專利名稱：一種提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用低成本調(diào)渣劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用低成本調(diào)渣劑。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)爐是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的主體設(shè)備，其壽命直接關(guān)系到轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)成本。為了提高轉(zhuǎn)爐壽命，20世紀(jì)90年代中期，美國LTV公司首先開發(fā)并采用濺渣護(hù)爐技術(shù)，大幅提高了轉(zhuǎn)爐爐齡，由1990年的6200爐次上升到1995年的15658爐次。采用濺渣護(hù)爐技術(shù)后，轉(zhuǎn)爐耐火材料的消耗降低25% 50%左右。日本轉(zhuǎn)爐爐齡并不高，一般在6000 8000爐。在濺渣護(hù)爐條件下，武鋼通過轉(zhuǎn)爐長壽化系統(tǒng)研究，最高爐齡達(dá)3萬余爐，寶鋼復(fù)吹爐齡最高
I萬余爐，一般在6000 8000爐。 濺渣護(hù)爐方法分為臥式噴槍法、臥式底吹法、立式底槍法、臥式火焰噴涂法、直立噴槍法等。目前，普遍采用的是立式氧槍法。其工藝特點(diǎn)是利用頂吹氧槍切換氮?dú)猓瑖姙R經(jīng)改性的終渣，將其涂敷在轉(zhuǎn)爐爐襯內(nèi)壁。通過噴射角度的改變，能有目的地集中噴濺某個部位。吹煉前，加入過量的白云石與石灰，吹煉期間因過飽和的氧化鎂渣相減輕了爐襯的侵蝕。此外，泡沫渣在爐襯上形成保護(hù)層。提高濺渣層與爐襯磚間二者的結(jié)合強(qiáng)度，是改善濺渣護(hù)爐效果的關(guān)鍵。提釩轉(zhuǎn)爐由于其生產(chǎn)特殊性，其維護(hù)及長壽化技術(shù)研究較少，特別是提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐技術(shù)未見報道。為盡可能提高產(chǎn)釩率，提釩冶煉對爐溫控制比較嚴(yán)格，通常會采用加部分生鐵塊的方式來輔助降溫。所以，加料側(cè)不僅受鐵水的沖擊，還要受到生鐵塊的沖擊，由于爐溫低，爐渣呈塊狀，吹煉時與鐵水一起對工作層磚進(jìn)行全程硬性機(jī)械沖擊，故機(jī)械沖擊是提釩轉(zhuǎn)爐爐底和爐身下部損毀的主要原因。與煉鋼轉(zhuǎn)爐不同，提釩轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的釩渣熔點(diǎn)低、含釩高、含MgO低，濺渣時掛渣困難，因此需要對釩渣進(jìn)行改質(zhì)處理。綜上所述，亟需一種適用于提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐的調(diào)渣劑。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠適提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用低成本調(diào)渣劑。本發(fā)明提供了一種提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用低成本調(diào)渣劑，所述調(diào)渣劑的化學(xué)成分按重量百分比計包括20% 50%的C、40% 72%的Mg0、4% 7%的CaO以及不大于3%的H2O,并且形成所述調(diào)渣劑中的MgO的原料包括廢棄鎂碳磚。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，所述調(diào)渣劑可以由預(yù)定量的廢棄鎂碳磚、鎂砂、含碳材料和活性石灰混合而成。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，所述廢棄鎂碳、鎂砂、含碳材料和活性石灰的粒度優(yōu)選地都小于5mm。
在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，所述的含碳材料可以為石墨、焦粉、浙青焦或無煙煤。在本發(fā)明的一個不例性實(shí)施例中，所述鎂砂中MgO的重量百分含量優(yōu)選地大于90%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用調(diào)渣劑的有益效果包括能夠有效利用廢棄耐火材料；能夠有效還原釩渣中的FeO，提高改質(zhì)后的釩渣熔點(diǎn)和粘附性，從而使用該調(diào)渣劑后，在采用釩渣進(jìn)行濺渣護(hù)爐時能夠改善掛渣效果，提高爐襯抗沖刷能力，有效提聞提I凡轉(zhuǎn)爐爐襯壽命。
具體實(shí)施方式

