CN110129503A - 一种检测炉缸铁水硫钛交互作用定量关系的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种检测炉缸铁水硫钛交互作用定量关系的装置和方法，涉及高炉炼铁技术领域。本发明提供的装置包括高温管式炉、刚玉坩埚、搅拌棒和电机；所述搅拌棒由刚玉棒和连接在刚玉棒一端的碳砖圆柱棒组成；所述刚玉棒的另一端与电机相连；应用时，所述刚玉坩埚放置在高温管式炉的恒温区，所述搅拌棒的碳砖圆柱棒端从高温管式炉的上部口进入并对刚玉坩埚内的铁水试样进行搅拌。本发明提供的装置设计规范，检测结果可靠性高，利用本发明装置可针对不同高炉选取铁水试样进行检测，得到与不同高炉实际情况相符合的炉缸铁水硫钛交互作用定量关系，为明晰不同高炉炉缸铁水硫钛交互作用，调控铁水成分、延长炉缸寿命提供合理建议。

Description

一种检测炉缸铁水硫钛交互作用定量关系的装置和方法

技术领域

本发明涉及高炉炼铁技术领域，特别涉及一种检测炉缸铁水硫钛交互作用定量关系的装置和方法。

背景技术

铁水是高炉炼铁的最终产品，铁水的成分是铁水质量的保证，是冶炼优质钢材的前提。近年来，随着冶炼条件与炉况的变化，炉缸铁水成分发生了变化。一方面，随着铁水预处理技术的发展，炉外脱硫良好的热力学和动力学条件可在短时间内将铁水硫脱除至0.01％以下。且从成本角度出发，将铁水预处理与高炉流程结合脱硫是最经济的。因此，国内大型高炉均放宽对炉缸铁水硫的要求，转向铁水预处理联合脱硫，炉缸铁水硫逐渐升高。另一方面，炉役末期高炉通常采取钛矿护炉措施，铁水钛较高，此时炉缸流动着的是含钛高硫铁水。

铁水成分对炉缸炭砖侵蚀的影响，是炼铁操作者普遍关心的问题，而研究炉缸铁水硫钛交互作用是应对当前炉缸铁水成分变化的必由之路。对于炉缸铁水硫钛交互作用定量关系，尚未检索到相关的检测方法和装置。已有文献中，都是对于硫、钛单个元素对铁水以及炭砖作用的影响，且多数是从冶金热力学、冶金动力学角度出发进行分析，并没有获得铁水硫钛交互作用的定量关系。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种检测炉缸铁水硫钛交互作用定量关系的装置和方法。本发明提供的装置和方法能够检测炉缸铁水硫钛交互作用的定量关系，为明晰不同高炉炉缸铁水硫钛交互作用，调控铁水成分、延长炉缸寿命提供合理建议。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种检测炉缸铁水硫钛交互作用定量关系的装置，包括高温管式炉、刚玉坩埚、搅拌棒和电机；所述搅拌棒由刚玉棒和连接在刚玉棒一端的碳砖圆柱棒组成；所述刚玉棒的另一端与电机相连；应用时，所述刚玉坩埚放置在高温管式炉的恒温区，所述搅拌棒的碳砖圆柱棒端从高温管式炉的上部口进入并对刚玉坩埚内的铁水试样进行搅拌。

