CN101684986B - 提钒转炉透气砖的维护方法及转炉提钒的生产方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种提钒转炉透气砖的维护方法，其中，该方法包括将喷补炉料喷补到所述透气砖的侵蚀部位，然后对所述喷补炉料进行烧结。还提供了一种转炉提钒的生产方法，该方法包括进行提钒和对转炉进行维护，所述对转炉进行维护的方法包括对转炉的透气砖进行维护，所述对转炉的透气砖进行维护包括对转炉的透气砖进行扣补，其中，所述对转炉的透气砖进行维护还包括对转炉的透气砖进行喷补，所述对转炉的透气砖进行喷补的方法为上述的转炉透气砖的维护方法。本发明的方法能将转炉保持较长时间的良好运转状态，并且用以维护转炉透气砖的停产的次数较少的从而具有极大的提高的生产效率的，提高了转炉透气砖寿命，降低了成本。

Description

提钒转炉透气砖的维护方法及转炉提钒的生产方法

技术领域

本发明涉及一种提钒转炉透气砖的维护方法。本发明还涉及一种转炉提钒的生产方法。

背景技术

使用顶底复吹转炉在提钒中具有良好的冶金效果，国内外的提钒工艺均向采用顶底复吹炼钢的方向发展。顶底复吹炼也即从转炉顶吹氧气、从转炉底吹惰性气体来对转炉内的钢液进行冶炼。用惰性气体搅拌钒渣和含碳半钢强化它们之间的氧化还原过程，从而降低半钢中钒含量和钒渣中氧化铁含量，相应地提高钒渣中V₂O₅含量。底吹的关键设备是炉底的透气元件(通常称为透气砖)。随着砌筑和维护技术的发展，提钒转炉的炉龄理论值能够达到6000炉以上，但受到炉内高温铁液、强氧化性渣(铁的氧化物(简称TFe)含量高达25-35重量％)的冲刷和侵蚀的影响，且由于底吹供气管道长期处于高温、急冷急热等比较恶劣的条件下，透气砖长期与高温钢液接触，很容易使透气砖被严重侵蚀，缩短了透气砖的使用寿命，无法与炉龄同步，甚至发生漏炉事故。一般提钒转炉中的透气砖的使用寿命只有2000-3000炉，这样一来中、后期炉役中提钒转炉处于无底吹的纯顶吹状态，降低了钒渣中V₂O₅含量和钒回收率，实际上降低了转炉的有效生产时间。因此希望能够在生产过程中通过对转炉透气砖进行有效的维护，以使转炉能较长时间保持完好，具有较高的生产效率。通常地，当透气砖被侵蚀的厚度达到100-300毫米时就需要进行修补，否则，会造成透气砖被侵蚀得过于严重而无法修补，甚至还会造成漏炉等事故。

通常地，由于炉渣的侵蚀和金属液体、气流的冲刷以及操作等原因导致转炉提钒生产所使用的顶底复吹转炉的蚀损的速度和程度不均匀，也即是说随着生产的进行，转炉内一部分保持较好的状态而另一部分则严重破损。因此在提钒生产的过程中还需要修补转炉，例如修补转炉炉面或透气砖等，以保证转炉能尽可能长时间地保持在良好的运作下，提高转炉炉役内的生产量。由于提钒生产中的炉渣中含有大量的钒，因此不能采用溅渣法对转炉内被侵蚀的部分进行修补。因此目前经常用扣补的方法来对提钒转炉的炉面和透气砖进行维护。具体而言，对于目前常用的120吨的顶底复吹转炉，采用扣补法维护透气砖的步骤包括在转炉内无钢液和炉渣时，将底吹惰性气体的气流量调到0-50标准立方米/小时后将1-2.5吨的专用透气补炉料倒入转炉，前后摇动转炉让透气补炉料覆盖透气砖并填满侵蚀部位之后将转炉停留在零位进行烧结。这种专用透气补炉料主要成分包括氧化镁和二氧化硅，110℃下24小时内的体积密度不大于2.6克/立方厘米；3小时内的耐压强度，在1000℃下大于等于10兆帕，且1500℃下大于等于25兆帕；在1500℃下3小时内致密耐火浇注料线的线性变化率为-2.5％至0，固化温度为800-1100℃。采用扣补法维护炉面的步骤则包括，在转炉内无钢液和炉渣时，使用炉面扣补料对转炉的炉面进行扣补，然后对炉面扣补料进行烧结。所述转炉炉面包括兑钢侧炉面(也即转炉的前大面)和出钢侧炉面(也即转炉的后大面)。所述炉面扣补料中含有氧化镁、单质碳和助剂。对于目前常用的120吨的顶底复吹转炉，对于目前常用的120吨的顶底复吹转炉，扣补料的用量一般为1-2吨。

