含钛护炉料的选择和新钢高炉护炉操作
莱钢1880m^3高炉护炉操作研究
含量 Ｊ ９．５
Ｉ
２．２
２．２
３．６５ ０．６９４ ２９．８７
高炉矿批平均为每 ｌ２分钟一批料 ，每批料为 ６４吨左右，经过
逐步摸索配加钛 球剂量 ，定为每批料配加 ５００ｋｇ￣８００ｋｇ含钛球 团，
经过一段时间的配加 ，炉缸异常温度点有所 缓解 ，第二层 ２点逐步
从最高 ３ｌ８℃恢复到正常温度 ２３０℃ ，第二层 ４点从 ３３０＂Ｃ恢复 到 ２００ ℃上下，达到预期效果 ， 目前高炉每批料扔配加 ５００ｋｇ含钛球 团。
到一定浓 度时，就会析 出ＴｉＣ。 已知 反 应 ： ［Ｔｉ］＋［Ｃ］＝ＴｉＣ∞ （１）
反 应 平 衡 时 ： Ａ Ｇ３＝一１５３７００＋５７．５３Ｔ＋ＲＴｉｎ（ｉ ／ ｆｔ。 Ｗ
（［Ｔｉ］）·ａ『ｃＩ）：Ｏ （２）
此 时 ａ ｒｃ］＝ｌ，ｆ ｃＴｉ］＝Ｏ．０５１６，１ｇｆ［Ｔｉ］一 １．２８７４，则 ：
【关键词 】高炉 ；含钛炉料 ；护炉；钛溶 解度
［Ｔｉ］＋［Ｃ］＝ＴｉＣ（ｓ）（１）在高温下很难发生所 以在 铁水高温 区域不会有
１前 言
ＴｉＣ生成，而炉缸侵蚀部位 的低温 区域能满足反应式（１）发生的条件 ， ：
故铁水 中的钛主要在渣铁界面生成，通过铁 水流动或扩散到达炉缸
高炉冶炼 后期经 常 出现 的问题 就是高炉炉 缸 内侧 受到过度 侵 低温侵蚀部位，不断生 成ＴｉＣ，不 断积累沉积，达到护 炉 目的。
Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆ Ｅｑｕｉｐｍｅｍｔ
莱钢 １ ８８０ｍ３高炉护炉操作研究
回全平 刘思佳 郭 奔
（山东钢铁 （集 团 ）莱芜型钢公司 ，山东 莱芜 ２７１ １００）
［㈨ 盎～％
高炉配加含钛物料护炉分析
高炉配加含钛物料护炉分析我国高炉自20世纪80年代初开始应用含钛物料护炉技术，至今该项技术已经得到了广泛的应用，并在理论及实践上都有很大的发展。
目前使用含钛物料护炉技术已经成为维护高炉炉底、解决高炉炉缸危机的主要技术措施，对延长高炉炉缸寿命起到了重要作用。
钛化物(TiC、TiN) 护炉机理用含钛物料进行护炉作为高炉常用的护炉方法，其公认的护炉机理如下：炉料中的TiO2在炉内产生还原及过还原反应，过还原反应产生的化合物TiN、TiC的熔点分别高达2950℃、3140℃，在炉渣和铁水中以弥散固体颗粒形式存在，随着炉内温度降低而沉积下来，形成一层致密的沉积层而起到护炉作用。
TiC、TiN 的形成及溶解。
TiO2炉料加入高炉后，在软熔带中形成含TiO2的初渣，并且按照从高价到低价的规律进行还原，温度越高形成的TiC（或TiN）越多。
从高炉解剖分析已知，TiC、TiN沿高炉高度变化，炉身下部软熔物中有少量的TiC、TiN生成。
随着炉料的下降，其含量不断增加，到风口区达到最高值。
当炉渣通过风口区到达炉缸时，TiC、TiN大量氧化，其含量又迅速降低。
在一定的温度下，钛在铁水中的溶解度是有限的。
当钛的浓度低于铁水中钛的饱和溶解度时，大部分的TiC、TiN将溶于铁水。
但是当含钛铁水在炉缸下部周边的低温区时，铁水中的含钛量高于钛的饱和溶解度，TiC(或TiN)将以固态的结晶析出并沉积于炉缸壁上。
维持合适的沉积厚度，就能起到护炉效果，沉积越多，护炉效果越好。
影响TiC(或TiN) 生成与溶解的因素。
温度对Ti(C，N)生成量影响显著。
随着温度升高，Ti(C，N)的量逐渐增多，在1475℃时达到最大；之后随着温度继续升高，Ti(C，N)的量逐渐减少。
风口区的温度最高，TiC(或TiN)含量也最多。
气氛中的氧位对TiC、TiN的形成有非常敏感的影响，氧位越高则[Ti]含量越少。
体系中N2分压的影响也是明显的，N2分压越高越有利于TiN的形成。
含钛护炉料的选择和新钢高炉护炉操作
含钛护炉料的选择和新钢高炉护炉操作侯兴（新余钢铁有限责任公司）摘要：2002～2004年，新钢各高炉共耗用含钛炉料33105t，其中钛渣6353t，占1919%。
使用含钛炉料护料为晚期高炉安全生产提供了技术手段。
介绍了在新钢条件下对含钛护炉料的选择和高炉护炉操作的认识。
关键词：含钛物料护炉强化1含钛护炉料的种类自1984年11月，湘钢2号高炉使用攀矿钛精粉生产烧结矿进行护炉成果通过冶金部鉴定后，高炉使用含钛物料护炉技术已在我国钢铁企业普遍推广。
我国高炉常用含钛物料产地和化学成份见表1。
