CN103205525A - 一种提钒转炉用护炉球团及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够适用于提钒转炉的护炉球团及其制造方法。所述提钒转炉用护炉球团的化学成分按重量百分比计包括：5%～10%的C、5%～15%的MgO、55%～70%的TFe、3%～8%的SiO₂以及不大于3%的H₂O。所述制造方法是将镁砂、石英砂、氧化铁皮和提钒除尘灰按预定比例配料并与粘结剂混合后配加水得到混合料，将所述混合料压制成球团并干燥后制得所述护炉球团。本发明的提钒转炉用护炉球团能够有效地提高钒渣熔点与粘附性，在提钒转炉内使用本发明的护炉球团后能提高炉衬抗冲刷能力，有效提高提钒转炉炉衬寿命。

Description

一种提钒转炉用护炉球团及其制造方法

技术领域

本发明涉及提钒转炉溅渣护炉技术领域，更具体地讲，涉及一种提钒转炉用护炉球团及其制造方法。

背景技术

转炉是钢铁企业生产的主体设备，其寿命直接关系到转炉的生产成本。为了提高转炉寿命，20世纪90年代中期，美国LTV公司首先开发并采用溅渣护炉技术，大幅提高了转炉炉龄，由1990年的6200炉次上升到1995年的15658炉次。采用溅渣护炉技术后，转炉耐火材料的消耗降低25%～50%左右。日本转炉炉龄并不高，一般在6000～8000炉。在溅渣护炉条件下，武钢通过转炉长寿化系统研究，最高炉龄达3万余炉，宝钢复吹炉龄最高1万余炉，一般在6000～8000炉。

溅渣护炉方法分为卧式喷枪法、卧式底吹法、立式底枪法、卧式火焰喷涂法、直立喷枪法等。

目前，普遍采用的是立式氧枪法。其工艺特点是：利用顶吹氧枪切换氮气，喷溅经改性的终渣，将其涂敷在转炉炉衬内壁。通过喷射角度的改变，能有目的地集中喷溅某个部位。吹炼前，加入过量的白云石与石灰，吹炼期间因过饱和的氧化镁渣相减轻了炉衬的侵蚀。此外，泡沫渣在炉衬上形成保护层。提高溅渣层与炉衬砖间二者的结合强度，是改善溅渣护炉效果的关键。

提钒转炉由于其生产特殊性，其维护及长寿化技术研究较少，特别是提钒转炉溅渣护炉技术未见报道。提钒转炉生产的钒渣的熔点、粘结性均与转炉炉渣不同，因此其溅渣护炉的难度大，因此，亟需一种用于提钒转炉生产用的护炉球团，以减缓炉衬侵蚀。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种能够适用于提钒转炉的护炉球团及其制造方法。

本发明的一方面提供了一种提钒转炉用护炉球团。所述护炉球团的化学成分按重量百分比计包括：5%～10%的C、5%～15%的MgO、55%～70%的铁氧化物，3%～8%的SiO₂以及不大于3%的H₂O。

本发明的另一方面提供了一种上述提钒转炉用护炉球团的制造方法，将镁砂、石英砂、氧化铁皮和提钒除尘灰按预定比例配料并与粘结剂混合后配加水得到混合料，将所述混合料压制成球团并干燥后制得所述护炉球团。

根据本发明提钒转炉用护炉球团的制造方法的一个优选方案，所述镁沙、石英砂的粒度都小于5mm。

根据本发明提钒转炉用护炉球团的制造方法的一个优选方案，所述水的加入量与配料后的镁砂、石英砂、氧化铁皮和提钒除尘灰的总重量之比为3%～6%。

根据本发明提钒转炉用护炉球团的制造方法的一个优选方案，按重量百分比计，所述镁砂中的MgO含量大于90%。

根据本发明提钒转炉用护炉球团的制造方法的一个优选方案，按重量百分比计，所述粘结剂为膨润土、水泥、硅藻土中的至少一种，所述粘结剂的用量为5%～8%。

与现有技术相比，本发明的提钒转炉用护炉球团能够有效地提高钒渣熔点与粘附性，在提钒转炉内使用本发明的护炉球团后能提高炉衬抗冲刷能力，有效提高提钒转炉炉衬寿命。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的提钒转炉用护炉球团。在本发明中，如果没有例外的表述，则通常提到的物质中各元素或成分的含量均是重量百分含量。

发明人发现：在转炉提钒工艺过程中，由于冶炼时间短、温度低、渣中低共熔物成分少、炉渣流动性差，在到达提钒冶炼终点之前，铁水中C与O反应并没有充分展开，炉气中P_CO、P_CO2较低，而P_O2较高，炉渣粘结性差，导致镁炭砖暴露在氧气氛围中，促使C与O₂反应，铁液面以上炉衬侵蚀速率明显高于铁液面以下。铁液面以上炉衬基本上是按氧气直接脱碳→疏松脆化→冲蚀剥落→再氧化的方式反复作用，使砖体逐渐被蚀损。

鉴于提钒转炉的上述特性，本发明提出了一种适合用于提钒转炉溅渣护炉的护炉球团及其制造方法。

根据本发明的提钒转炉用护炉球团的化学成分按重量百分比计包括：5%～10%的C、5%～15%的MgO、55%～70%的铁氧化物（例如，记为TFe），3%～8%的SiO₂、不大于3%的H₂O以及少量杂质。优选地，所述护炉球团的化学成分按重量百分比计由5%～10%的C、5%～15%的MgO、55%～70%的TFe，3%～8%的SiO₂以及不大于3%的H₂O组成。