在下文中，將結(jié)合示例性實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用低成本調(diào)渣劑。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)爐提釩工藝過程中，由于冶煉時間短、溫度低、渣中低共熔物成分少、爐渣流動性差，在到達(dá)提釩冶煉終點(diǎn)之前，鐵水中C與O反應(yīng)并沒有充分展開，爐氣中Pm、Pco2較低，而Pcs較高，爐渣粘結(jié)性差，導(dǎo)致鎂炭磚暴露在氧氣氛圍中，促使C與O2反應(yīng)，鐵液面以上爐襯侵蝕速率明顯高于鐵液面以下。鐵液面以上爐襯基本上是按氧氣直接脫碳—疏松脆化一沖蝕剝落一再氧化的方式反復(fù)作用，使磚體逐漸被蝕損。鑒于提釩轉(zhuǎn)爐的上述特性，本發(fā)明提出了一種適合用于提釩轉(zhuǎn)爐的濺渣護(hù)爐的調(diào)渣劑。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例，提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用低成本調(diào)渣劑的化學(xué)成分按重量百分比計包括20 % 50 %的C、40 % 72 %的Mg0、4 % 7 %的CaO、不大于3 %的H2O以及少量雜質(zhì)，并且形成所述調(diào)渣劑中的MgO的原料包括廢棄鎂碳磚。優(yōu)選地，所述調(diào)渣劑的化學(xué)成分按重量百分比計由20% 50%的C、40% 72%的Mg0、4% 7%的CaO以及不大于3 %的H2O組成。其中，調(diào)渣劑中的C的作用包括能夠?qū)⑩C渣中的FeO還原，提高釩渣的粘附性；調(diào)渣劑中的MgO的作用包括能夠?qū)︹C渣的熔點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，提高濺渣層的抗熱性；調(diào)渣劑中的CaO的作用包括能夠調(diào)節(jié)釩渣的流動性。當(dāng)調(diào)渣劑中的C重量百分含量超過50 %時，在吹氧過程中C不光還原渣中的FeO，同時C氧化生成大量的熱，會使得改性后的釩渣成為液態(tài)，不利于濺渣操作。同樣，當(dāng)調(diào)渣劑中的C重量百分含量低于20%時，在吹氧過程C氧化生成的熱量不足、對FeO的還原量不夠，使得改性后的釩渣粘附性差，也不利于濺渣操作。因此，在本發(fā)明的調(diào)渣劑中，C的重量百分含量為20% 50%。當(dāng)調(diào)渣劑中的MgO重量百分含量超過72%時，在吹氧過程進(jìn)行釩渣改性時，會使得改性后的釩渣熔點(diǎn)較高，渣流動性和粘附性差，不利于濺渣操作。同樣，當(dāng)調(diào)渣劑中的MgO重量百分含量低于40%時，對釩渣的改性效果不足，釩渣的熔點(diǎn)仍較低，濺渣后渣層抗沖刷性差，起不到保護(hù)爐襯的作用。因此，在本發(fā)明的調(diào)渣劑中，MgO的重量百分含量為40% 72%。當(dāng)調(diào)渣劑中的CaO重量百分含量超過7%時，會使得改性后的釩渣CaO含量較高，而造成濺渣后的爐次所生產(chǎn)的釩渣CaO含量高，影響采用釩渣生產(chǎn)釩制品時釩的收得率。同樣，當(dāng)調(diào)渣劑中的CaO重量百分含量低于4%時，對釩渣的改性效果不足，釩渣黏度差，起不到保護(hù)爐襯的作用。因此，在本發(fā)明的調(diào)渣劑中，CaO的重量百分含量為4% 7%。在本發(fā)明的調(diào)渣劑中，要求H2O含量不大于3%主要是從安全角度考慮，當(dāng)調(diào)渣劑中H2O含量過大時，存在噴濺的危險，因此，調(diào)渣劑中含H2O的量越少越好。在本發(fā)明的另一個示例性實(shí)施例中，為了方便配料，調(diào)渣劑可以由預(yù)定量的廢棄鎂碳磚、鎂砂、含碳材料和活性石灰混合而成。優(yōu)選地，所述鎂砂中MgO的重量百分含量大于90%。此外，廢棄鎂碳磚、鎂砂、含碳材料和活性石灰的粒度優(yōu)選地都小于5_，這樣的好處是能夠在較短的吹氧時間里將材料熔化成渣，同時保證一定的顆粒度可以減少下料過程粉塵產(chǎn)生量。然而，本發(fā)明不限于此，在形成根據(jù)本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例的調(diào)渣劑時，廢棄鎂碳磚、鎂砂、含碳材料和活性石灰的粒度也可以大于5_。這里，含碳材料可以為石墨、焦粉、浙青焦或無煙煤。優(yōu)選地，含碳材料中的單質(zhì)碳重量百分含量不小于85%。廢棄鎂碳磚是冶金工業(yè)的常見廢料，通常的廢棄鎂碳磚按重量百分比計含有60% 90%的氧化鎂和10% 40%的碳。具體來講，在形成本示例性實(shí)施例的調(diào)渣劑時，可以以廢棄鎂碳磚和活性石灰為 主要原料，然后通過加入鎂砂或氧化鎂以及含碳材料等來調(diào)節(jié)調(diào)渣劑的成分，以使調(diào)渣劑的成分滿足上述要求。