一種釩鈦礦護爐方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種釩鈦礦護爐方法及裝置，其用氮氣給置于移動小車上的盛有釩鈦礦粉的儲料器充壓，使其保證為微正壓，開啟給料器，用氮氣將釩鈦精礦粉經(jīng)風(fēng)口噴入高爐內(nèi)，噴吹期間對儲料器進行在線實時稱重控制，本發(fā)明通過將儲料器、氮氣罐和給料器及其它附屬裝置安裝在移動小車上，移動移動小車調(diào)整噴吹風(fēng)口位置；儲料器底部的下料閥接給料器，儲料器下部配有噴嘴，本發(fā)明可以有針對特定區(qū)域進行噴吹釩鈦礦，移動方便，操作簡單，達到了在線護爐的效果，延長了高爐的使用壽命；通過對儲料器內(nèi)的釩鈦礦和氮氣罐內(nèi)的壓力進行設(shè)定，對釩鈦礦噴吹量進行定量控制，可實現(xiàn)高爐噴吹釩鈦礦護爐的精確控制。
【專利說明】一種釩鈦礦護爐方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高爐煉鐵【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種煉鐵高爐對風(fēng)口以下爐缸、爐底內(nèi)襯進行在線修復(fù)及維護的方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]高利用系數(shù)是高爐追求的主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)之一，但隨著高爐冶煉強度的提高，高爐所承受的熱負荷也隨之增加，軟熔帶以下爐缸、爐底的內(nèi)襯長期在化學(xué)侵蝕、機械沖刷、熱應(yīng)力的作用下脫落，導(dǎo)致冷卻壁工作環(huán)境熱應(yīng)力異常及爐底與爐缸交界處的異常侵蝕等已成為影響高爐壽命的主要因素。為了延長高爐壽命，大多數(shù)高爐采用含鈦物料護爐。在含鈦物料的加入時機上主要包括①在高爐開爐后不久(半年或一年)，就以少量的含鈦物料連續(xù)使用進行護爐；②在爐缸局部出現(xiàn)蝕損時再適度增加含鈦物料，同時把含鈦物料護爐作為高爐常規(guī)冶煉制度的一部分。目前，fL鈦礦加入方法主要有①頂部加入法。該方法是日本住友金屬公司于20世紀(jì)50年代開發(fā)的，但該方法不能有效處理爐缸局部破損。加入量少時不能有效強化局部修復(fù)，護爐效果不明顯，加入量大時，易出現(xiàn)爐缸堆積現(xiàn)象，高爐冶煉強度受控、利用系數(shù)較低炮泥加入法。該法不能有效處理渣口部位侵蝕，同時見效周期較長風(fēng)口喂入包芯線法。該方法適于處理爐缸局部侵蝕，但對風(fēng)口的磨損較大，且喂線機所占的空間受限 、所噴吹的釩鈦護爐料上限量受喂線速度限制。
[0003]專利“高爐噴煤配加釩鈦礦粉噴吹護爐的方法”(申請?zhí)?201010577759.8)公開了一種高爐噴煤配加釩鈦礦粉噴吹護爐的方法。該方法使用煉鐵廠現(xiàn)有的噴煤設(shè)備將粉狀釩鈦物料連續(xù)均勻的配加到原煤中，利用噴煤設(shè)施制粉及噴吹系統(tǒng)，通過煤粉輸送管道，經(jīng)煤粉分配器分配后，將粉狀釩鈦物料從高爐風(fēng)口直吹管插入的噴煤槍噴入高爐爐缸。該方法雖能在線對爐缸、爐底進行修復(fù)和維護，但是該方法沒有針對特定部位進行維護，無針對性且量不易控制。
[0004]專利“煉鐵高爐護爐方法”(申請?zhí)?201210003044.0)公開了一種煉鐵高爐護爐方法。該方法技術(shù)方案為:將含鈦物料從風(fēng)口噴入高爐內(nèi)，利用其中含有Ti元素，在爐底生成高熔點物質(zhì)TiCN來保護爐底不受侵蝕。該方法解決了頂部加入法的不足之處，但對究竟是否和煤粉一起進行噴吹、以何種方式(用什么設(shè)備)進行噴吹、如何有針對性地對破損位置進行噴吹修補、以及護爐料噴吹量的控制方式等都未作交代。