但是目前的转炉的维护方法中炉面和炉底进行扣补后的烧结需要较长时间，仅进行每一项的修补就大概需要60-90分钟，而在提钒生产中，每炉的生产间歇的时间大部分都不超过60分钟。因此，现有的转炉提钒的生产每间隔一定时间的生产后停产对转炉的炉底或炉面进行修补。另外考虑到提高生产效率，就要尽量减少停产的时间和停产的次数，也就是说每次停产都是根据转炉被侵蚀的严重程度，仅对转炉侵蚀程度严重的部分进行修补。此外，目前使用的填充在透气砖内的透气砖补炉料只能保持5-12炉的生产，当透气砖补炉料被再次侵蚀完后还需要对透气砖再次进行扣补，这无疑需要占用更多的生产时间，必然延缓了生产节奏。由此可见，现有技术的提钒生产中，对转炉炉面以及炉底的透气砖进行维护的方法存在着想要保证生产节奏就不能对透气砖侵蚀部位进行及时维护，在转炉后期透气砖侵蚀严重导致底吹不足降低生产效率的矛盾，制约了提钒转炉生产节奏，不利于提钒生产的效率和转炉炉龄的进一步的提高。因此，传统的提钒生产中透气砖的寿命无法保持较长，而且无法同时兼顾对转炉透气砖进行即使维护从而将转炉保持更长时间的良好运转状态，同时能尽可能减少需要停产对转炉的透气砖进行维护的时间，从而具有较高生产效率的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中无法同时兼顾将转炉保持更长时间的良好运转状态的同时减少停产对转炉的透气砖进行维护的时间，而造成的停产时间上，生产效率低的缺点，提供一种能将转炉保持较长时间的良好运转状态，并且用以维护转炉透气砖的停产的次数较少的从而具有极大的提高的生产效率的，并提高了转炉透气砖寿命的转炉透气砖的维护方法。本发明还进一步地提供一种转炉提钒的生产方法。

本发明提供了一种提钒转炉透气砖的维护方法，其中，该方法包括将喷补炉料喷补到所述透气砖的侵蚀部位，然后对所述喷补炉料进行烧结。

本发明还提供了一种转炉提钒的生产方法，该方法包括进行提钒和对转炉进行维护，所述对转炉进行维护的方法包括对转炉的透气砖进行维护，所述对转炉的透气砖进行维护包括对转炉的透气砖进行扣补，其中，所述对转炉的透气砖进行维护还包括对转炉的透气砖进行喷补，所述对转炉的透气砖进行喷补的方法为上述的转炉透气砖的维护方法。

本发明的发明人发现，现有的提钒生产工艺中相邻两炉生产之间必然会有十几到二十几分钟的间歇，而现有的维护转炉的方法基本上都需要60-90分钟的时间。为了减少停产时间，提高生产效率，通常每次停产都是根据转炉被侵蚀的程度而对转炉进行维护，这种维护通常是仅对转炉的炉面或者仅对转炉的炉底透气砖进行维护。这样一来，转炉中不同部位的侵蚀速度和受到侵蚀的程度都不相同，而每次停产只能对转炉的炉面或转炉的炉底透气砖进行维护，这就必然要增加停产的次数，需要较长的停产时间，降低了生产效率。而根据本发明提供的转炉透气砖的维护方法，通过将喷补炉料喷补到透气砖被侵蚀的部位，然后对所述喷补炉料进行烧结而对透气砖进行修补的方法，对透气砖进行修补的针对性强、修补的精度高且需要的喷补炉料较少、烧结的时间短，通常2-8分钟就可以完成对透气砖的修补，也就是说，本发明的方法可以将提钒生产中的较短的零散的时间充分利用起来，通过这种少量但可以多次进行的修补，能较灵活地维护透气砖而减少了因为停产对转炉进行维护而延长了生产过程的次数，也减少了在刚修补炉面后因为仅透气砖侵蚀严重而在较短的时间内需要再次停产对透气砖维护的次数，极大地减少了停产维护转炉的次数，缩短了提钒生产中所需要的额外的维护时间，提高了生产效率。同时，通过对透气砖进行及时维护，可以提高转炉中透气砖的使用寿命，并使转炉较长时间地保持较好的运作状态。因此，根据本发明的方法能够及时地维护转炉透气砖，较少次数地停产修补转炉透气砖就能将转炉较长时间地保持在良好的运作状态，一方面极大地减少了转炉提钒生产中由于多次停产维护转炉而需要的额外的维护时间，有利于提钒生产的产量、生产效率的进一步提高，另一方面，由于转炉透气砖是转炉内最易损的关键元件，而本发明的方法延长了透气砖在转炉内的使用寿命，从而提高整个转炉的炉龄和并由于本发明的维护转炉透气砖的方法准确地对透气砖的侵蚀部位进行喷补，与现有技术每次都对整个透气砖进行扣补相比降低了转炉透气砖喷补炉料的使用量，节约了生产成本。

并且，本发明的发明人发现，由于现有技术是针对腐蚀较严重的整个透气砖进行扣补，所用扣补炉料的量较大，因而必需使用价格昂贵的专用透气补炉料，以保证扣补后的透气砖的透气性，而本发明由于喷补时喷补的炉料量较少，少量的炉料的透气性的好坏并不影响透气砖的整体透气性，因此可以不用昂贵的专用透气补炉料(通常为4000-4500元/吨)，而用常规喷补炉面的扣补炉料(通常为3500-3700元/吨)即可，因而更进一步降低了转炉提钒的生产成本。

另外，根据本发明的方法在转炉提钒生产的过程中将转炉透气砖的维护与转炉炉面的维护有效地结合起来，实现一次停产而对转炉的炉面和炉底透气砖进行全面维护，也即在利用了较短的生产间歇的时间内对转炉透气砖进行维护外，还在对炉面进行修补的同时强化对转炉透气砖进行维护，减少了因转炉透气砖的侵蚀而需要再特别停产进行长时间的维护的次数，显然减少了提钒生产中维护转炉所需要的时间，提高了生产效率。