优选地，所述刚玉坩埚的内径为30～35mm，高为100～120mm。

优选地，所述炭砖圆柱棒的直径为12mm，长度为50～60mm。

本发明提供了一种利用以上技术方案所述装置检测炉缸铁水硫钛交互作用定量关系的方法，包括以下步骤：

(1)选取若干组高炉不同时期已知成分的高炉炉缸铁水试样；

(2)将每组所述铁水试样放入刚玉坩埚内，在通入保护气体的条件下利用高温管式炉对所述铁水试样进行加热；所述加热的温度为实际高炉炉缸的铁水温度；

(3)将搅拌棒的炭砖圆柱棒部分浸入所述铁水试样中，启动电机进行搅拌；所述搅拌的转速为150～250rpm；

(4)搅拌结束后取出所述搅拌棒，冷却后测量炭砖圆柱棒浸入铁水试样部分的直径；利用搅拌前后炭砖圆柱棒的直径数据确定炭砖侵蚀速率；

(5)将若干组试样检测所得的炭砖侵蚀速率进行多元拟合，得到炉缸铁水硫钛交互作用的定量关系。

优选地，所述步骤(1)中高炉炉缸铁水试样的个数不小于12个。

优选地，所述步骤(2)中保护气体的纯度＞99.999％；所述保护气体的流量为3L/min。

优选地，所述步骤(3)中炭砖圆柱棒部分浸入铁水试样中的深度不小于15mm；所述搅拌的时间为60min。

优选地，将搅拌棒的炭砖圆柱棒部分浸入所述铁水试样之前还包括：将所述铁水试样进行搅拌并保温；所述保温的时间为60min。

优选地，所述步骤(4)中确定炭砖侵蚀速率的公式如式I所示：

v＝π×l×(d₀ ²-d_f ²)×ρ×w_C/4×t×s 式I；

式I中，v为炭砖侵蚀速率，g/(h·cm²)；l为炭砖圆柱棒浸入铁水的深度，cm；d₀为炭砖圆柱棒搅拌前直径，cm；d_f为炭砖圆柱棒搅拌后直径，cm；ρ为炭砖圆柱棒的密度，g/cm³；w_C为炭砖圆柱棒的含碳量，％；t为搅拌时间，h；s为炭砖圆柱棒浸入铁水中的表面积，cm²。

优选地，所述步骤(5)中拟合所得炉缸铁水硫钛交互作用的定量关系如式II所示：

v＝a+b[S]+c[Ti] 式II；

式II中，v为炭砖侵蚀速率，g/(h·cm²)；a、b、c为拟合常数；[S]、[Ti]分别为铁水试样中硫和钛的质量含量。

本发明提供了一种检测炉缸铁水硫钛交互作用定量关系的装置，包括高温管式炉、刚玉坩埚、搅拌棒和电机；所述搅拌棒由刚玉棒和连接在刚玉棒一端的碳砖圆柱棒组成；所述刚玉棒的另一端与电机相连；应用时，所述刚玉坩埚放置在高温管式炉的恒温区，所述搅拌棒的碳砖圆柱棒端从高温管式炉的上部口进入并对刚玉坩埚内的铁水试样进行搅拌。本发明提供的装置可将炉缸铁水硫钛交互作用转换成炭砖侵蚀速率，得到炉缸铁水硫钛交互作用定量关系；设计规范，检测结果可靠性高，适用范围广泛，可针对不同高炉选取铁水试样进行检测。

本发明提供了利用以上方案所述装置检测炉缸铁水硫钛交互作用定量关系的方法。本发明方法科学合理，将炉缸铁水硫钛交互作用转换成炭砖侵蚀速率，得到炉缸铁水硫钛交互作用定量关系；并在考虑了炉缸铁水环流、铁水温度等参数的基础上限定了相应的加热温度和搅拌转速，检测更加符合实际工况条件。本发明方法可针对不同高炉选取铁水试样进行检测，得到与不同高炉实际情况相符合的炉缸铁水硫钛交互作用定量关系，为明晰不同高炉炉缸铁水硫钛交互作用，调控铁水成分、延长炉缸寿命提供合理建议。

附图说明

图1为本发明检测炉缸铁水硫钛交互作用定量关系的装置结构图；

图2为本发明中搅拌棒的实物图；

图3为本发明中刚玉棒与电机的连接实物图；

图1～3中，1表示高温管式炉，1-1表示热电偶、1-2表示耐火砖支撑、1-3表示刚玉管、1-4表示U型硅钼棒、1-5表示隔热层、1-6表示铝箔片、1-7表示进气孔、1-8表示出气孔、1-9表示风扇、2表示刚玉坩埚、3表示刚玉棒、4表示碳砖圆柱棒、5表示电机，6表示铁水试样；其中，1-1～1-9为高温管式炉1的内部构件。

具体实施方式

本发明提供了一种检测炉缸铁水硫钛交互作用定量关系的装置，包括高温管式炉1、刚玉坩埚2、搅拌棒和电机5；所述搅拌棒由刚玉棒3和连接在刚玉棒一端的碳砖圆柱棒4组成；所述刚玉棒3的另一端与电机5相连；应用时，所述刚玉坩埚2放置在高温管式炉1的恒温区，所述搅拌棒的碳砖圆柱棒端从高温管式炉的上部口进入并对刚玉坩埚内的铁水试样进行搅拌。本发明提供的装置结构示意图如图1所示。

