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1、3高炉护炉操作探究'>莱钢1880m3高炉护炉操作探究【摘要】本文简单介绍了应用含钛原料护炉机理和莱钢1880m3高炉采用含钛球团护炉操作，及高炉侵蚀的因素。经过查阅资料和实践操作分析，得出采用含钛物料进行高炉护炉时,[Ti]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TiC与TiN的析出。【关键词】高炉；含钛炉料；护炉；钛溶解度1前言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蚀，从而使炉壁温度升高，甚者出现严重的炉缸烧穿等事故。因此高炉后期的护炉操作显得异常重要。用含钛原料进行
2、护炉操作也已经成为我国大部分钢企护炉的首选。本人秉着学习的态度对高炉后期服役异常进行保护性操作研究。2炉缸、炉底侵蚀原因炉缸、炉底损坏的主要形式有炭砖环裂，炉缸、炉底交界处“蒜头状”侵蚀和炭砖脆化。其主要原因是：渣铁和煤气流的机械冲刷、热应力破坏、煤气中C02,02,H20和漏入炉内水的氧化作用、铁和碱金属的渗透引起炭砖变质，并在渗透层和炭砖之间产生环形裂缝。3钛化物护炉机理炉底钛化物的生成与钛在铁水中的溶解度有关，当铁水中钛达到一定浓度时，就会析出TiC。从图1中可以看出2条曲线交于A点，其对应温度为1840
3、Ko而高炉炉墙附近铁水的温度一般达不到这么高，如果达到了也就意味着炉墙要损坏。所以在研究铁水中TiC析出时，应在低于A点温度区域讨论。在炉缸铁水温度较高区域(区域1),当T为1773K时，渣铁平衡时铁水中的的w([Ti])e为0.157,铁水中钛的溶解度w([Ti])s为0.576,w([Ti])gw([Ti])e,所以这一区域很难生成TiC.但是在铁水温度较低区域(区域2),因温度下降时w([Ti])s减少，假设炉缸中1773K的铁水流动到炉缸的炉墙附近，铁水温度降至1473-1573K时,铁水中钛的溶解度w
4、([Ti])s只有0.068〜0.153,小于1773K时铁水w([Ti])e,所以TiC只能在炉缸温度较低的部位生成。从上图中可以看出，区域3的温度高于A点温度此时渣-铁界面钛的平衡浓度大于钛的溶解度，会生成TiC.故用钛球护炉时，如果加入过多的钛球，渣中的TiO2增多，使渣-铁界面钛的浓度过大，生成大量的TiC,导致炉渣和铁水变稠，高炉操作困难所以冶炼温度不能高于A点。炉缸中形成钛沉积物的原理是：在渣-铁界面即炉缸的高温区域，发生反应TiO2+2(C)=[Ti]+2C0(g),渣中的Ti02被还原成钛,反应
5、[Ti]+[C]二TiC(S)(1)在高温下很难发生所以在铁水高温区域不会有TiC生成，而炉缸侵蚀部位的低温区域能满足反应式⑴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低温侵蚀部位，不断生成TiC,不断积累沉积，达到护炉目的。4护炉操作情况我厂1#1880m3高炉已经投产八年，属于服役后期，7月18日以来炉缸二层冷却壁温度第4和第6测温点出现异常升高，(最高温度分别为318°C和330°C)针对莱钢1880m3高炉炉壁实际情况进行炉顶配加含钛球团护炉操作。成分如下表：高炉矿批平均为每
6、12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318°C恢复到正常温度230°C,第二层4点从330°C恢复到200°C±下，达到预期效果，目前高炉每批料扔配加500kg含钛球团。根据实践数据得知当配加钛球后铁水中的成分钛含量有了明显增加，基本稳定在0.1%〜0.2%之间。如下表：考虑到铁水中的硅含量限制了铁水中的钛含量(w(［Ti］❷0.2w(［Si］)),所以控制合适的冶炼温度促进渣
7、中TiO2还原的同时还要提高铁水中硅含量，以保证铁水中有足够的钛，另一方面，通过降低侵蚀碳砖表面温度来降低钛的溶解度，促进侵蚀部位铁水中钛的析出，使得含钛保护层脱落后能在短时间内迅速形成。4结论(1)由上述可知［Ti］+［C］二TiC(S)在高温下很难发生,所以在铁水高温区域不会有TiC生成，而炉缸侵蚀部位的低温区域能满足反应式发生的条件，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低温侵蚀部位，不断生成TiC,不断积累沉积，达到护炉目的。(2)根据实践操作经验和其它高炉护炉数据对比，得出采用含钛
8、物料进行高炉护炉时，［Ti］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TiC与TiN的析出。(3)考虑影响［TiC］含量的因素，在护炉操作时应提高铁水中硅含量，以保证铁水中有足够的钛，另一方面，通过降低侵蚀碳砖表面温度来降低钛的溶解度，促进侵蚀部位铁水中钛的析出，使得含钛保护层脱落后能在短时间内迅速形O参考文献：［1］马家源，孙希文，刁日升，高炉冶炼帆钛磁铁矿理