表1我国高炉常用含钛物料产地和化学成份，%名称产地 TFe TiO2CaO MgO SiO2Al2O3V2O5备注发钛块矿承德35.83 9.42 3.33 3.51 17.52 9.78 0.41铁精粉承德35.18 34.51 2.63 1.99 8.38 4.46 0.114 钛渣承德7.43 15.90 30.16 5.25 22.85 15.06 0.29钛块矿攀枝花30.89 10.70 6.34 6.21 20.20 8.97 0.315 钛精粉攀枝花30.38 47.53 3.04 0.04 5.55 0.06 0.095 钛渣攀枝花～5 24.00 26.00 9.00 24.00 13.50 0.37钛块矿加拿大36.20 31.50 1.40 3.30 8.60 5.30钛球团密云55 10.10 0.90 6.60新钢7号高炉（600m3）于2002年2月3日突然发生炉缸烧穿事故，造成重大损失，公司生产经营一度陷入被动。
为了弥补生铁的不足，公司决定1号锰铁高炉（255m3）于2月26日转炼生铁。
同时，对所有生产高炉进行安全生产普查。
3月，对在安全生产普查中发现有冷却水温差或热流强度偏高，炉底炉基温度超标等重大隐患的高炉启动含钛物料护炉程序。
从2002年3月～2004年4月，除2号高炉（255m3锰铁高炉）外，其它5座生铁高炉共计入炉含钛物料33105t，其中钛渣6353t，占19.19%，钛块矿2676t，占80.81%。
含钛炉料护炉技术之二
含钛炉料护炉技术之二一钛在高炉内的行为生产实践中,在含钛料高炉冶炼解剖中,可清楚看到沿高炉高度随温度变化其变化趋势如下1) 含钛炉料自高炉顶部加入,钛氧化物被逐级还原,其逐级还原进程为TiO2-Ti3O5-Ti2O3-TiO-[Ti]或Ti(C,N),由于Ti2O3,TiO不易形成且不稳定,因而逐级还原体现为TiO2-Ti3O5-[Ti]或Ti(C,N),2)随温度等条件变化,部分钛化物如钛铁矿,钛铁晶石等转变为新生钙钛矿,钙钛矿属高熔点矿物(熔点1970度),有利于降低软熔带位置和使炉衬不受侵蚀,同时也容易引起炉腰炉腹结厚,进入炉腹部位钙钛矿达到最高点约45%,是入炉原料中钙钛矿含量的2倍,经过炉腹后钙钛矿逐步分解还原为[Ti]或Ti(C,N).3)随温度升高和还原势增加,分解还原出来的[Ti]或Ti(C,N)逐步增加,到达风口处时达到最高水平.4)还原出来的钛在炉缸高碳势和高氮势下,很容易生成铁水溶解钛[Ti]及Ti(C,N)高熔点固熔体,而不能生成单体钛或金属钛,5)进入炉缸中被还原出来的[Ti]及Ti(C,N),因炉底通常有铁水存在,并不能直接进入炉底,形成保护层,而是随着靠近炉底温度逐步降低,[Ti]熔解度降低,析出Ti(C,N)并逐步累积成层状以Ti(C,N)为基体的护体.二钛护炉机理由钛在高炉内的行为可知,应用含钛物料护炉的机理分为两种情况,1) 在炉腰炉腹处,由于钙钛矿的形成,及部分还原出来的Ti(C,N)都为高熔点化合物,其粘附于炉腰炉腹处,在此处形成一层坚固的保护层,且不易被洗炉剂洗掉,从而有效的保护炉腹炉腰的炉衬.2) 在炉缸及炉底,由于还原出来的Ti(C,N)和炉缸内的渣铁焦炭形成高熔点,高粘度的多相粘结物,在出铁时,随炉缸液面的降低而粘附于炉缸被侵蚀部位,另一部分质点进入进入铁水中,随温度的降低,固熔于铁水中的钛熔解度降低,析出Ti(C,N),形成以钛的氮,炭化物为主的钛物积层,钛物积层与炉缸炉底的耐火材料有很强的附着能力,从而保护了炉缸炉底.。
莱钢1000m~3高炉低成本护炉技术
１ 前
言
ＴＯ 在炉 内高温 还原气 氛条件 下 ， ｉ 生成 ＴＣ和 ＴＮ及 ｉ ｉ 固溶 体 Ｔ （ Ｎ）再 与 铁 水 和从铁 水 中析 出的石 墨 ｉＣ、 ， 结合 在一 起 ， 入 被侵蚀 的砖缝 或在 炉底 的表 面凝 进 结成保 护层 ， 炉缸 、 对 炉底起 到保护作 用 。为了有效 地保 护炉 缸 ， 缓 炉缸 的侵 蚀 ， 延 延长 高炉 寿命 ，０ ８ ２ ０ 年９ １ 月 ０日开始 在 高炉 炉料 中配 加钛 球 ， 每批 炉料 配 加 钛 球 ３ ０ ｋ ， 时 将 ［ｉ 提 高 至 ０５ ％ ０ ｇ 同 Ｓ］ ． ０ ０６ ％ ， ． ５ 确保 ［ ｉ在 ０１ Ｔ ］ ．％以上 ， 而起 到护 炉作 用 。 从
２２ 风 口加衬 套 ．
为 了保 证 高炉 炉役后 期 的安 全生 产 ， 当降低 适
高 炉 的冶 炼强 度 。 目前 ， 内采 用 的方法 是堵 部分 国
风 口来减 少 高炉 的进 风量 ， 到降低 高 炉冶炼 强度 达 的 目的 。但 堵 风 口导 致 高 炉 圆周 方 向进 风 量 偏差 大， 带来 的弊端 是高炉炉 缸工作 不均匀 ， 高炉 内煤气
作者简介 ： 张故见 ， ，９ ９ 男 １６ 年生 ，９ ２ １９ 年毕业于重庆钢铁 专科学校 炼铁专业 。现为莱钢 股份炼铁厂技术科副科长 、 工程师 ， 从事炼铁 工 艺 技 术 工作 。 ５ ４
张故见等
莱钢 １ ０ ０ｍ 高炉低成本护炉技术 ０
２１ 钛球 护炉 ．
钛球 护炉的基本原理是含钛料 进入炉缸后 ，
表１ ２０ 年８ ２ ０９ 月 ９日 一９ ５日莱钢 高炉 喂线量及入炉 －ｏ 月 ｒ 量平衡情 况 ｉ
