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含钛矿石对炉缸具有很好的保护作用

来源:钛板,钛棒,钛管,钛丝,钛设备,钛合金,钛材 发布时间:2015-5-5 13:36:11

目前,含钛矿护炉方式分为局部和整体两大类。局部护炉主要有3种:一是从风口喷入含钛物料,使其在炉缸高温区直接进行还原,主要针对风口与炉壁损坏部位角度40°~90°,风口与铁口角度在80°~160°的区域,缺点是易磨损风口,同时护炉料利用率低。二是从炮泥中加入含钛物料,使其在铁口区域生成Ti(C,N), 有效保护铁口区域的炉缸侧壁。三是风口喂入包芯法,主要针对炉缸的局部侵蚀有较大的优势。整体护炉法主要是从上部加入高钒物料,寻求较优的物料配比方案、高炉操作制度和参数,进行低钛渣冶炼,实现维护炉缸、炉底和高温区冷却壁的效果,同时又能取得较好的技术经济指标。

含钛炉料加入的时机与加入方式。应该选择钛积物能够在炉缸沉积的时候开始加入含钛物料进行护炉。这个时间对于不同的高炉是不同的,并可由钛平衡计算的结果来确定。由计算得出有相当量的钛能够沉积在高炉内时,可以加入含钛物科护炉;或者当Ⅱ、Ⅲ段冷却壁水温差升高或高炉炉缸已到末期时,也应该考虑加钛物料护炉。一般高炉开炉一年左右就开始护炉其效果不一定明显。但对于冶炼强度大、利用系数高、炉缸侵蚀快的高炉,早一些时间加入含钛物料进行护炉操作也是合理的。

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。炉渣中TiO2浓度的提高有利于钛的还原与还原量的增加,有利于TiC与TiN的形成,对护炉有利。而且www.hvw00.com测试表明,以护炉为目的向高炉添加含钛物料导致的炉渣TiO2含量上升,不会对炉渣黏度产生较大的影响。炉渣碱度高一些有利于铁水中[Si]含量的降低,对铁水中[Ti]含量的升高有益,故适当提高炉渣的碱度有利于TiC与TiN形成。

提高炉缸中心温度。在一定条件下,铁水含[Si]高,含钛物料护炉效果好。但是根据解剖与计算,炉渣中TiO2被焦炭中碳还原生成TiN、TiC后,在风口平面处达到最大值,而当TiN、TiC通过风口区时又被氧化并大量溶于铁水中,最后在炉缸炉底的交界处从铁水中析出成为沉积物。因此,生成的积物大多数从炉缸中心迁移到铁水中,又由铁水带到炉底炉缸交界处沉积,这一机理可由冶炼钒钛磁铁矿的高炉易发生炉缸堆集现象得到证实。因此,如何使炉缸中心活跃,提高炉缸中心温度,促进TiO2的还原,又使中心铁水温度提高到易于弥散更多TiN、TiC的水平就变得更为重要。这样即使在铁水含[Si]量不高,但物理热高、炉缸中心活跃,炉缸水平方向温度梯度小时,也可以获得很好的护炉效果。

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