CN104588631B - 应用钢渣余热烘烤新修砌铁水包的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用钢渣余热烘烤新修砌铁水包的方法，将转炉的液态钢渣热泼在渣池子中间，选取一定量的热泼后凝固的红热态钢渣装入渣罐；按照铁水包的烘烤曲线，使用红热态钢渣烘烤铁水包；将铁水包的包口盖上包盖，防止热能散失，烘烤8h以后，使用红外线测温枪测量耐火材料的烘烤温度，其中耐火材料达到180±50℃，加入新的热态钢渣；烘烤16h后，测量铁水包内的耐火材料烘烤的温度达到300±50℃，倒出铁水包内的钢渣后，再向铁水包内加入红热态钢渣继续烘烤，8h后测温，铁水包内的耐火材料的温度达到500℃±50℃，倒出铁水包内的钢渣，将铁水包使用燃气或者燃油继续烘烤到900℃，按照正常的工艺使用铁水包即可。

Description

应用钢渣余热烘烤新修砌铁水包的方法

技术领域

本发明涉及一种应用钢渣余热烘烤新修砌铁水包的方法。

背景技术

炼钢使用的铁水包，其外壳由压力容器钢制作，内壁通常由永久层、隔热层和工作层组成。其永久层使用镁铝浇注料或者铝碳质浇注料浇铸而成；隔热层是由轻质镁砖或者硅砖修砌，工作层是与铁水接触的耐火砖，通常是由铝碳砖修砌。由于在修砌过程中，采用水作为结合剂使用，新修砌的铁水包中间含有一定的水分；此外铝碳质在生产过程中，采用的粘结剂中间，含有一定的挥发分，如果直接用于与高温的铁水接触，新铁水包中间的水分和挥发分在短时间内受热气化，在从砖体和浇注料中间逸出时，会引起修砌的耐火材料垮塌等事故，所以铁水包修砌好以后，需要采用燃料或者燃气对其进行烘烤升温，并且烘烤升温的供热制度严格按照从低温阶段向高温阶段缓慢进行的原则实施。

转炉的液态钢渣中间蕴含有大量的热能，它们通常由铸钢件制作的渣罐盛装。由于钢渣的导热性较差（0.4W/m·K），热能不能够在短时间内完成传递，故钢渣的热能目前还没有被有效的利用。它们在渣处理工艺过程中，比如滚筒渣工艺、热闷渣工艺在渣处理工艺过程中，转变为水蒸气外排，仅有一小部分水蒸气被循环利用，故目前国内外钢渣的热能利用情况不好。

检索文献披露：（1）戴晓天, 齐渊洪, 张春霞在2008 年7 月第七期的《钢铁研究学报》上发表的题为“熔融钢铁渣干式粒化和显热回收技术的进展”的论文中间，有“钢铁熔渣显热回收的技术难点, 因为硅酸盐类炉渣导热系数低而处理温度高, 所以换热效果难以保证，介绍了连铸连轧法、滚筒法、搅拌法、风淬法、Merotec 法等各种熔渣干式粒化- 物理法显热回收工艺和气体重整、煤气化、直接生产产品等化学法显热回收的技术方案。指出效率不高是各种物理法热回收工艺不能工业化的原因。熔渣显热回收技术对中国钢铁工业的节能降耗很有意义。经过分析, 离心粒化和化学法回收热能很有发展前途。”的内容描述；（2）王晓娣, 邢宏伟, 张玉柱在2009年第1期《河北理工大学学报》(自然科学版)上发表的题为 “钢渣处理方法及热能回收技术”论文中间有“从国内外钢渣的处理方法分析, 大部分钢铁企业都是将热态钢渣进行各种不同的冷却处理后进行破碎、筛分、磁选加工, 提取其中的金属后再加以利用。对钢渣的物资有了很好的利用, 但是, 对于钢渣所含的丰富热量却还没有能够得到充分的利用, 这部分能量不但白白的浪费掉, 而且造成水资源的大量浪费, 对大气、水和土壤也造成了严重的污染, 恶化了工作环境。近年来, 钢渣显热回收技术的研究在国外掀起了新的浪潮, 而国内在这方面的研究还处在试验阶段。”的内容表述；（3）苏兴文在2010年第2期的《冶金标准化与质量》上发表的论文“转炉钢渣处理中能源利用的探索与研究”中间有“提出利用液压推拉杆热闷法回收熔融钢渣中显热的构想，并阐述转炉熔渣在热能回收过程中存在的问题和技术的可行性，从社会效益、经济效益和环保效益等角度说明转炉钢渣能源利用的重要性。”的内容表述。

从以上的文献描述中可知，目前钢渣还没有被应用于铁水包的烘烤工艺之中。

此外，液态钢渣直接进入铁水包，会产生以下的负面影响：1、侵蚀耐火砖，并且炉渣黏附于耐火材料表面，难以剥离。由于渣中含有氧化铁和氧化锰等，当铁水包盛装铁水时，铁水包中间的氧化铁会直接与铁水反应，造成铁水包内溢铁水的事故。2、铁水包内的耐火材料突然受热，耐火材料中间的水分和挥发分短时间内大量逸出，造成耐火材料的崩裂和垮塌事故，导致新修砌的铁水包报废。所以液态钢渣不能够应用于铁水包的烘烤。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用钢渣余热烘烤新修砌铁水包的方法，利用转炉高温固态钢渣含有较多热能和导热性较差的特点，将其应用于新修砌铁水包的烘烤，能够为钢企节约三分之一以上的烘烤燃料，经济效益显著，并且能够减少采用燃气或者燃料烘烤铁水包过程中排放的CO2，保护环境。