日 期 钛球量／ ｔ钛线量／ 产量／ 钛负荷／ ・ ） ｔ ｔ （ ｔ 铁中［ ］ 渣中ＴＯ ％ 渣带走 的ＴＯ ｔ炉缸沉积 Ｔ Ｙ ｇ ｉＪ ｉＹ ｉ ｔ沉积 比例， Ｏ ％
含钛物料护炉方法的探讨
含钛物料护炉方法的探讨翟兴华胡慧丽摘要炉缸炉底异常侵蚀是影响高炉寿命的主要因素。
目前,延长炉缸炉底寿命的主要措施有两个:一是改进炭砖质量,二是采用含钛物料护炉。
若能把二者有机结合起来,将会大大延长高炉寿命。
为此,作者设想把含钛物料以微粉添加剂形式加入炭砖配料中生产含钛复合炭砖。
这种炭砖抗氧化性和抗铁水渗透性较好,而且在炭砖被侵蚀时能及时生成Ti(C、N)沉积物,阻滞碳的进一步溶解和铁水的侵入,对炉底炉缸有保护作用,可克服目前含钛物料护炉方法的一些弊端,有效利用宝贵的钛资源。
关键词高炉含钛物料护炉炭砖INVESTIGATION IN PROTECTION OF BLAST FURNACEBY ADDING OF Ti CONTAINING FURNACE BURDENZhai Xinghua Hu HuiliWuhan Iron & Steel Research And Design InstituteSynopsis The principal factor affecting the blast furnace production campaign is assumed to be the abnormal erosion of the furnace hearth and furnace bottom up to date, there is no remedy but the following two measures one is to improve the quality of the carbon bricks and the other is using Ti containing material as the furnace burden. The farnace campaign will be greatly extended provided that those two measures are effectively combined in the practical operation. For this purpose the author conceived to add the Ti containing material to the ingredient of carbon bricks in the form of powder additive to produce Ti-containing composite carbon bricks. The bricks produced as such show better oxidation resistance and hot metal penetration resistance and can promptly generate Ti(C,N) precipitated material over the carbon brick to prevent carbon from further solution and against hot metal penetration as soon as the carbon brick is eroded, and thus both the furnace hearth and furnace bottom can be well protected. This method can overcome certain shortcomings existing in the present furnace protection methods which use Ti containing material and make good use of very precious source of titanium as well. Keywords blast furnace Ti containing material furnace protection carbon brick1 前言随着炉身修补技术的发展,炉身、炉腹部位已不再是限制高炉寿命的主要环节。
高炉含钛物料护炉技术概况
综 述高炉含钛物料护炉技术概况张玉才(梅山钢铁公司技术中心 南京 210039)摘要:简要介绍了高炉采用含钛物料护炉机理、影响因素以及常用的护炉方法。
由各厂的护炉经验来看,采用含钛物料进行高炉护炉时,[T i]含量通常保持在0.10%~0.20%,同时应加大炉缸的冷却,以有利于T iC与T iN的析出。