本发明提供的装置包括高温管式炉1。在本发明中，所述高温管式炉1的主要部件包括图1中的热电偶1-1、耐火砖支撑1-2、刚玉管1-3、U型硅钼棒1-4、隔热层1-5、铝箔片1-6以及进气孔1-7、出气孔1-8、风扇1-9。在本发明中，所述高温管式炉的主要部件采用本领域常规的连接方式组装成高温管式炉即可，具体地为：所述隔热层1-5位于高温管式炉的外部；所述U型硅钼棒1-4位于高温管式炉的内部，所述U型硅钼棒优选为4根，其组成加热体形成恒温区；所述热电偶1-1可实时测量恒温区温度；所述进气口1-7与出气口1-8分别位于高温管式炉的下方和上方，以便检测时通入气体进行保护；所述铝箔片1-6是高温管式炉的导电装置，用于连接几个U型硅钼棒；所述刚玉管1-3作为高温管式炉的炉管；所述耐火砖支撑1-2作为高温管式炉的支撑结构；所述风扇1-9位于高温管式炉的底部，保证热量正常对外释放。

本发明提供的装置包括刚玉坩埚2。在本发明中，所述刚玉坩埚2的内径优选为30～35mm，高优选为100～120mm；在使用本发明的装置进行检测时，将所述刚玉坩埚2置于高温管式炉1的恒温区内。

本发明提供的装置包括搅拌棒，所述搅拌棒由刚玉棒3和连接在刚玉棒一端的碳砖圆柱棒4组成，搅拌棒的实物图如图2所示。在本发明中，所述炭砖圆柱棒的直径优选为12mm，长度优选为50～60mm；本发明优选使用专用钻头将炉缸炭砖切制成所需尺寸从而形成所述炭砖圆柱棒。在本发明中，所述刚玉棒的直径优选与炭砖圆柱棒的直径相同或接近；所述刚玉棒的长度能够保证炭砖圆柱棒浸入铁水试样中的深度不小于15mm即可。在本发明中，所述炭砖圆柱棒4与刚玉棒3的连接方法优选为：用302胶水将所述炭砖圆柱棒与刚玉棒粘住，晾干；然后将高温粘结剂与纤维粉混合而成的糊状粘结剂一层层涂在炭砖圆柱棒与刚玉棒结合处，晾干后保证粘结剂一定的强度。本发明对所述高温粘结剂的具体种类没有特别的要求，采用本领域熟知的高温粘结剂即可；本发明对所述高温粘结剂与纤维粉的混合比例没有特别的要求，能够保证粘结强度即可。

本发明提供的装置包括电机5，所述刚玉棒3的另一端与电机5相连，如图3所示。在本发明中，电机由电动搅拌器控制，用于实现动态搅拌。

本发明提供的上述装置设计规范，检测结果可靠性高，适用范围广泛，可针对不同高炉选取铁水试样进行检测，得到炉缸铁水硫钛交互作用定量关系。

本发明提供了一种利用以上方案所述装置检测炉缸铁水硫钛交互作用定量关系的方法，包括以下步骤：

(1)选取若干组高炉不同时期已知成分的高炉炉缸铁水试样；

(2)将每组所述铁水试样放入刚玉坩埚内，在通入保护气体的条件下利用高温管式炉对所述铁水试样进行加热；所述加热的温度为实际高炉炉缸的铁水温度；

(3)将搅拌棒的炭砖圆柱棒部分浸入所述铁水试样中，启动电机进行搅拌；所述搅拌的转速为150～250rpm；

(4)搅拌结束后取出所述搅拌棒，冷却后测量炭砖圆柱棒浸入铁水试样部分的直径；利用搅拌前后炭砖圆柱棒的直径数据确定炭砖侵蚀速率；

(5)将若干组试样检测所得的炭砖侵蚀速率进行多元拟合，得到炉缸铁水硫钛交互作用的定量关系。

本发明选取若干组高炉不同时期已知成分的高炉炉缸铁水试样；所述高炉炉缸铁水试样的个数优选不小于12个。在本发明中，所述高炉不同时期可以包括高炉炉役前期、中期和后期，不同时期铁水中硫和钛的含量不同。在本发明中，所述高炉炉缸铁水试样的选取优选遵循正交试验原理，以便提高检测结果的可靠性；例如，高炉不同时期炉缸铁水的成分为：[S]＝0.02～0.08％，[Ti]＝0.05～0.15％，则选取的炉缸铁水试样可以为：