具体实施方式

下面结合具体实施方式进一步阐述根据本发明的方法。

根据本发明的转炉透气砖的维护方法，其中，该方法包括在将喷补炉料喷补到所述透气砖的侵蚀部位，然后对所述喷补炉料进行烧结。

所述喷补的方法可以为各种，例如本领域技术人员所公知的干法喷补、火焰喷补、湿法喷补或半干法喷补。所述干法喷补指使用沥青作为溶剂进行喷补的方法；所述火焰喷补指将喷补料的一部分以熔融或半熔融状态喷射需要修补的地方；所述半干法喷补指掺水量可调，喷补料仅在出口处掺水的喷补的方法。虽然湿法喷补也是靠高压风作为载体，但喷补料在掺水后呈流动态输送，在同样风压和管道下输送喷补料时，半干法的输送效率比湿法高得多。另外，半干法掺水比例的可调性优于湿法中一次性掺水不易控制的特点，能更好地控制由于掺水量过大而导致喷补料粘附率差，掺水量过小粘性大易堵塞喷枪的问题。因此，本发明的方法优选使用半干法进行喷补。更优选为使用喷补枪将喷补炉料喷补到透气砖的侵蚀部位，优选使用直枪头的喷枪，以更准确地对透气砖进行喷补。更优选地，所述喷补条件包括喷补的时间为2-5分钟，喷补的温度为喷补炉料的固化温度±100℃，通常在700-1100℃下进行喷补，喷补用水压力为0.2-0.3兆帕，喷补用空气压力为0.2-0.4兆帕，喷补炉料的流量为40-70千克/分钟，所述喷补用水的流量为20-40千克/分钟，且所述喷补炉料与喷补用水的流量比为1.5-2。从而使喷补在透气砖侵蚀部位内的喷补炉料不会从在透气砖上所填补的地方脱离而较稳定、牢固地填充在透气砖侵蚀的部分内。

本发明的发明人发现，因为炉底面积较宽、而且通常希望每次对透气砖进行修补后到需要进行下一次维护期间能够进行尽可能多次的生产，以提高生产效率，因此现有的补透气砖技术必须用较大量(1-2吨)的补炉料才能保证透气砖侵蚀部位被全部填充上，也就是说，这种对透气砖的侵蚀部位进行修补的层通常很厚，若采用的修补炉料与修补转炉其它部分相同的炉料，例如转炉的兑钢侧和/或出钢侧的炉料，则会使透气砖发生堵塞降低修补后的提钒生产的底吹效果，造成钒渣中V₂O₅的含量和钒回收率下降，所以现有的转炉透气砖维护中必须采用透气补炉料。而本发明的方法是通过小量喷补针对透气砖的各个具体侵蚀部位进行精确维护，该方法不需要额外花费大量的时间对透气砖进行修补，只利用每次生产的间歇时间就可以完成因此不会受到修补次数的限制，也就是说，可以根据转炉透气砖的侵蚀程度及时地进行透气砖维护，这也意味着每次的修补不是必要地使透气砖的侵蚀部位被完全地填补上，透气砖的补炉层厚度适中，因此每次喷补的喷补炉料量较少，不会出现堵塞，故不需专用的透气砖补炉料也不用担心会堵塞透气砖。此外，为了使喷补炉料具有更好的喷补流动性，并当喷补炉料被喷补到透气砖的侵蚀部位的反弹性较低，使该喷补炉料能够较稳定、牢固地填充在透气砖被侵蚀的部分内，所述喷补炉料中固体颗粒的粒子直径不大于4毫米。此处和下文中所述的粒子直径不大于4毫米是指喷补炉料中固体颗粒中至少80％的颗粒的直径不大于4毫米。

所述喷补炉料可以为本领域任何修补转炉的炉料，例如可以为专用的透气砖补炉料，也可以为修补转炉炉面的补炉料。优选地，所述喷补炉料含有耐火材料和添加剂，以所述喷补炉料的总重量为准，所述耐火材料的含量为70-95重量％，所述添加剂的含量为5-30重量％，且所述耐火材料的耐火度不低于1670℃，更优选地，所述耐火材料含有氧化镁和焦碳粉末，所述氧化镁的量为所述耐火材料的75-90重量％，所述焦碳粉末的量为所述耐火材料的10-25重量％，所述添加剂含有膨润土、消石灰、钠的磷酸盐、钠的硅酸盐、钠的硫酸盐、粘土、树脂、沥青中的一种或几种，其中膨润土具有良好的分散性能，遇水后体积膨胀呈胶状，使颗粒相互粘结，并提高喷补料的粘附率，有助于烧结；钠的硅酸盐可以为水玻璃，水玻璃的主要成分为硅酸钠，具有粘性，能提高喷补料的粘附率，并且消石灰中的氢氧化钙生成速凝的CaSiO₂·H₂O，加速喷补料硬化，喷补后不易流淌；消石灰和磷酸盐生成不同熔点的磷酸钙，可改善喷补料在不同温度下的性能，MgO与磷酸盐反应生成液相，提高喷补炉料的粘结性，并有助于烧结；树脂和沥青经高温烧结形成碳结合。满足上述条件的喷补炉料可以商购得到，例如可以购自源华冶金材料洛阳有限公司和攀枝花银江金勇公司，这两个公司生产的提钒转炉喷补炉料中氧化镁的含量通常不低于70重量％，固态焦碳粉末的含量通常不低于6重量，耐火度在1790℃以上，高温抗折性能(1500℃×3小时)为不小于10兆帕，附着率在90％以上。上述两种商购的转炉喷补炉料的市场价格一般为3500-3700元/吨，远低于现有技术使用的专用透气补炉料4000-4500元/吨的价格。