[0005]專利“一種高爐護爐方法”(申請?zhí)?200810069461.9)公開了一種高爐護爐方法，該方法通過采取對爐殼溫度高的部位進行爐體灌漿,對冷卻壁破損部位安裝銅冷卻棒,對爐身內(nèi)襯進行噴涂造襯相結(jié)合的辦法；其中，灌漿采取壓入灌漿的方式，將高鋁質(zhì)耐火料通過灌漿機壓入到爐殼中；噴涂造襯空料線后休風(fēng)對爐身破損部位進行噴涂。采用本發(fā)明方法，對爐體破壞較重；更為嚴重的是“高壓灌漿”對漿料所灌之處的爐體裝置擠壓破壞嚴重。
[0006]該方法不能對爐缸及爐底的內(nèi)襯進行修補，無法從有效解決爐缸內(nèi)部熱應(yīng)力對冷卻壁的影響。
[0007]這些方法均是向爐內(nèi)添加釩鈦護爐料，所不同的是加料的方式和方法不同，而且這些方式方法在一定程度上均存在不足，因此亟需開發(fā)一種新方法來解決該問題，在不影響高爐正常生產(chǎn)的前提下在線對其進行維護，以延長高爐的使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種有針對性的、移動式及可定量控制的釩鈦礦護爐方法及裝置，實現(xiàn)對高爐的在線修復(fù)，以延長高爐的使用壽命。
[0009]本發(fā)明的特點在于，用氮氣給置于移動小車上的盛有釩鈦礦粉的儲料器充壓，使其保證為微正壓，開啟固定在儲料器下端的給料器，用氮氣將釩鈦精礦粉經(jīng)風(fēng)口噴入高爐內(nèi)，實現(xiàn)噴吹釩鈦礦的定量控制及對高爐的在線修復(fù)功能；噴吹期間對儲料器進行在線實時稱重控制，移動移動小車調(diào)整噴吹風(fēng)口位置；
[0010]具體工藝如下:
[0011]I)微正壓是保證儲料器內(nèi)的釩鈦礦噴吹順暢，并通過動力閥來調(diào)節(jié)壓力，改變氮氣罐內(nèi)的載氣壓力，要求其壓力為微正壓，儲料器內(nèi)的壓力保持20~50Pa的微正壓；在此同時對釩鈦礦進行流化，以消除儲料器壁面對釩鈦礦的流動邊界層及釩鈦礦之間的相互粘結(jié)作用，要求能使邊界層分布產(chǎn)生擾動；
[0012]2)通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)氮氣罐的氮氣壓力穩(wěn)定在0.8~1.2MPa之間；
[0013]3)給料器利用氮氣將釩鈦礦粉噴入高爐內(nèi)，噴吹速率為26.04~104.17kg/min，釩鈦礦加入量5~20kg/t生鐵。
[0014]4)實時稱量儲料器內(nèi)的釩鈦礦重量，通過在儲料器上設(shè)置壓力秤瞬時反映儲料器內(nèi)釩鈦礦的減少量，以確定噴在某破損處噴補料的量及儲料器下一次的裝料時間；
[0015]根據(jù)高爐爐缸、爐底破損的具體狀況，移動移動小車，以調(diào)整噴吹風(fēng)口位置。
[0016]本發(fā)明所用的一種釩鈦礦護爐方法的裝置，是由儲料器、壓力秤、噴嘴、下料閥、給料器、移動小車、氮氣罐組成，儲料器、氮氣罐、給料器置于移動小車上，儲料器底部的下料閥接給料器，氮氣罐一端與給料器由法蘭連接，儲料器下部配有噴嘴，氮氣罐主管通過閥連接氮氣管道，氮氣罐上的支管分別與儲料器上的噴嘴及儲料器上部連接，儲料器中部配有壓力秤。
[0017]本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)有，給料器由支撐裝置固定在移動小車上，所述移動小車上設(shè)有鎖死裝置。
[0018]采用本發(fā)明具有可以實現(xiàn)以下明顯效果:
[0019]1、本發(fā)明通過將儲料器、氮氣罐和給料器及其它附屬裝置安裝在移動小車上，針對特定區(qū)域進行噴吹釩鈦礦，移動方便，操作簡單，達到了在線護爐的效果，延長了高爐的使用壽命；
[0020]2、通過對儲料器內(nèi)的釩鈦礦和氮氣罐內(nèi)的壓力進行設(shè)定，對釩鈦礦噴吹量進行定量控制，可實現(xiàn)高爐噴吹釩鈦礦護爐的精確控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:1儲料器、2釩鈦礦、3壓力秤、4噴嘴、5下料閥、6給料器、7支撐裝置、8壓力表、9放散閥、10氮氣管道、11軟連接、12球閥、13氮氣罐、14移動小車、15疏水閥、16法蘭閥、17手動閥、18動力閥、19壓力計。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的工藝過程做詳細說明:
[0024]如圖所示，當(dāng)高爐進行釩鈦礦護爐時，儲料器I內(nèi)事先儲存一定量的釩鈦精礦粉。同時N2由氮氣管網(wǎng)10通過軟連接11經(jīng)球閥12進入氮氣罐13。根據(jù)壓力表8的即時測定值，若氮氣罐13內(nèi)的壓力過高，則通過放散閥9放散，使壓力穩(wěn)定在0.8~1.2MPa之間，實現(xiàn)供氣壓力的穩(wěn)定，同時定期的進行通過疏水閥15進行排水。高壓N2由氮氣罐13經(jīng)法蘭閥16進入給料器6，在儲料器I的出料端與給料器6的交接處形成局部負壓，使釩鈦礦2由儲料器I的底部端口經(jīng)下料閥5進入給料器6，從而高壓N2使釩鈦礦2以26.04~104.17kg/min的噴吹速率經(jīng)風(fēng)口輸送給高爐，從而達到對高爐在線修復(fù)的目的,若噴入量過高易使高爐爐缸內(nèi)壁凍結(jié)。同時為了減少儲料器I壁面對釩鈦礦2的阻力，將部分N2由氮氣罐13經(jīng)手動閥17噴入儲料器I內(nèi)，既減少儲料器I的壁面阻力，又使釩鈦礦2流態(tài)化。為使釩鈦礦2順暢的進入給料器6內(nèi)，使部分N2由氮氣罐13經(jīng)動力閥進入儲料器I并顯示在壓力計19上，從而使儲料器I內(nèi)的壓力保持在20~50Pa之間，形成微正壓。
[0025]本發(fā)明的定量控制方案為:實時的對壓力秤3和壓力表8的數(shù)據(jù)進行采集，若壓力秤3顯示的數(shù)值過低，表明儲料器I內(nèi)的釩鈦礦2不足，則需要通過調(diào)節(jié)氮氣罐13內(nèi)的N2壓力來保證單位時間向高爐的噴料量，同時向儲料器I內(nèi)增加釩鈦礦。從而達到定量控制的目的，實現(xiàn)對高爐噴吹釩鈦礦的精確控制。
[0026]本發(fā)明所涉及的裝置除氮氣管網(wǎng)10外均連接后安裝在移動小車14上，其中儲料器1、給料器6靠支撐裝置7固定在移動小車14上。達到移動方便、操作快捷的目的。
[0027]實施例
[0028]以容積3200m3的高爐為例，高爐順行時，每兩個小時出一次鐵計生鐵量為625t。釩鈦礦護爐的加入量為5~20kg/t生鐵，其中高爐生產(chǎn)前期按6~10 kg/t生鐵，后期按12~16 kg/t生鐵進行噴吹釩鈦礦，總加入量5~20kg釩鈦礦/t生鐵，前期按6~10 kg釩鈦礦/t生鐵，后期按12~16 kg釩鈦礦/t生鐵，其N2壓力高于送風(fēng)壓力，即0.8~1.2MPa。
[0029]高爐生產(chǎn)前期，按噸生鐵釩鈦礦噴入量8 kg計，兩個小時釩鈦礦噴入量為5t，則噴入量為41.7kg/min，所需N2壓力為0.9MPa。