试样1：[S]＝0.02％，[Ti]＝0.05％；

试样2：[S]＝0.02％，[Ti]＝0.10％；

试样3：[S]＝0.02％，[Ti]＝0.15％；

试样4：[S]＝0.04％，[Ti]＝0.05％；

试样5：[S]＝0.04％，[Ti]＝0.10％；

试样6：[S]＝0.04％，[Ti]＝0.15％；

试样7：[S]＝0.06％，[Ti]＝0.05％；

试样8：[S]＝0.06％，[Ti]＝0.10％；

试样9：[S]＝0.06％，[Ti]＝0.15％；

试样10：[S]＝0.08％，[Ti]＝0.05％；

试样11：[S]＝0.08％，[Ti]＝0.10％；

试样12：[S]＝0.08％，[Ti]＝0.15％。

本发明将每组所述铁水试样放入刚玉坩埚内，在通入保护气体的条件下利用高温管式炉对所述铁水试样进行加热；所述加热的温度为实际高炉炉缸的铁水温度。在本发明中，所述保护气体的纯度优选＞99.999％；所述保护气体的流量优选为3L/min；所述保护气体优选为Ar气。本发明将所述加热的温度设置为实际高炉炉缸的铁水温度，从而使检测更加符合实际工况条件。当加热温度达到所需温度后，为保证铁水试样的温度和成分均匀，本发明还优选用玻璃棒对所述铁水试样进行搅拌并在所需温度下保温；所述保温的时间优选为60min。

保温结束后，本发明将搅拌棒的炭砖圆柱棒部分浸入所述铁水试样中，启动电机进行搅拌。在浸入铁水试样之前，本发明优选先测量所述炭砖圆柱棒的直径。在本发明中，所述炭砖圆柱棒部分浸入铁水试样中的深度优选不小于15mm，更优选为20～30mm；所述炭砖圆柱棒优选位于所述铁水试样的中间位置处。在本发明中，所述搅拌的转速为150～250rpm，优选为200rpm；所述搅拌的时间优选为60min。本发明将搅拌的转速设置为150～250rpm，按照公式v＝2πnr(v表示铁水环流流速，m/s；n表示转速，r/s；r表示炭砖圆柱棒的半径，m)计算出对应的铁水的环流流速为0.09～0.16m/s，与高炉工况条件接近，从而使检测更加符合实际工况条件。

本发明在搅拌结束后取出所述搅拌棒，冷却后测量炭砖圆柱棒浸入铁水试样部分的直径；利用搅拌前后炭砖圆柱棒的直径数据确定炭砖侵蚀速率。在本发明中，所述测量优选采用游标卡尺进行；本发明优选分别选取距离炭砖圆柱棒底部5mm、10mm和15mm三处测量炭砖圆柱棒直径，取其平均值作为搅拌后炭砖圆柱棒的直径数据。本发明优选根据式I确定炭砖侵蚀速率；式I如下所示：

v＝π×l×(d₀ ²-d_f ²)×ρ×w_C/4×t×s 式I；

式I中，v为炭砖侵蚀速率，g/(h·cm²)；l为炭砖圆柱棒浸入铁水的深度，cm；d₀为炭砖圆柱棒搅拌前直径，cm；d_f为炭砖圆柱棒搅拌后直径，cm；ρ为炭砖圆柱棒的密度，g/cm³；w_C为炭砖圆柱棒的含碳量，％；t为搅拌时间，h；s为炭砖圆柱棒浸入铁水中的表面积，cm²。本发明将炉缸铁水硫钛交互作用转换成炭砖侵蚀速率，并依此得到炉缸铁水硫钛交互作用定量关系。

按照上述方法逐一检测所述若干组铁水试样的炭砖侵蚀速率；一组铁水试样检测完毕后，优选将高温管式炉冷却后，再按照上述方法检测下一组铁水试样。

本发明将若干组试样检测所得的炭砖侵蚀速率进行多元拟合，得到炉缸铁水硫钛交互作用的定量关系。本发明优选利用origin软件中的多元拟合功能，以硫、钛的质量含量为自变量，炭砖侵蚀速率为因变量，将检测所得的炭砖侵蚀速率数据进行多元拟合。在本发明中，拟合所得炉缸铁水硫钛交互作用的定量关系如式II所示：

v＝a+b[S]+c[Ti] 式II；

式II中，v为炭砖侵蚀速率，g/(h·cm²)；a、b、c为拟合常数，其中，正值代表元素促进炭砖侵蚀，负值代表元素抑制炭砖侵蚀；[S]、[Ti]分别为铁水试样中硫和钛的质量含量。