关键词:含钛物料;高炉;护炉技术Overview of BF Protection T echnology with Ti bearing Materials for Blast Fu rnaceZhang Yucai(T echno logy Center o f Meishan Iron&Steel Corp.,Nanjing210039) Key Words:T i bearing materials;Blast furnace;BF protection technolog y我国高炉自20世纪80年代初开始应用含钛物料护炉技术,至今该项技术已经得到了广泛的应用,并在理论及实践上都有很大的发展。
我国大部分铁厂的高炉,如宝钢、首钢、鞍本集团、武钢、杭钢、酒钢、太钢等一大批大中型高炉以及少量的小高炉都采用过含钛物料进行护炉,并且都取得了明显的效果。
目前使用含钛物料护炉技术已经成为维护高炉炉底,解决高炉炉缸危机的主要技术措施,对延长高炉炉缸寿命起到了重要作用。
因此,应该把含钛物料护炉技术作为一项重要的护炉措施,进行大力推广,并积极开展护炉效果及其理论的探索研究。
1 钛化物(TiC、TiN)护炉机理用含钛物料进行护炉是高炉操作者常用的护炉方法。
但遗憾的是,使用含钛物料护炉的机理直到现在还不是很清楚[1]。
特别是对T i(C,N)如何形成和析出的行为不太清楚。
下文所述的为公认的机理。
1.1 TiC、TiN的形成及溶解将含有TiO2炉料加入高炉后,在软熔带中形成含TiO2的初渣,并且按照从高价到低价的规律进行还原,即TiO2 T i3O5 T i2O3 TiO Ti TiC(或T iN),根据热力学条件,温度越高形成的T iC(或T iN)越多。
萍乡安钢4号高炉钒钛矿护炉冶炼实践
高的情况 ， 采取把钒钛料混合在炮泥中， 使其在高温 区反应生成 Ｔ ｉ （ Ｃ ， Ｎ ） 来护炉。整体维护法就是将钒
作者简 介 ： 雷
鸣（ １ ９ ７ ８一） ， 男， 甘肃 正宁人 ， 助理工程师 ， 从事炼铁技术工作 。
第３ ４卷第 ５期
关
键
词 ： 钒钛矿护炉； 操作制度； 炉缸环碳温度
文 献标 志码 ： Ｃ
中图分 类号 ： Ｔ Ｆ ５ ４ ９
Ｓ ｍｅ ｌ ｉ ｔ ｎ ｇ Ｐ ｒ ａ ｃ ｉ ｔ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｃ ｈ ｒ ｅ ｙ ｅ ｒ ｉ ｔ ｅ Ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｎｏ ．４
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｍ ｅ ｔ Ｍ ｌ ｕ ｒ ￣ｃ ｌ ａ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｓ ｃ ｈ ｒ ｅ ｙ ｅ ｒ ｉ ｔ ｅ ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｓ ｕ ｍ ｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｆ ｕ ｒ ．
区， 其 缺点 是易磨 损风 口 ； 也 有针 对铁 口侧 壁 温度 升
钢铁有限公司安钢 ４号高炉有效容积为 １ ０ ８ ０ ｍ ， 开炉 以来 燃 料 比一 般为 ５ ０ ５— ５ ３ ５ ｋ ｇ ／ ｔ ， 生 产指 标处 于全 国 同类 型 高 炉 的前 沿 水平 ， 但２ ０ １ ３年 ３月 以 来， ４号高炉的炉缸环碳温度持续上升 ， 部分敏感监 控点温度 曾经达到 ６ ０ ０ ｏ Ｃ 。当时采取的主要措施是 在人 炉料 中配 加钒钛 球 团矿 ， 起 初 护炉 效果 不 明显 ， 而且温度波动 比较大 ， 后来又同步采取 了降低冶炼
含钛物料护炉方法的探讨
含钛物料护炉方法的探讨翟兴华胡慧丽摘要炉缸炉底异常侵蚀是影响高炉寿命的主要因素。
目前,延长炉缸炉底寿命的主要措施有两个:一是改进炭砖质量,二是采用含钛物料护炉。
若能把二者有机结合起来,将会大大延长高炉寿命。
为此,作者设想把含钛物料以微粉添加剂形式加入炭砖配料中生产含钛复合炭砖。
这种炭砖抗氧化性和抗铁水渗透性较好,而且在炭砖被侵蚀时能及时生成Ti(C、N)沉积物,阻滞碳的进一步溶解和铁水的侵入,对炉底炉缸有保护作用,可克服目前含钛物料护炉方法的一些弊端,有效利用宝贵的钛资源。
