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防止熔分还原电炉炉衬侵蚀的主要措施

编辑:保温砖 时间:2021-05-06 浏览:
结合国内外常用护炉措施,对炉衬挂渣保护为首选方法,但此方法需要更改炉型,重新设计水冷炉壁,对于已经 投运的中试线熔分电炉不易实施,保温砖 若重新建设,则费用较高,若在现有炉型基础上进行优化改造则影响现有设备功 能,同时耽误试验生产。因此,对炉衬进行冷却挂渣为中长期考虑措施。目前中试线采取的防止炉衬侵蚀措施主要包 括三方面。

1、防止金属化球团氧化,降熔分电炉冶炼负荷

熔分电炉原料为转底炉生产的高温金属化球团,球团金属化率≥85%,因其疏松多孔的结构而被称为海绵铁。金 属化球团出炉温度800℃左右,金属铁刚生产不久活性很高,若不采取任何保护措施则高温、高孔隙率的金属化球团 会发生严重的二次氧化,金属化率下降10%〜30%,球团中FeO含量上升,渣对炉衬的化学侵蚀和物理冲刷作用加 强。

球团金属化率降低,加重了熔分电炉冶炼负荷,同时需要配加较多的还原剂,使得加料困难。采用打水冷却金属 化球团的方式,虽然会有效防止球团二次氧化,但损失了大量的球团显热,尤其是水分进入熔分电炉,炉况恶化,冶 炼周期延长,总体能源利用效率下降。

经过反复摸索实践,中试线科研人员自主研发了高温金属化球团的保护方法并设计/简易的配套装置,有效防止 了高温金属化球团在储存及转运过程中的二次氧化和粘结情况,保温材料 保持了球团显热,熔分电炉负荷减轻,冶炼周期明显 缩短,能源利用效率显著提升,炉衬寿命相对延长。

2、控制治炼温度,缩短明弧冶炼时间

多轮试验结果表明,还原剂加入适当,控制合理出铁温度可获得较好的钒还原率。因此,在原先基础上降低出铁 温度,渣温随之下降。此外,出铁温度降低,冶炼时间缩短,含钛炉揸浸泡炉壁的时间也相应缩短,对炉衬起到一定 保护作用。

由于金属化球团的特殊性,熔分电炉冶炼不同于普通的电弧炉炼钢和矿热炉炼矿,而是介乎两者之间,因此,供 电和加料制度具有特殊性。在试验基础上,根据用电量和熔化情况制定了相互匹配的供电和加料制度,避免电能浪 费,减少辐射损失。同时调整了加料位置,将物料加在电极和炉壁之间,对炉壁耐火材料起到保护作用。

3、对炉衬侵蚀严重区域进行热喷补

对供电、加料制度及终点控制温度的调整在一定程度上缩短了熔分电炉冶炼周期,减少了明弧辐射炉壁的时间, 降低了高温含钛炉渲对炉衬的浸泡,保温浇注料 延缓了耐火材料侵蚀速度,炉衬寿命延长8~10炉次。

由于炉衬侵蚀并不均匀,为延长炉衬寿命,采取了局部喷补护炉措施。但含钛炉渣为中试线重要产品,若其TiO 2品位降低,尤其是SiO2杂质较高则后续含钛炉渣提钛过程会较为困难,故喷补料的种类和喷入量需要严格控制。目 前课题组正在研究钛质喷补料的实用性,以求保护炉渣品位。同时,炉役前期一般不进行喷补,或视情况喷补较薄的 一层;炉役后期逐步加大喷补量:。但只对电极背后及渣、铁口侵蚀较为严重的区域进行喷补。

喷补料的使用虽然对含钛炉渣品位造成了一定影响,但综合考虑,经济适用性较强,若新型喷补料研制成功,消 除对钛渣品位的影响,炉衬寿命势必得到较大程度延长。