根据喷补炉料的成分、性质等不同，对所述喷补炉料进行烧结的条件可以为各种公知的烧结方法，优选地，对所述喷补炉料进行烧结的条件包括烧结的温度为喷补炉料的固化温度±100℃，通常为700-1100℃，烧结的时间为2-8分钟。该方法适用于顶底复吹转炉中底吹透气砖的维护，特别适用于用于提钒的顶底复吹转炉中透气砖的维护，也即，所述转炉优选为用于提钒的顶底复吹转炉。

接着阐述根据本发明的转炉提钒的方法。与上文重复的转炉的透气砖的维护方法的描述在此不再赘述。

本发明提供了一种转炉提钒的生产方法，该方法包括进行提钒和对转炉进行维护，所述对转炉进行维护的方法包括对转炉的透气砖进行维护，所述对转炉的透气砖进行维护包括对转炉的透气砖进行扣补，其中，所述对转炉的透气砖进行维护还包括对转炉的透气砖进行喷补，所述对转炉的透气砖进行喷补的方法为上述的转炉透气砖的维护方法。

所述使用转炉进行提钒的方法可以为各种公知的方法，例如，所述使用转炉进行提钒的方法可以包括：将含钒铁水兑入转炉后从转炉炉顶向铁水中吹入氧气，氧气压力可以为0.6-0.8兆帕，供氧量可以为8-12立方米/吨铁水，供氧时间可以为240-340秒，同时通过底部透气砖从转炉炉底吹入例如氮气等惰性气体，氮气压力可以为0.2-0.8兆帕，相对于每吨铁水，氮气流量可以为0.4-1.4立方米/小时，在上述吹炼期间加入提钒冷却剂，所述提钒冷却剂的加入的量为22-30千克/吨铁水，吹氧结束后熔池温度为1360-1420℃时出炉，即得钒渣和半钢。其中，以所述冷却剂总重量为基准，该冷却剂含有80-95重量％的铁的氧化物、4-6重量％的SiO₂、0.1-0.3重量％的V₂O₅、1-3重量％的MgCl₂。所述铁的氧化物是铁的各种氧化物的总称，包括氧化亚铁、三氧化二铁、四氧化三铁中的一种或几种。

如上所述，由于受到炉内高温铁液、强氧化性渣(总Fe含量25-35重量％)的冲刷和侵蚀，以及长期处于高温、急冷急热等比较恶劣的条件的影响，一段时间的生产后转炉内会受到一定侵蚀，需要对转炉进行维护。

通常透气砖被侵蚀的程度达到100-300毫米时就需要进行修补，否则，更进一步的侵蚀将使整个透气砖报废导致转炉的后期的提钒生产处于纯顶吹无底吹的状态，严重地降低了生产效率，造成浪费甚至还会发生漏炉等安全事故。根据生产经验，每进行生产20-30炉左右的提钒生产后透气砖的侵蚀程度就达到上述范围，需要进行修补。为了提钒生产的过程将转炉较长时间内保持在较好的运作状态，并考虑到尽可能地减少停产来修补透气砖的次数以与生产节奏相适应，更好地提高生产效率，根据本发明的方法优选为每进行6-12炉提钒后，进行所述的对转炉的透气砖的喷补。所述对所述转炉透气砖进行维护的方法已在上面进行了描述，在此不再重复。

此外，在生产中，转炉的其它部分例如转炉的炉面也受到了一定程度的侵蚀，因此还需要对转炉其它部分例如转炉的炉面进行维护。因此，根据本发明的还包括对转炉的炉面进行的维护。根据本发明的方法中每进行20-40炉提钒后，进行所述对转炉的炉面的维护或进行对转炉的透气砖的扣补，也就是说，根据转炉的炉面和转炉的透气砖的侵蚀程度进行修补，通常情况下，每进行20-40炉提钒就需要对上述部位进行修补，例如可以从生产开始的第20-40炉，例如第25炉，停产对转炉的炉面进行维护，再从该次修补后第一炉生产起算的第20-40炉，例如第36炉，停产对转炉的炉面进行再次的维护；从最初生产开始的20-40炉，例如第30炉，停产对转炉的炉底透气砖进行扣补，再从该次扣补后第一炉生产起算的第20-40炉，例如第20炉，对转炉的透气砖进行再次的扣补。考虑到尽可能减少每次停产进行修补的时间，提高生产效率，对转炉的炉面进行维护和对转炉的透气砖的扣补不同时进行。