在另一個示例性實(shí)施例中，本發(fā)明的提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用低成本調(diào)渣劑也可采用如下方法得到以廢棄鎂碳磚、鎂砂、含碳材料、活性石灰為原料，將廢棄的鎂碳磚破碎成< 5mm的細(xì)顆粒，根據(jù)鎂碳磚顆粒成分情況及調(diào)渣劑成分要求，采用鎂砂、含碳材料、活性石灰進(jìn)行成分調(diào)整，然后混合均勻，從而成分范圍按重量百分比計滿足C 20% 50%，MgO40% 72%，CaO 4% 7%，H2O < 3%的提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用調(diào)渣劑。其中，廢棄鎂碳磚按重量百分比計含有60% 90%的氧化鎂和10% 40%的碳；鎂砂中的MgO含量大于90 %，粒度< 5mm ;含碳材料可以為石墨、焦粉、浙青焦、無煙煤等，其含碳量應(yīng)不小于85%，粒度< 5mm ;活性石灰為冶金企業(yè)常用原料，其CaO含量應(yīng)大于75%,粒度< 5_。為了更好地理解本發(fā)明的上述示例性實(shí)施例，下面結(jié)合具體示例做進(jìn)一步說明。示例 I使用廢棄鎂碳磚、鎂砂、石墨、活性石灰為原料，將各原材料按一定比例混合均勻，調(diào)渣劑成分范圍為C 20%, MgO 72%, CaO 6%, H2O 2%。示例 2使用廢棄鎂碳磚、鎂砂、含碳量為95%的無煙煤、活性石灰為原料，將各原材料按一定比例混合均勻，調(diào)渣劑成分范圍為C 20%, MgO 69%, Ca06%, H2O 2%。示例 3使用廢棄鎂碳磚、MgO含量為96%鎂砂、石墨、活性石灰為原料，將各原材料按一定比例混合均勻，調(diào)渣劑成分范圍為C 49%, MgO 40%, CaO 7%, H2O 3%，以及少量雜質(zhì)。示例 4使用廢棄鎂碳磚、鎂砂、含碳材料、活性石灰為原料，將各原材料按一定比例混合均勻，調(diào)渣劑成分范圍為C 40%, MgO 50%, CaO 7%, H2O 3%。本發(fā)明的調(diào)渣劑能夠有效利用廢棄的鎂碳磚，還能夠有效地提高釩渣熔點(diǎn)與粘附性，從而增強(qiáng)濺渣效果，適合用于提釩轉(zhuǎn)爐的濺渣護(hù)爐。此外，本發(fā)明還具有生產(chǎn)方法簡單、改質(zhì)效果好等優(yōu)點(diǎn)。盡管上面已經(jīng)結(jié)合示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可以對上述實(shí)施例進(jìn)行各種修改。·
權(quán)利要求
1.一種提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用低成本調(diào)渣劑，其特征在于，所述調(diào)渣劑的化學(xué)成分按重量百分比計包括20% 50%的C、40% 72%的Mg0、4% 7%的CaO以及不大于3%的H2O,并且形成所述調(diào)渣劑中的MgO的原料包括廢棄鎂碳磚。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用低成本調(diào)渣劑，其特征在于，所述調(diào)渣劑由預(yù)定量的廢棄鎂碳磚、鎂砂、含碳材料和活性石灰混合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用低成本調(diào)渣劑，其特征在于，所述廢棄鎂碳磚、鎂砂、含碳材料和活性石灰的粒度都小于5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用低成本調(diào)渣劑，其特征在于，所述的含碳材料為石墨、焦粉、浙青焦或無煙煤。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用低成本調(diào)渣劑，其特征在于，所述鎂砂中MgO的重量百分含量大于90 %。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用低成本調(diào)渣劑。所述調(diào)渣劑的化學(xué)成分按重量百分比計包括20％～50％的C、40％～72％的MgO、4％～7％的CaO以及不大于3％的H2O，并且形成所述調(diào)渣劑中的MgO的原料包括廢棄鎂碳磚。本發(fā)明的提釩轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐用低成本調(diào)渣劑能夠有效利用廢棄耐火材料；并且能夠有效還原釩渣中的FeO，提高改質(zhì)后的釩渣熔點(diǎn)和粘附性，從而使用該調(diào)渣劑后，在采用釩渣進(jìn)行濺渣護(hù)爐時能夠改善掛渣效果，提高爐襯抗沖刷能力，有效提高提釩轉(zhuǎn)爐爐襯壽命。
文檔編號C21C5/36GK102912072SQ201210426409
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者陳煉, 戈文蓀, 曾建華, 陳永, 王建, 蔣龍奎, 卓鈞, 王二軍, 黃正華, 董克平 申請人:攀鋼集團(tuán)研究院有限公司, 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團(tuán)西昌鋼釩有限公司