得到炉缸铁水硫钛交互作用的定量关系后，可根据炉缸铁水硫钛交互作用的定量关系，分析元素含量对炭砖侵蚀速率的影响程度，并确定[S]和[Ti]之间的弥补对应关系，以得到调控铁水成分的技术方向，为采取措施调控铁水成分、延长炉缸寿命提供合理建议。

下面结合实施例对本发明提供的检测炉缸铁水硫钛交互作用定量关系的装置和方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

(1)选取特定高炉不同时期已知成分的炉缸铁水试样。选取[S]＝0.02～0.08％之间的铁水试样，并选取当[S]相对固定时，[Ti]＝0.05～0.15％之间的铁水试样。每个试样200g，选取的铁水试样的成分如表1所示：

表1炉缸铁水试样成分

(2)用专用钻头将炉缸炭砖切成Φ12×50mm的圆柱棒试样。实验开始前，将炭砖圆柱棒试样与刚玉棒粘结在一起，组成搅拌棒(如图2所示)。具体过程为：1)用302胶水将炭砖圆柱棒试样与刚玉棒粘住，晾干；2)将高温粘结剂与纤维粉混合至糊状；3)将糊状粘结剂一层层涂在炭砖圆柱棒试样与刚玉棒结合处，晾干后保证粘结剂一定的强度。

(3)将选取出的铁水试样放入内径为Φ34mm、外径为Φ40mm、高为120mm的刚玉坩埚并放入高温管式炉内(如图1所示)进行加热。高温管式炉外部有隔热层，内部由U型硅钼棒组成加热体形成100mm恒温区，将刚玉坩埚放置于恒温区内加热。恒温区设计装有热电偶，可实时测量恒温区温度。下方和上方分别设计进气口和出气口，以便检测时通入气体进行保护。升温前，开启气体减压阀门，通入高纯Ar气(＞99.999％)，并通过流量计将高纯Ar气流量控制在3L/min。开启控温程序，开始程序升温。当温度升高至1500℃时，用玻璃棒对铁水进行搅拌并保温60分钟，保证铁水温度、成分均匀。

(4)放入搅拌棒前，要测量好电机下端与坩埚底部距离，使炭砖大部分能浸入铁水中。将搅拌棒缓慢放入盛有铁水的坩埚中，碳棒的浸入深度为35mm，将搅拌棒的刚玉棒与电机处下端连接悬挂好(如图3所示)，电机由电动搅拌器控制。

(5)调整搅拌棒位于坩埚中间位置处，打开电动搅拌器，设定转速为200rpm后开始进行检测，检测进行60分钟。实验考虑炉缸内铁水环流速度，当转速为200rpm时，计算出对应铁水流速为0.12m/s，与高炉工况条件接近。

(6)缓慢取出搅拌棒，冷却后用游标卡尺测量浸入铁水部分炭砖直径。分别选取距离炭砖试样底部5mm、10mm、15mm三处测量炭砖直径，取平均值作为炭砖反应后直径。

(7)利用炭砖反应前后直径的数据计算全部铁水试样的炭砖侵蚀速率，结果如表2所示，表2中的侵蚀度为炭砖反应前后的直径差。

表2炭砖在不同试样的侵蚀速率计算结果

铁水成分	侵蚀度，mm/h	侵蚀速率，g/(h·cm<sup>2</sup>)
			[S]＝0.02％，[Ti]＝0.05％	1.22	0.069
[S]＝0.02％，[Ti]＝0.10％	0.80	0.046
			[S]＝0.02％，[Ti]＝0.15％	0.50	0.029
[S]＝0.04％，[Ti]＝0.05％	1.64	0.091
			[S]＝0.04％，[Ti]＝0.10％	0.96	0.055
[S]＝0.04％，[Ti]＝0.15％	0.58	0.034
			[S]＝0.06％，[Ti]＝0.05％	1.72	0.095
[S]＝0.06％，[Ti]＝0.10％	1.44	0.081
			[S]＝0.06％，[Ti]＝0.15％	0.80	0.046
[S]＝0.08％，[Ti]＝0.05％	1.88	0.103
			[S]＝0.08％，[Ti]＝0.10％	1.80	0.099
[S]＝0.08％，[Ti]＝0.15％	1.20	0.068

