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含鈦礦石對爐缸具有很好的保護作用

來源:鈦板,鈦棒,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金,鈦材 發布時間:2015-5-5 13:36:11

目前,含鈦礦護爐方式分為局部和整體兩大類。局部護爐主要有3種:一是從風口噴入含鈦物料,使其在爐缸高溫區直接進行還原,主要針對風口與爐壁損壞部位角度40°~90°,風口與鐵口角度在80°~160°的區域,缺點是易磨損風口,同時護爐料利用率低。二是從炮泥中加入含鈦物料,使其在鐵口區域生成Ti(C,N), 有效保護鐵口區域的爐缸側壁。三是風口喂入包芯法,主要針對爐缸的局部侵蝕有較大的優勢。整體護爐法主要是從上部加入高釩物料,尋求較優的物料配比方案、高爐操作制度和參數,進行低鈦渣冶煉,實現維護爐缸、爐底和高溫區冷卻壁的效果,同時又能取得較好的技術經濟指標。

含鈦爐料加入的時機與加入方式。應該選擇鈦積物能夠在爐缸沉積的時候開始加入含鈦物料進行護爐。這個時間對于不同的高爐是不同的,并可由鈦平衡計算的結果來確定。由計算得出有相當量的鈦能夠沉積在高爐內時,可以加入含鈦物科護爐;或者當Ⅱ、Ⅲ段冷卻壁水溫差升高或高爐爐缸已到末期時,也應該考慮加鈦物料護爐。一般高爐開爐一年左右就開始護爐其效果不一定明顯。但對于冶煉強度大、利用系數高、爐缸侵蝕快的高爐,早一些時間加入含鈦物料進行護爐操作也是合理的。

含鈦物料進行護爐作為高爐常用的護爐方法,其公認的護爐機理如下:爐料中的TiO2在爐內產生還原及過還原反應,過還原反應產生的化合物TiN、TiC的熔點分別高達2950℃、3140℃,在爐渣和鐵水中以彌散固體顆粒形式存在,隨著爐內溫度降低而沉積下來,形成一層致密的沉積層而起到護爐作用。TiC、TiN 的形成及溶解。TiO2爐料加入高爐后,在軟熔帶中形成含TiO2的初渣,并且按照從高價到低價的規律進行還原,溫度越高形成的TiC(或TiN)越多。從高爐解剖分析已知,TiC、TiN沿高爐高度變化,爐身下部軟熔物中有少量的TiC、TiN生成。隨著爐料的下降,其含量不斷增加,到風口區達到最高值。當爐渣通過風口區到達爐缸時,TiC、TiN大量氧化,其含量又迅速降低。

在一定的溫度下,鈦在鐵水中的溶解度是有限的。當鈦的濃度低于鐵水中鈦的飽和溶解度時,大部分的TiC、TiN將溶于鐵水。但是當含鈦鐵水在爐缸下部周邊的低溫區時,鐵水中的含鈦量高于鈦的飽和溶解度,TiC(或TiN)將以固態的結晶析出并沉積于爐缸壁上。維持合適的沉積厚度,就能起到護爐效果,沉積越多,護爐效果越好。影響TiC(或TiN) 生成與溶解的因素。溫度對Ti(C,N)生成量影響顯著。隨著溫度升高,Ti(C,N)的量逐漸增多,在1475℃時達到最大;之后隨著溫度繼續升高,Ti(C,N)的量逐漸減少。風口區的溫度最高,TiC(或TiN)含量也最多。氣氛中的氧位對TiC、TiN的形成有非常敏感的影響,氧位越高則[Ti]含量越少。體系中N2分壓的影響也是明顯的,N2分壓越高越有利于TiN的形成。爐渣中TiO2濃度的提高有利于鈦的還原與還原量的增加,有利于TiC與TiN的形成,對護爐有利。而且www.dtjoud.co測試表明,以護爐為目的向高爐添加含鈦物料導致的爐渣TiO2含量上升,不會對爐渣黏度產生較大的影響。爐渣堿度高一些有利于鐵水中[Si]含量的降低,對鐵水中[Ti]含量的升高有益,故適當提高爐渣的堿度有利于TiC與TiN形成。

提高爐缸中心溫度。在一定條件下,鐵水含[Si]高,含鈦物料護爐效果好。但是根據解剖與計算,爐渣中TiO2被焦炭中碳還原生成TiN、TiC后,在風口平面處達到最大值,而當TiN、TiC通過風口區時又被氧化并大量溶于鐵水中,最后在爐缸爐底的交界處從鐵水中析出成為沉積物。因此,生成的積物大多數從爐缸中心遷移到鐵水中,又由鐵水帶到爐底爐缸交界處沉積,這一機理可由冶煉釩鈦磁鐵礦的高爐易發生爐缸堆集現象得到證實。因此,如何使爐缸中心活躍,提高爐缸中心溫度,促進TiO2的還原,又使中心鐵水溫度提高到易于彌散更多TiN、TiC的水平就變得更為重要。這樣即使在鐵水含[Si]量不高,但物理熱高、爐缸中心活躍,爐缸水平方向溫度梯度小時,也可以獲得很好的護爐效果。

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