骤三中，所述高炉炼铁或护炉过程中，铁水中硅含量控制在0.4～0.7wt％，物理热控制在1470～1500℃。

在上述方法中，作为一种优选实施方式，在所述高炉的炉缸侧壁最高温度为250～280℃时，所述印尼海砂占全部烧结原料的重量百分比为2％，烧结矿中TiO₂含量为0.5～0.6wt％，铁水中Ti含量为0.07～0.09wt％；

在上述方法中，作为一种优选实施方式，在所述高炉的炉缸侧壁最高温度为281～300℃，所述印尼海砂占全部烧结原料的重量百分比为2.5％，烧结矿中TiO₂含量为0.6～0.7wt％，铁水中Ti含量为0.08～0.11wt％；