[发明专利]一种不使用钛矿的高炉护炉方法

说明书

本发明公开了一种不使用钛矿的高炉护炉方法，属于高炉炼铁领域，具体地，提出了一种形成富石墨保护层的护炉方法。所述的不使用钛矿的高炉护炉是以石墨碳护炉代替传统的钛矿护炉，调整高炉操作制度和优化护炉料添加方式，最大化促进铁水渗碳，然后由石墨碳析出热力学计算石墨碳护炉合理的护炉料加入量，最后在计算碳析出的基础上，给出高炉铁水中石墨碳的析出势指数来评价石墨碳析出状态。所述的不使用钛矿的高炉护炉方法能够有效的降低高炉护炉成本，且避免了后续脱Ti工序，对降低高炉护炉成本意义重大。

技术领域

本发明属于高炉炼铁领域，具体涉及一种不使用钛矿的高炉护炉方法。

背景技术

高炉炼铁工艺是最主要的炼铁工艺，由高炉炼铁工艺所生产的铁水占世界生铁总量的90％以上，其主体反应容器为高炉。高炉炉体主要分为五个部分，分别为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸，其中炉缸部位是高炉长寿的限制性环节之一，提升高炉炉缸寿命是当前高炉炼铁工艺的一大难题。

随着高炉炼铁技术水平的提升，高炉不断强化冶炼，高炉炉缸长寿问题亟待解决。在高炉炉役末期，炉缸侧壁炭砖侵蚀加剧，炉缸侧壁炭砖温度进一步升高，采取护炉措施来维持炉缸寿命的必要手段。目前，传统高炉炉役末期采用钛矿护炉措施，一方面成本高，另一方面铁水中生成Ti(C,N) 导致高炉操作难度大，且后续转炉炼钢工序中铁水脱钛较为困难，不利于经济高效生产。因此，寻找一种成本低、不添加钛矿的护炉方法成为炼铁工作者关注的焦点。

发明内容

本发明涉及一种不使用钛矿的高炉护炉方法，其目的一是保护炉缸，延长使用寿命；二是提供一种不使用钛矿的护炉方法，在降低成本的同时，避免钛杂质混入成品。

本发明采用如下的技术方案：

一种不使用钛矿的高炉护炉方法，包括以下步骤：

A、基于双电偶法：计算出当前高炉炉缸侧壁炭砖残厚，其中△x为高炉炉缸侧壁炭砖残厚，Ti、TB和TA分别为材质热面温度、内圈热电偶温度和外圈热电偶温度，单位为℃，△L为内、外环热电偶插入深度之差，单位为mm，L为外圈热电偶插入深度，单位为mm，当炉缸侧壁炭砖残余厚度△x小于临界安全厚度，进行如下护炉操作；

B、提高入炉焦炭质量，保证焦炭CRI值为20-22％，CSR值为68-72％，M10指标为5.0-6.5， M40指标为88.0-90.0，灰分控制在11.5-12％，质量稳定性控制在95％以上，并提高炉温，使炉缸温度为1490-1505℃，促进渗碳反应进行；

C、降低高炉送风风压至370-400kPa、压差至150-180Pa，提高热风风温至1150-1200℃，提高鼓风动能，使风量控制在4200-4800Nm/min，同时提高冷却水速至2.0-2.5m/s，以增加石墨碳析出过冷度；

D、持续采集石墨碳析出温度T1和炉缸侧壁炭砖热面温度T2，计算石墨碳析出势指数ψ＝T1/T2，若ψ1，表明石墨碳正在析出，若ψ≤1，表明石墨碳未能析出，则投入护炉料，使得炉缸内铁水碳含量增加到4.5％、硅含量增加到0.45％，以促进石墨碳析出。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤A所述临界安全厚度对于≤3000m³的高炉为600mm，对于3000m³的高炉为800mm。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤D所述投入护炉料的方式包括炉顶边缘布料、风口复合喷吹或铁口随炮泥打入其中的一种或几种。

作为本发明的一种优选技术方案，所述风口复合喷吹的角度为距炉缸受侵蚀严重区域中心处顺时针30°-65°。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤D所述护炉料为石墨碳、硅粉或两者的结合。

与已有技术相比，本发明具有的有益效果至少包括：