[0030]將本發(fā)明的所有裝置除氮氣管道10外置于移動小車14上。保證儲料器I內(nèi)的釩鈦礦2有足夠的量。打開球閥12使1.2MPa的氮氣從氮氣管道10經(jīng)軟連接11進入氮氣罐13，在氮氣罐13內(nèi)壓力穩(wěn)定到0.9MPa后經(jīng)法蘭閥16進入給料器6，在儲料器I的下端口與給料器6的交接處形成局部負壓，此時打開下料閥5，由于保持儲料器I內(nèi)的壓力為微正壓，故可使釩鈦礦2在壓力及自身重力的作用下經(jīng)下料閥5進入給料器6內(nèi)與N2混合。在此過程中，由于釩鈦礦2在儲料器I的壁面上流動邊界層，為消除邊界層的影響及釩鈦礦間的粘結(jié)作用，使一部分N2由氮氣罐13通過手動閥17進入儲料器I內(nèi)，使靠近壁面的釩鈦礦2流態(tài)化。同時為保證儲料器I內(nèi)為微正壓，使部分N2由氮氣罐13通過動力閥18進入出料器I內(nèi)并顯示在壓力計19上，可通過調(diào)節(jié)動力閥18的開度來調(diào)節(jié)儲料器I內(nèi)的壓力。釩鈦礦2與N2在給料器6內(nèi)混合后經(jīng)風(fēng)口噴入高爐，從而實現(xiàn)可移動、有針對性的釩鈦礦護爐，同時可精確控制釩鈦礦的噴入量，達到在線修復(fù)及維護高爐，以延長高爐使用壽命的目的。
[0031]高爐生產(chǎn)后期，按噸生鐵釩鈦礦噴入量16kg /t生鐵計，兩個小時釩鈦礦噴入量為lot，則噴入量為83.4kg/min，所需N2壓力為1.1MPa0打開球閥12使1.2MPa的氮氣從氮氣管道10經(jīng)軟連接11進入氮氣罐13，在氮氣罐13內(nèi)使壓力穩(wěn)定到1.1MPa后經(jīng)法蘭閥16進入給料器6，在儲料器I的下端口與給料器6的交接處形成局部負壓，此時打開下料閥5，由于保持儲料器I內(nèi)的壓力為微正壓，故可使釩鈦礦2在壓力及自身重力的作用下經(jīng)下料閥5進入給料器6內(nèi)與N2混合，根據(jù)壓力秤3的顯示值調(diào)節(jié)氮氣罐13內(nèi)的壓力可精確控制釩鈦礦的噴入量。釩鈦礦2與N2在給料器6內(nèi)混合后經(jīng)風(fēng)口噴入高爐。
【權(quán)利要求】
1.一種釩鈦礦護爐方法，其特征在于，用氮氣給置于移動小車上的盛有釩鈦礦粉的儲料器充壓，使其為微正壓，開啟給料器，用氮氣將釩鈦精礦粉經(jīng)風(fēng)口噴入高爐內(nèi)，噴吹期間對儲料器進行在線實時稱重控制，移動移動小車調(diào)整噴吹風(fēng)口位置； 具體工藝如下: 1)儲料器內(nèi)的壓力保持20~50Pa的微正壓； 2)通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)氮氣罐的氮氣壓力穩(wěn)定在0.8~1.2MPa之間； 3)給料器利用氮氣將釩鈦礦粉噴入高爐內(nèi)，噴吹速率為26.04~104.17kg/min，釩鈦礦加入量5~20kg/t生鐵； 4)實時稱量儲料器內(nèi)的釩鈦礦重量。
2.一種用于權(quán)利要求1所述的一種釩鈦礦護爐方法的裝置，其特征在于，由儲料器、壓力秤、噴嘴、下料閥、給料器、移動小車、氮氣罐組成，儲料器、氮氣罐、給料器置于移動小車上，儲料器底部的下料閥接給料器，氮氣罐一端與給料器由法蘭連接，儲料器下部配有噴嘴，氮氣罐主管通過閥連接氮氣管道，氮氣罐上的支管分別與儲料器上的噴嘴及儲料器上部連接，儲料器中部配有壓力秤。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種釩鈦礦護爐方法的裝置，其特征在于，給料器由支撐裝置固定在移動小 車上，所述移動小車上設(shè)有鎖死裝置。
【文檔編號】C21B7/00GK104073579SQ201310103089
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月27日
【發(fā)明者】劉德軍, 李衛(wèi)東, 郝博, 賈振, 馬光宇, 韓淑峰, 王寶海, 張洪宇, 孟凡雙, 王志君 申請人:鞍鋼股份有限公司