所述对转炉炉面进行维护的方法包括对转炉的兑铁侧(或称为前大面)和/或出钢侧(或称为后大面)以及转炉的耳轴部分进行修补。优选地，所述对转炉的炉面进行维护的方法包括用该修补转炉炉面的补炉料对该转炉的兑铁侧炉面和/或出钢侧炉面进行修补，之后对所述修补转炉炉面的补炉料进行烧结。为了更好地维护转炉，节约维护时间，提高整个提钒生产的效率，根据本发明的方法还包括在将修补转炉炉面的补炉料填充在透气砖的侵蚀部位内以对透气砖进行修补，然后进行所述的用修补转炉炉面的补炉料对该转炉的兑铁侧炉面和/或出钢侧炉面进行修补，即在使用修补转炉炉面的补炉料对转炉的兑铁侧炉面和/或出钢侧炉面进行修补之前，先用该修补转炉炉面的补炉料对透气砖进行修补。更具体地说，将所述修补转炉炉面的补炉料加入转炉后，先将转炉摇至零位置停留一段时间使修补转炉炉面的补炉料填充在所述透气砖的侵蚀部位内，随后将转炉摇至炉前90°或炉后90°的位置进行烧结。其中，所述零位置指转炉炉口垂直向上的位置，所述90°位置指兑铁侧垂直向上或出钢侧垂直向上的位置，与转炉炉口垂直向上的位置(也即所述零位置)垂直的位置。

填充的时间使所述修补转炉炉面的补炉料填充在所述透气砖侵蚀部位的50-100体积％，对所述修补转炉炉面的补炉料进行烧结的条件包括烧结的温度为所述修补转炉炉面的补炉料的固化温度±100℃，烧结的时间为30-60分钟。

优选地，对转炉炉面进行维护的过程中，所述将修补转炉炉面的补炉料填充在透气砖的侵蚀部位内的条件包括填充的温度为所述修补转炉炉面的补炉料的固化温度±100℃，通常为800-1100℃，填充的时间使通过目测观察修补转炉炉面的补炉料至少填充在所述透气砖侵蚀部位的50体积％，也即该修补转炉炉面的补炉料填充在转炉透气砖侵蚀部位的50-100体积％内。本发明的方法中，由于每进行6-12炉生产后即可利用每炉的间隙时间对转炉的透气砖进行快速准确的喷补，因而维护转炉的炉面过程中对转炉透气砖的修补不需要使修补转炉炉面的补炉料完全地填充在透气砖侵蚀部分内，一方面进一步地对透气砖进行了修补，另一方面也节约了修补的时间。因此所述填充的时间优选为10-30秒，此时所述修补转炉炉面的补炉料填充在所述透气砖侵蚀部位的50-80体积％。本发明中，可以根据兑铁侧、出钢侧以及转炉的耳轴部分的侵蚀程度确定是对兑铁侧、出钢侧或转炉的耳轴部分进行扣补或者对兑铁侧、出钢侧或转炉的耳轴部分均进行扣补或者只对其中二者进行扣补维护。

维护转炉的炉面中所使用的修补转炉炉面的补炉料可以为本领域所公知的各种修补转炉炉面的补炉料，优选地所述修补转炉炉面的补炉料的固化温度为700-1100℃，所述修补转炉炉面的补炉料中不小于80％的固体颗粒的粒子直径≤10毫米，所述扣补炉料含有氧化镁、单质碳和助剂，所述助剂含有硅微粉和/或树脂，以该修补转炉炉面的补炉料的总重量为准，所述氧化镁的含量为65-90重量％，所述单质碳的含量为6-16重量％，所述助剂的含量为4-20重量％。满足上述条件的修补转炉炉面的补炉料可以为商购得到，例如可以为购自沈阳东镁耐火材料制造有限公司的大面补炉料，牌号为BL，其中含有不小于80重量％的氧化镁，不小于5重量％的单质碳，也可以为购自攀枝花顺腾集团业冶金材料有限公司生产的KS型补炉料，其中，该补炉料主要含有氧化镁和单质碳，氧化镁的含量为70重量％以上，单质碳的含量为8重量％以上，在1000℃下该补炉料的体积密度(g/cm³)大于等于2.4，抗折强度大于等于12.0兆帕，显气孔率小于等于15.0％，高温流动性大于等于24.7，并且在1500℃×3小时下体积密度(g/cm³)大于等于2.3，抗折强度大于等于7.8兆帕，显气孔率小于等于15.5％。

根据修补转炉炉面的补炉料的成分、性质等不同，对所述修补转炉炉面的补炉料进行烧结的方法可以为各种公知的烧结方法，优选地，对所述修补转炉炉面的补炉料进行烧结的条件包括烧结的温度为修补转炉炉面的补炉料的固化温度±100℃，通常为700-1100℃，优选为800-1100℃，烧结的时间为30-60分钟。

所述对转炉的透气砖的扣补可以采用本领域公知的方法进行。所述对转炉的炉底进行扣补中所使用的扣补炉料可以为本领域所公知的各种扣补炉底的补炉料。例如说，该扣补炉底的补炉料可以为专用的透气补炉料，主要包括氧化镁和二氧化硅，110℃下24小时内的体积密度不大于2.6克/立方厘米；3小时内的耐压强度，在1000℃下大于等于10兆帕，且1500℃下大于等于25兆帕；在1500℃下3小时内致密耐火浇注料线的线性变化率为-2.5％至0，固化温度为800-1100℃。根据扣补炉底的扣补炉料的成分、性质等不同，对该扣补炉底的扣补炉料的烧结的方法可以为各种公知的方法，优选地，对该扣补炉底的扣补炉料的烧结的条件包括烧结的时间为800-1100℃，烧结的时间为60-90分钟。

