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            冶炼钒钛磁铁矿高炉炉前主沟改造实践

            文档作者: 李永超 吕庆        文档来源: 1.华北理工大学冶金与能源学院 2.河钢集团承钢公司
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            更新时间: 2020年12月24日
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            总第242期 2016年第2期 河北冶金 HEBEl M ETALLURGY Tota】NO 242 20l6.Numbcr2 冶炼钒钛磁铁矿高炉炉前主沟改造实践 李永超 ,吕 庆 (1.华北理工大学冶金与能源学院,河北唐山063009;2.河钢集团承钢公司炼铁部,河北承德 067002) 摘要:详细介绍了承钢450 m 冶炼钒钛磁铁矿高炉应用贮铁式主沟一次通铁量达到26万t以上的生产 实践,重点总结了提高贮铁式主沟使用寿命的经验和技术,提出了450 m 高炉贮铁式主沟进一步提高 使用寿命和缩短大修时间的措施。 关键词:冶炼;高炉;主沟;改造 中图分类号:TF546 文献标识码:B 文章编号:1006—5008(2(】I6】02—0048—05 doi:10.13630/j.cnki.13—1 172.2016.0212 REFORMATION OF FRONT SOW FOR BLAST FURNACE SEM LTING VANADIUM —TITANIUM M AGNETITE Li Yongchao。一 , Lv Qing‘ (1.Metallurgy and Energy Resource Institute,North China University of Science and Engineering,Tangs— hart,Hebei,063009;2. Steel M aking Department,Hesteel Group Chengsteel Company,Chengde,Hebei, 067002) Abstract:It is introduced the production practice to apply iron—storing lander in 450 m vanadium —titanium magnetite smelting blast furnace of Chengsteel with one—time iron capacity of over 230 thousand tons.con— cluded in emphasis the experience and technique to prolong the work life of iron— storing lander,proposed the measures to further prolong its work life and shorten the overhaul time. Key W ords:smelting;blast furnace;lander;reformation 0 引言 贮铁式主沟在冶炼普通矿的高炉上应用较普 遍,极大地改善了炉前工作环境,降低了炉前操作人 员的劳动强度。而在冶炼钒钛磁铁矿的高炉中该技 术尚未有应用的报道。传统观点认为,冶炼钒钛磁 铁矿的高炉不宜使用贮铁式主沟。因为冶炼钒钛磁 铁矿中的TiO 在高温还原气氛下能生成TiC、TiN, 这些钛碳化物和氮化物熔点很高(TiC为3 150℃ , TiN为2 950℃),在高炉冶炼条件下无法熔化,钛 的碳氮化合物弥散在渣铁之间,产生介于渣铁之间 的物质。含钛炉渣黏稠,在普通矿冶炼时,炉渣 (CaO—MgO—SiO:一A1 O )的熔化性温度约为 1 300℃ ;相比之下,含钛炉渣的熔化性温度比普通炉 收稿日期:2015—12—25 作者简介:李永超(1983一),男,工程师,2007年毕业于兰州理工大 学冶金工程专业,现在河钢集团承钢公司炼铁部从事技术管理工作, E —mail:XX— It— liyc@ edvt.toni.ell 48 渣高100 oC左右。