(8)利用origin软件中的多元拟合功能，以[S]、[Ti]为自变量，v为因变量将检测结果数据进行拟合，得到铁水硫钛交互作用的定量关系：v＝0.07825+0.7[S]-0.4525[Ti]。

由定量关系可知，炉缸铁水[S]促进炭砖侵蚀，炉缸铁水[Ti]抑制炭砖侵蚀，两种元素作用相反。当炉缸铁水[S]升高时，可通过提高铁水[Ti]来弥补[S]升高带来的不利影响。由定量关系可知，在硫钛交互作用下，炉缸铁水[S]每升高0.01％，需将铁水[Ti]提高0.015％以弥补[S]的不利影响。

由上述分析得到的定量关系还可知，若铁水[S]均值较高，则可以通过控制原料中硫来降低铁水[S]；若铁水[S]均值不是很高，则可以通过钛矿护炉提高铁水中[Ti]来降低炭砖侵蚀速率，以延长炉缸寿命。

由以上实施例可知，本发明提供的装置和方法能够检测炉缸铁水硫钛交互作用的定量关系，可为明晰高炉炉缸铁水硫钛交互作用，调控铁水成分、延长炉缸寿命提供合理建议。

本发明以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种检测炉缸铁水硫钛交互作用定量关系的装置，其特征在于，包括高温管式炉、刚玉坩埚、搅拌棒和电机；所述搅拌棒由刚玉棒和连接在刚玉棒一端的碳砖圆柱棒组成；所述刚玉棒的另一端与电机相连；应用时，所述刚玉坩埚放置在高温管式炉的恒温区，所述搅拌棒的碳砖圆柱棒端从高温管式炉的上部口进入并对刚玉坩埚内的铁水试样进行搅拌。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述刚玉坩埚的内径为30～35mm，高为100～120mm。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述炭砖圆柱棒的直径为12mm，长度为50～60mm。

4.一种利用权利要求1～3任意一项所述装置检测炉缸铁水硫钛交互作用定量关系的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选取若干组高炉不同时期已知成分的高炉炉缸铁水试样；

(2)将每组所述铁水试样放入刚玉坩埚内，在通入保护气体的条件下利用高温管式炉对所述铁水试样进行加热；所述加热的温度为实际高炉炉缸的铁水温度；

(3)将搅拌棒的炭砖圆柱棒部分浸入所述铁水试样中，启动电机进行搅拌；所述搅拌的转速为150～250rpm；

(4)搅拌结束后取出所述搅拌棒，冷却后测量炭砖圆柱棒浸入铁水试样部分的直径；利用搅拌前后炭砖圆柱棒的直径数据确定炭砖侵蚀速率；

(5)将若干组试样检测所得的炭砖侵蚀速率进行多元拟合，得到炉缸铁水硫钛交互作用的定量关系。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中高炉炉缸铁水试样的个数不小于12个。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中保护气体的纯度＞99.999％；所述保护气体的流量为3L/min。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中炭砖圆柱棒部分浸入铁水试样中的深度不小于15mm；所述搅拌的时间为60min。

8.根据权利要求4或7所述的方法，其特征在于，将搅拌棒的炭砖圆柱棒部分浸入所述铁水试样之前还包括：将所述铁水试样进行搅拌并保温；所述保温的时间为60min。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中确定炭砖侵蚀速率的公式如式I所示：

v＝π×l×(d₀ ²-d_f ²)×ρ×w_C/4×t×s 式I；

式I中，v为炭砖侵蚀速率，g/(h·cm²)；l为炭砖圆柱棒浸入铁水的深度，cm；d₀为炭砖圆柱棒搅拌前直径，cm；d_f为炭砖圆柱棒搅拌后直径，cm；ρ为炭砖圆柱棒的密度，g/cm³；w_C为炭砖圆柱棒的含碳量，％；t为搅拌时间，h；s为炭砖圆柱棒浸入铁水中的表面积，cm²。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中拟合炉缸铁水硫钛交互作用的定量关系如式II所示：

v＝a+b[S]+c[Ti] 式II；

式II中，v为炭砖侵蚀速率，g/(h·cm²)；a、b、c为拟合常数；[S]、[Ti]分别为铁水试样中硫和钛的质量含量。