本发明的目的是这样实现的，一种应用钢渣余热烘烤新修砌铁水包的方法，具体的工艺步骤如下：

1)将转炉的液态钢渣热泼在渣池子中间，选取一定量的热泼后凝固的红热态钢渣装入渣罐，表面发红的钢渣渣温在750～1100℃之间；

2)按照铁水包的烘烤曲线，使用所述的红热态钢渣烘烤铁水包；将铁水包的包口盖上包盖，防止热能散失，烘烤8h以后，使用红外线测温枪测量耐火材料的烘烤温度，其中耐火材料达到180±50℃，加入新的红热态钢渣，进入下一个温度烘烤阶段；烘烤16h后，测量铁水包内的耐火材料烘烤的温度达到300±50℃，倒出铁水包内的钢渣后，再向铁水包内加入红热态钢渣继续烘烤，8h后测温，等到铁水包内的耐火材料的温度达到500℃±50℃，倒出铁水包内的钢渣，将铁水包使用燃气或者燃油继续烘烤到900℃，按照正常的工艺使用铁水包即可；在180、300、500℃三个不同烘烤温度阶段，铁水包内红热态钢渣的加入量G的计算公式如下 ：

其中公式中间，W:铁水包修砌使用的耐火材料的重量，吨；

1.25：固态钢渣的比热容，KJ/(Kｇ·℃)；

1.05：耐火材料的比热容，KJ/(Kｇ·℃)；

T_S：热态钢渣的温度，℃；

T_L1：烘烤前铁水包的温度，℃；

T_L2：需要烘烤的目标温度，℃；

300：是钢渣传热效率最低时的温度，℃；

本发明的有益效果如下：1)红热态钢渣与铁水包的耐火材料不发生任何的化学反应，对于烘烤铁水包没有任何的危害，升温缓慢，能够有效的减少铁水包烘烤过程中升温过快引起的铁水包耐火材料垮塌和损坏的事故。2)将固态的高温钢渣加入铁水包烘烤铁水包，能够利用高温固态钢渣70%以上的热能，节约传统烘烤工艺一半以上的燃气或者燃油，经济效益显著。3) 采用高温固态钢渣烘烤铁水包，能够减少传统烘烤工艺产生的粉尘、烟尘和排放的废气，对于环境的优化有积极的意义。4)能够减少传统工艺烘烤铁水包过程中可能产生的燃气爆炸和泄露对于员工造成的危害。

具体实施方式

本发明的实施以具体的实施例说明：

以一条3×120吨转炉生产线为例，该生产线使用容积为11m³铸钢件渣罐盛装转炉液态钢渣，转炉钢渣采用热闷渣工艺处理，新修砌的铁水包耐火材料重量为58吨，烘烤前的温度为5℃。

1)按照正常的工艺流程，采用11m³铸钢件渣罐盛装转炉的液态钢渣；

2)盛装转炉液态钢渣后，待渣罐铸钢件本体的外部温度达到250℃以上，可采用红外线测温枪测量，指挥行车吊起渣罐，将渣罐内的高温钢渣倒入渣池子内，待液态钢渣凝固；

3)待液态钢渣凝固后，将倒空高温钢渣的空渣罐放置在平地上，使用装载机或者行车，将4～6吨凝固的红热态钢渣装入空渣罐内；

4)将空渣罐内的红热态钢渣使用行车倒入铁水包内。铁水包倒入钢渣前，向铁水包底部铺垫一层废弃的木板，或者铁皮，防止固态钢渣砸坏铁水包的底部耐火砖；

5）将铁水包的包口盖上包盖，防止热能散失，烘烤8h以后，使用红外线测温枪测量耐火材料的烘烤温度，其中耐火材料达到180±50℃，加入6吨新的红热态钢渣，进入下一个温度烘烤阶段。烘烤16h后，测量铁水包内的耐火材料烘烤的温度达到300±50℃，倒出铁水包内的钢渣后，再向铁水包内加入12吨红热态钢渣继续烘烤，8h后测温，等到铁水包内的耐火材料的温度达到500℃±50℃，倒出铁水包内的钢渣，将铁水包使用燃气或者燃油继续烘烤到900℃，按照正常的工艺使用铁水包即可。

Claims (1)

1.一种应用钢渣余热烘烤新修砌铁水包的方法，具体的工艺步骤如下：

1). 将转炉的液态钢渣热泼在渣池子中间，选取一定量的热泼后凝固的红热态钢渣装入渣罐，表面发红的钢渣渣温在750～1100℃之间；

2). 按照铁水包的烘烤曲线，使用所述的红热态钢渣烘烤铁水包；将铁水包的包口盖上包盖，防止热能散失，烘烤8h以后，使用红外线测温枪测量耐火材料的烘烤温度，其中耐火材料达到180±50℃，加入新的红热态钢渣，进入下一个温度烘烤阶段；烘烤16h后，测量铁水包内的耐火材料烘烤的温度达到300±50℃，倒出铁水包内的钢渣后，再向铁水包内加入红热态钢渣继续烘烤，8h后测温，等到铁水包内的耐火材料的温度达到500℃±50℃，倒出铁水包内的钢渣，将铁水包使用燃气或者燃油继续烘烤到900℃，按照正常的工艺使用铁水包即可；在180、300、500℃三个不同烘烤温度阶段，铁水包内红热态钢渣的加入量G的计算公式如下 ：

其中公式中间，W:铁水包修砌使用的耐火材料的重量，吨；

1.25：固态钢渣的比热容，KJ/(Kｇ·℃)；

1.05：耐火材料的比热容，KJ/(Kｇ·℃)；

T_S：热态钢渣的温度，℃；

T_L1：烘烤前铁水包的温度，℃；

T_L2：需要烘烤的目标温度，℃；

300：是钢渣传热效率最低时的温度，℃。