其中，护炉球团中的C的作用主要是提高碳氧反应量，提高炉内温度，促进球团熔化成渣，同时可与MgO形成MgO-C物质，当其含量过高时发热量大，会使得钒渣过稀；当其含量过低会造成铁水中的碳氧化过多，不利于后续炼钢。MgO的作用主要是提高渣的熔点，形成与炉衬成分相近的物质，当其含量过高会造成钒渣熔点过高，含量过低则起不到护炉效果。铁氧化物的作用主要是在提钒过程进行钒的氧化。SiO₂的作用主要是调节钒渣的熔点，可避免钒渣的熔点过高，当其含量过高会造成钒渣熔点过低，含量过低则起不到调节钒渣熔点的作用。使用本发明的护炉球团后，钒渣的成分会得到调整，增加了形成高熔点物质的原料，可形成高熔点及黏度的物相，能够提高炉衬抗冲刷性。

本发明还提供了上述护炉球团的制造方法，根据本发明的提钒转炉用护炉球团的制造方法是以镁砂、石英砂、氧化铁皮和提钒除尘灰为原料，将各原料按预定比例配料并与粘结剂混合后配加水得到混合料，将所述混合料压制成球团并干燥后制得所述护炉球团。

其中，镁砂中的MgO含量大于90%，粒度<5mm，石英砂为冶金常用原料，其SiO₂含量应大于98%，粒度<5mm，其中，控制镁砂和石英砂的粒度都小于5mm的好处是能够快速熔化成渣。氧化铁皮为热轧厂产生的轧后铁皮；提钒除尘灰为提钒转炉干法除尘系统产生的粉尘；粘结剂可为膨润土、水泥、硅藻土中的一种或它们的混合物。

优选地，混料时所配加的水的量与各原料的总重量之比为3%～6%。粘结剂的用量为5%～8%。水与原料比例、粘结剂用量的选取主要是考虑成球性的原因，在上述范围内，混合料的成球性最好。

为了更好地理解本发明的上述示例性实施例，下面结合具体示例做进一步说明。

示例1

使用镁砂、石英砂、氧化铁皮和提钒除尘灰为原料，根据各原材料的成分进行配比调整，配料完成后进行机械搅拌混料，混料的同时加入一定量的水和粘结剂，水的用量与原料重量的比值为3%，粘结剂的用量为8%的膨润土，料混匀后直接用压球机压制成球团，干燥后制得护炉球团。护炉球团成分范围为：C：10%、MgO：15%、TFe：65%、SiO₂：7%、H₂O：3%。

示例2

使用镁砂、石英砂、氧化铁皮和提钒除尘灰为原料，根据各原材料的成分进行配比调整，配料完成后进行机械搅拌混料，混料的同时加入一定量的水和粘结剂，水的用量与原料重量的比值为6%，粘结剂的用量为5%的膨润土，料混匀后直接用压球机压制成球团，干燥后制得护炉球团。护炉球团成分范围为：C：5%、MgO：15%、TFe：75%、SiO₂：3%、H₂O：2%。

示例3

使用镁砂、石英砂、氧化铁皮和提钒除尘灰为原料，根据各原材料的成分进行配比调整，配料完成后进行机械搅拌混料，混料的同时加入一定量的水和粘结剂，水的用量与原料重量的比值为5%，粘结剂的用量为7%的膨润土，料混匀后直接用压球机压制成球团，干燥后制得护炉球团。护炉球团成分范围为：C：8%、MgO：13%、TFe：74%、SiO₂：3%、H₂O：2%。

本发明的护炉球团能够有效地提高钒渣熔点与粘附性，在提钒转炉内使用本发明的护炉球团后能提高炉衬抗冲刷能力，进而提高提钒转炉炉衬寿命。此外，本发明还具有生产方法简单、使用效果好等优点。

尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims (6)

1.一种提钒转炉用护炉球团，其特征在于，所述护炉球团的化学成分按重量百分比计包括：5%～10%的C、5%～15%的MgO、55%～70%的铁氧化物、3%～8%的SiO₂以及不大于3%的H₂O。

2.一种如权利要求1所述的提钒转炉用护炉球团的制造方法，其特征在于，将镁砂、石英砂、氧化铁皮和提钒除尘灰按预定比例配料并与粘结剂混合后配加水得到混合料，将所述混合料压制成球团并干燥后制得所述护炉球团。

3.根据权利要求2所述的提钒转炉用护炉球团的制造方法，其特征在于，所述镁沙、石英砂的粒度均小于5mm。

4.根据权利要求2所述的提钒转炉用护炉球团的制造方法，其特征在于，所述水的加入量与配料后的镁砂、石英砂、氧化铁皮和提钒除尘灰的总重量之比为3%～6%。

5.根据权利要求2所述的提钒转炉用护炉球团的制造方法，其特征在于，按重量百分比计，所述镁砂中的MgO含量大于90%。

6.根据权利要求2所述的提钒转炉用护炉球团的制造方法，其特征在于，按重量百分比计，所述粘结剂为膨润土、水泥、硅藻土中的至少一种，所述粘结剂的用量为5%～8%。