底吹气流量可能在修补转炉时吹走修补的炉料，不利于炉料稳定、牢固地填充在转炉内被侵蚀的部分内，并从节约能源的角度，根据本发明的方法，还包括在对转炉进行维护前，例如对透气砖进行喷补前和/或对转炉的兑钢侧和/或出钢侧进行扣补前，将底吹气流量调整至0-20立方米/小时，优选为调整至0-10立方米/小时。

根据本发明的转炉提钒的生产方法，不需要对炉面进行维护时，利用转炉提钒的生产过程中相邻两炉的生产间歇时间用少量的补炉料对转炉的透气砖进行精确修补，从而实现对转炉透气砖的及时维护，延长了透气砖在转炉内的使用寿命，提高了生产中转炉的有效使用时间，提高了生产效率；当需要维护炉面时，在停产修补转炉的兑铁侧和/或出钢侧的炉面时，还进一步地对透气砖进行全面的维护，在利用生产间隙对转炉透气砖进行多次修补的基础上实现对炉面的维护与对炉底透气砖的维护的有机结合，能极大地减少在转炉提钒生产中停产维护炉底透气砖的次数，也就减少了在生产过程中额外的维护转炉所花费的时间，提高了生产效率，也提高了转炉提钒的生产能力。由于在维护转炉炉面中所扣补的透气砖已经过多次喷补，与现有技术相比，此时透气砖的侵蚀程度不会太高，也不需要在扣补转炉炉面时将透气砖也完全地扣补，也就是说，这种扣补的程度也是至少填充在透气砖被侵蚀的50体积％内就可以了，因此该扣补中不需要专用的透气砖扣补炉料而使用与扣补转炉炉面相同的扣补炉料对炉底透气砖进行扣补即可，在减少了对炉底透气砖进行扣补的次数外，还省去了大量的专用透气补炉料的使用，节约了生产成本。而且，根据本发明的方法中，维护转炉炉面的过程中将对炉面所进行的扣补与对炉底透气砖所进行的扣补维护有效地结合，也即在同一次停产维护中通过一次扣补和烧结能同时实现转炉炉面和转炉透气砖的维护，在减少需要停产对转炉透气砖进行维护的基础上又减少了扣补和烧结的次数，节省了能源和时间。

下面结合实施例来阐述根据本发明的转炉透气砖的维护方法和转炉的维护方法和转炉提钒方法。

参考例1

向含钒铁水兑入转炉，向铁水中吹入氧气，氧气压力为0.6兆帕，供氧量为10立方米/吨铁水，供氧时间为300秒，同时通过底部透气砖吹入氮气，氮气压力0.6兆帕，相对于每吨铁水，氮气流量为1.0立方米/小时，吹炼期间需加入提钒冷却剂，以所述提钒冷却剂总重量为基准，该提钒冷却剂含有95重量％的铁的氧化物、6重量％的SiO₂、0.3重量％的V₂O₅、3重量％MgCl₂，所述提钒冷却剂加入的量为22千克/吨铁，吹氧结束后熔池温度为1400℃时出炉，即得钒渣和半钢。每炉之间平均间歇时间为10分钟。

实施例1

本实施例用以说明根据本发明的转炉透气砖的维护方法及转炉提钒的方法。

(1)使用攀枝花新钢钒公司炼钢厂的120吨提钒转炉按照参考例1进行提钒。每进行5炉提钒生产后，将底吹透气砖氮气气流量调整至0立方米/小时。使用河南省巩义市豪鑫机械厂生产的PS-YII型喷补机，用150千克的攀枝花银江金勇公司生产的提钒转炉喷补炉料对该提钒转炉底部的透气砖进行喷补。喷补的条件包括喷补的时间为3分钟，喷补的温度为900℃，喷补用水压力为0.25兆帕，喷补用空气压力为0.2兆帕，喷补炉料的流量为40千克/分钟，喷补用水的流量为20千克/分钟。然后在900℃下对喷补涂料进行烧结2分钟，之后再将底吹透气砖氮气气流量调回100立方米/小时。

(2)每进行20炉提钒生产后，将底吹氮气气流量调整至10立方米/小时。向转炉内倒入1.5吨攀枝花顺腾集团冶金材料有限公司厂家生产的KS型补炉料，在700℃下，将转炉摇至零位停留10秒，此时修补转炉炉面的补炉料填充在透气砖被侵蚀部分的50体积％，再将转炉摇至炉前90°位置停留烧结60分钟(烧结温度700℃温度)，然后将底吹氮气气流量调回160立方米/小时，再进行提钒生产。

(3)每进行30炉提钒生产后，将将底吹氮气气流量调整至10立方米/小时。向转炉内倒入1.5吨武汉瑞升特种耐火材料有限责任公司生产的提钒转炉透气砖修补料，然后前后摇动转炉让透气补炉料覆盖在透气砖处，填满侵蚀的凹坑，之后将转炉停留在零位(炉口垂直向上位置)在1100℃下烧结40分钟后，然后将底吹透气砖氮气气流量调回160立方米/小时，再进行提钒生产。