关键词高炉含钛物料护炉炭砖INVESTIGATION IN PROTECTION OF BLAST FURNACEBY ADDING OF Ti CONTAINING FURNACE BURDENZhai Xinghua Hu HuiliWuhan Iron & Steel Research And Design InstituteSynopsis The principal factor affecting the blast furnace production campaign is assumed to be the abnormal erosion of the furnace hearth and furnace bottom up to date, there is no remedy but the following two measures one is to improve the quality of the carbon bricks and the other is using Ti containing material as the furnace burden. The farnace campaign will be greatly extended provided that those two measures are effectively combined in the practical operation. For this purpose the author conceived to add the Ti containing material to the ingredient of carbon bricks in the form of powder additive to produce Ti-containing composite carbon bricks. The bricks produced as such show better oxidation resistance and hot metal penetration resistance and can promptly generate Ti(C,N) precipitated material over the carbon brick to prevent carbon from further solution and against hot metal penetration as soon as the carbon brick is eroded, and thus both the furnace hearth and furnace bottom can be well protected. This method can overcome certain shortcomings existing in the present furnace protection methods which use Ti containing material and make good use of very precious source of titanium as well. Keywords blast furnace Ti containing material furnace protection carbon brick1 前言随着炉身修补技术的发展,炉身、炉腹部位已不再是限制高炉寿命的主要环节。
宝钢2号高炉钛球护炉生产实践
０ 引 言
宝 钢 ２号 高炉 是 我 国 自行 设 计 、建 造 的第 一座 ４ ０００ ｍ 级高炉 。２号高炉有效容积为４ ０６３ ｍ ，于 １９９１－ ０６－２９建成投产 ，经过 １５年 ２个月的连续运行 ，于 ２００６－ ０８－３１顺利停炉大修。２号高炉一代炉役累计产铁 ４ ７１７．７ 万 ｔ，单位容积产铁 １１ ６１１．２７ ｔ／ｍ ，跨进 了长寿型大高 炉 的先 进行 列 。
随着 冶炼强度不断增强 ，从 ２００９年 ５月开始 ，２号 高 炉的侧壁温度 持续上 升 ，炉缸 寿命受 到威胁 。为了 减少侧壁温度上升 ，宝钢采取 了一系列措施 ：１）降低 产量 、减小冶炼强度 。２）将侧壁温度最高处 上方 的一 个风 口堵掉 。３）作业方 面 ，采 取了增加 打泥量保证铁 口深度 、炉缸侧 壁灌浆 、增加炉 缸冷却水 流量 、炉 缸 冷却水加冰块等手段。４）气流方 面 ，保持较强 中心气 流等活跃 炉缸 的操 作措施 ，将炉底 温度控制 在一定 的 温度水平 以上 。因为炉底 温度 越低 ，凝 铁层越厚 ，死 料 柱底部贮 存的铁水 量越少 ，周边铁 水密度越 大 ，环
第 ２４卷 第 ６期 ２０１０年 １１月
湖 南 工 业 大 学 学 报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｕｎａｎ Ｕ ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖ Ｏ１．２４ Ｎｏ．６ ＮＯＶ．２０１０
宝钢 ２号高炉钛球护炉生产实践
任 胜 瑜
（宝钢工业技术学校 ，上海 ２００９４１）