在冶炼普通铁矿时过热度为J 5(j ℃ ,而冶炼钒钛磁铁矿的过热度仅为50℃ ,可操作 范围窄,较小的温降会使炉渣的黏度急剧上升,黏附 在铁沟料上越积越厚,不易清理。由于冶炼钒钛磁 铁矿的特殊性,渣铁主沟、铁沟、渣沟均采用传统的 干式沟,每炉渣铁出完后清理,定期修补和砸料 由于上述原因,担心使用贮铁式主沟后,主沟被 黏渣凝死故未应用。在冶炼钒钛磁铁矿的条件卜, 通过一系列的论证和试验,在450 m 高炉首次试JJj 贮铁式主沟,并取得成功。 1 问题的提出 2010年承钢450 1TI 冶炼钒钛磁铁矿高炉的铁水 成分、炉渣成分、主沟凝结物成分的平均值见表1~3 450 m 高炉都为单铁口高炉,由于黏渣,黏附 在主沟捣打料上的炉渣越积越厚,影响正常出渣铁 而在清理这些黏附的炉渣时又极易将主沟捣打料卡^ 掉;频繁的修补主沟,使铁间隔更长。炉前成r制约 河北冶金 2016年第2期 表5 450 m 高炉浇注料的理化指标 Tab.5 Physical and chemical indexes of castable for 450 m blast furnace 3.3 正常生产时结壳的处理和预防 在出铁过程中,人工将结壳破碎,随炉渣一起排 出;控制合理的砂坝高度,减少主沟内炉渣的积存 量;出铁后在主沟内加入炭化稻壳保温,以减缓结壳 凝结速度;增加铁次至18炉/日,降低出铁间隔,也 能有效地减少结壳的发生。 3.4 沟侧壁堆积的预防 开铁口前铁口要烤好,避免潮铁口出铁;保证合 理的铁口深度(大于1.6 m);避免因带炮、压炮引起 的二次出铁现象。 3.5 长时间休风对主沟保温的影响 因休风时间过长会导致贮铁式主沟内的渣铁温 度降低,渣铁变黏稠,撇渣器的里外眼不通,严重时 还会使里外眼堵死。同时低温渣铁黏附在主沟上, 会降低主沟的使用寿命。 为防止以上问题的发生,经研究确定16 h以上 休风,用焦丁代替碳化稻壳,覆盖在主沟内,作为贮 铁式主沟的保温材料。焦丁在保温的同时还能起到 发热作用,加热主沟内存储的渣铁,延长了主沟的使 用寿命。 3.6 制定浇注主沟的修理标准 3.6.1 主沟的修补标准 (1)主沟侧壁厚度≤200 mm必须进行修补。 (2)修补后主沟侧壁厚度≤150 rnm,主沟停止 使用,进行拆除检修。 (3)沟底厚度≤300 mm,主沟停止使用,进行拆 除检修。 (4)由于撇渣器过梁熔损造成大量过渣且不能 修复,主沟停用,进行检修。 (5)炉台下测量主沟底部温度,超过120℃ 主 沟停用,进行检修。 3.6.2 铁沟的停修标准 (1)沟底、沟壁厚度≤150 mm,必须修补。 (2)沟底、沟壁厚度≤100 mrn,停止使用。 4 存在的问题和不足 虽然450 m 高炉的贮铁式主沟一次通铁量达 到了29万t以上,但是并没有进一步推广应用,主 要存在以下问题。 (1)主沟宽度窄,每次出铁后侧壁堆积物必须 清理。 (2)渣沟和铁沟深度浅,铁沟内凝结的铁片需 要定期处理,渣沟仍应用捣打料。 (3)主沟贮铁量小,每炉出完铁后需使用大量 的保温剂给主沟保温。 (4)主沟大修一次用时太长,成为计划检修的 瓶颈(表6)。 表6 450 m 高炉的贮铁式主沟大修用时表 Tab.6 Overhaul time for iron—storing lander of 450 m blast fumace 主沟大修项目 用时/h 休风后清理主沟 支模具 浇筑主沟 浇注料凝固 烘烤主沟 合计 5 下一步改进的方向 (1)针对目前450 m’高炉贮铁式主沟存在的不 足,应设计一种四段式高炉贮铁式主沟。该主沟的 宽度为沟道主沟段浇注料工作层厚度,喇叭口沟道 主沟段长度短,加宽沟道主沟段浇注料工作层薄,砂 坝前方梯形末端段主沟中心线垂直于原主沟中心线 且呈收缩式梯形结构;主沟的砂坝距原主沟中心线 较远且砂坝较宽;主沟钢板的槽前后等宽且宽度较 宽。主沟近铁口端耐冲刷,喇叭口段节省浇注料,加 宽段和末端段渣铁分离充分,因而整条主沟结构合 理、使用寿命长、浇注料消耗量低、渣铁分离效果好。 该主沟水平面结构示意如图5所示。 51 8 6 m 6 m
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