对比例1

按照实施例1的方法进行转炉透气砖的维护方法及转炉提钒，不同的是：

不进行步骤(1)；

步骤(2)中，不将转炉摇至零位停留10秒，仅修补转炉的炉面；

步骤(3)中，每进行18炉提钒生产后对转炉透气砖进行扣补，扣补透气砖所使用的扣补炉料的量为1.5吨，烧结的时间为90分钟。

在此对比例中发现，基本上每进行20炉提钒生产左右，甚至少于20炉的时候底吹透气砖的侵蚀已达到必须停产扣补透气砖的程度。

实施例2

本实施例用以说明根据本发明的转炉透气砖的维护方法及转炉提钒的方法。

按照实施例1的方法进行转炉透气砖的维护方法和转炉的维护方法以及转炉提钒方法，不同的是：

步骤(1)中每进行10炉提钒成产后，将底吹氮气其流量调整至20立方米/小时，所述提钒转炉喷补炉料的量为200千克。喷补的条件包括喷补的时间为5分钟，喷补的温度为1100℃，喷补用水压力为0.3兆帕，喷补用空气压力为0.25兆帕，喷补炉料的流量为70千克/分钟，喷补用水的流量为38千克/分钟。然后在1100℃温度下对喷补涂料进行烧结2.5分钟后，再将底吹氮气气流量调回120立方米/小时。

步骤(2)中每进行40炉提钒生产后，将底吹氮气其流量调整至15立方米/小时，扣补炉料的量为2吨，在1000℃下，将转炉摇至零位停留20秒，此时扣补炉料填充在透气砖被侵蚀部分的60体积％，再将转炉摇至炉前90°位置停留烧结30分钟(烧结温度1000℃)，然后将底吹透气砖氮气气流量调回150立方米/小时，再进行提钒生产。

步骤(3)中，每进行37炉提钒生产后对转炉透气砖进行扣补，扣补透气砖所使用的扣补炉料的量为1.6吨，烧结的时间为45分钟。

实施例3

本实施例用以说明根据本发明的转炉透气砖的维护方法及转炉提钒的方法。

按照实施例1的方法进行转炉透气砖的维护方法和转炉的维护方法以及转炉提钒方法，不同的是：

步骤(1)中每进行12炉提钒成产后，将底吹氮气其流量调整至15立方米/小时，所述提钒转炉喷补炉料的量为180千克。喷补的条件包括喷补的时间为2分钟，喷补的温度为800℃，喷补用水压力为0.28兆帕，喷补用空气压力为0.4兆帕，喷补炉料的流量为50千克/分钟，喷补用水的流量为28千克/分钟。然后在800℃温度下对喷补涂料进行烧结8分钟后，再将底吹透气砖氮气气流量调回120立方米/小时。

步骤(2)中每进行35炉提钒生产后，将底吹氮气其流量调整至5立方米/小时，修补转炉炉面的补炉料的量为2.5吨，在1100℃下，将转炉摇至零位停留30秒，此时扣补炉料填充在透气砖被侵蚀部位的95体积％，再将转炉摇至炉后90°位置停留烧结45分钟(烧结温度1100℃)，然后将底吹透气砖氮气气流量调回120立方米/小时，再进行提钒生产。

步骤(3)中，每进行40炉提钒生产后对转炉透气砖进行扣补，扣补透气砖所使用的扣补炉料的量为1.5吨，烧结的时间为30分钟。

实施例4

本实施例用以说明根据本发明的转炉透气砖的维护方法及转炉提钒的方法。

按照实施例1的方法进行转炉透气砖的维护方法和转炉的维护方法以及转炉提钒方法，不同的是：

步骤(1)中每进行8炉提钒成产后，将底吹氮气其流量调整至0立方米/小时，所述提钒转炉喷补炉料的量为210千克。喷补的条件包括喷补的时间为4分钟，喷补的温度为700℃，喷补用水压力为0.2兆帕，喷补用空气压力为0.3兆帕，喷补炉料的流量为60千克/分钟，喷补用水的流量为40千克/分钟。然后在800℃温度下对喷补涂料进行烧结6分钟后，再将底吹透气砖氮气气流量调回140立方米/小时。

步骤(2)中每进行25炉提钒生产后，将底吹氮气其流量调整至0立方米/小时，修补转炉炉面的补炉料的量为2吨，在900℃下，将转炉摇至零位停留25秒，此时修补转炉炉面的补炉料填充在透气砖被侵蚀部分的100体积％，再将转炉摇至炉后90°位置停留烧结55分钟(烧结温度900℃)，然后将底吹透气砖氮气气流量调回140立方米/小时，再进行提钒生产。

步骤(3)中，每进行40炉提钒生产后对转炉透气砖进行扣补，扣补透气砖所使用的扣补炉料的量为1.7吨，烧结的时间为55分钟。

实施例1-4和对比例1的结果列于下表1中。其中，转炉炉龄指一个炉役期间提钒的所有炉数；转炉炉役指转炉的炉衬耐火材料损毁至不能使用，必须重新砌筑炉衬耐火材料所进行提钒生产的炉数；透气砖寿命指转炉透气砖具有透气性、能正常进行提钒生产的炉数。通常地，透气砖坏后(侵蚀严重或堵塞)，若提钒转炉其余部分炉衬耐火材料仍可使用，则该转炉在关闭透气砖后，可继续进行提钒生产，此时转炉内处于纯顶吹无底吹的提炼状态，按照停产维护时间/转炉炉龄计算每炉停产维护时间，以更清楚地阐述本发明与现有技术。

表1

 

项目	转炉炉龄	透气砖寿命	停产维护时间(小时)/每炉停产维护时间(小时/炉)	钒渣产量
					实施例1	6402炉	6402炉	465.7小时/0.073	37726吨
对比例1	6512炉	3045炉	598.7小时/0.092	30923吨
					实施例2	6062炉	6062炉	195.1小时/0.032	36723吨
实施例3	6901炉	6901炉	240小时/0.035	38523吨
					实施例4	6757炉	6757炉	400.9小时/0.059	37953吨

从表1可以看出，与现有的转炉提钒生产过程中透气砖的寿命通常只有3045炉相比，本发明提供的方法极大地缩短了透气砖的维护时间，延长了透气砖的使用寿命。并在实验过程中发现，使用本发明的方法对转炉透气砖进行扣补维护的时间间隔较长，通常可以相隔30炉甚至可以达到每生产40炉再进行扣补透气砖，而现有技术中基本上每次修补后继续生产15-20炉时就必须停产对透气砖进行扣补。而且，由于现有技术仅依靠透气砖扣补对透气砖进行维护，因此每次扣补所需要的专用透气砖的量和时间高于本发明的方法。因此，本发明的方法相比现有技术极大地减少了停产维护的时间。并且与现有技术相比，根据本法的方法进行转炉提钒的产量也得到了极大的提高。

Claims (10)

1.一种提钒转炉透气砖的维护方法，其特征在于，该方法包括将喷补炉料喷补到所述透气砖的侵蚀部位，然后对所述喷补炉料进行烧结；其中，所述喷补的方法包括将喷补炉料用半干法喷补到所述透气砖的侵蚀部位，所述喷补条件包括喷补的时间为2-5分钟，喷补的温度为喷补炉料的固化温度±100℃，喷补用水压力为0.2-0.3兆帕，喷补用空气压力为0.2-0.4兆帕，所述喷补炉料的流量为40-70千克/分钟，所述喷补用水的流量为20-40千克/分钟，且所述喷补炉料与喷补用水的流量比为1.5-2。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述喷补炉料进行烧结的条件包括烧结的温度为喷补炉料的固化温度±100℃，烧结的时间为2-8分钟。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述喷补炉料含有耐火材料和添加剂，以所述喷补炉料的总重量为准，所述耐火材料的含量为70-95重量％，所述添加剂的含量为5-30重量％，且所述耐火材料的耐火度不低于1670℃，所述喷补炉料中固体颗粒的粒子直径不大于4毫米，所述喷补炉料的固化温度为800-1000℃。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述耐火材料含有氧化镁和焦碳粉末，所述氧化镁的量为所述耐火材料的75-90重量％，所述焦碳粉末的量为所述耐火材料的10-25重量％，所述添加剂含有膨润土、钠的磷酸盐、钠的硅酸盐、钠的硫酸盐、粘土、树脂、沥青中的一种或几种。

5.一种转炉提钒的生产方法，该方法包括用转炉对铁水进行提钒和对转炉进行维护，所述对转炉进行维护的方法包括对转炉的透气砖进行维护，所述对转炉的透气砖进行维护包括对转炉的透气砖进行的扣补，其特征在于，所述对转炉的透气砖进行维护还包括对转炉的透气砖进行喷补，所述对转炉的透气砖进行喷补的方法为权利要求1-4中任意一项所述的转炉透气砖的维护方法。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，用转炉每进行5-12炉提钒后，进行所述的对转炉的透气砖进行喷补；用转炉每进行20-40炉提钒后，对转炉的透气砖进行扣补。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，该方法还包括对转炉的炉面进行维护，所述对转炉的炉面进行维护的方法包括将修补转炉炉面的补炉料填充在透气砖的侵蚀部位内，然后用该修补转炉炉面的补炉料对该转炉的兑铁侧炉面和/或出钢侧炉面进行修补，之后对所述修补转炉炉面的补炉料进行烧结。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，用转炉每进行20-40炉提钒后，进行所述对转炉的炉面进行的维护。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述将修补转炉炉面的补炉料填充在透气砖的侵蚀部位内的条件包括填充的温度为所述修补转炉炉面的补炉料的固化温度±100℃，填充的时间使所述修补转炉炉面的补炉料填充在所述透气砖侵蚀部位的50-100体积％，对所述修补转炉炉面的补炉料进行烧结的条件包括烧结的温度为所述修补转炉炉面的补炉料的固化温度±100℃，烧结的时间为30-60分钟。

10.根据权利要求7、8或9所述的方法，其中，所述修补转炉炉面的补炉料的固化温度为800-1000℃，耐火度不低于1670℃，所述修补转炉炉面的补炉料中80重量％以上的固体颗粒的粒子直径≤10毫米，所述修补转炉炉面的补炉料含有氧化镁、单质碳和助剂，所述助剂含有硅微粉和/或树脂，以所述修补转炉炉面的补炉料的总重量为准，所述氧化镁的含量为65-90重量％，所述单质碳的含量为6-16重量％，所述助剂的含量为4-20重量％。