专利名称：：一种提钒转炉的补炉方法
技术领域：
：本发明涉及一种提钒转炉的补炉方法，更具体地涉及一种使用煤氧枪为提钒转炉进行补炉的方法。
背景技术：
：在炼钢之前，从含钒铁矿熔融形成的铁水中回收钒是从19世纪初期开始的。该过程一般不加造渣剂，只向铁水中吹入空气和/或氧气，使其中的钒氧化生成V205与铁水中的Si、Ti和Mn等易氧化的元素的氧化物一起进入渣相，获得可以被利用的钒渣，提钒后的铁水被称为半钢。近年来，随着钒制品市场的稳定增长，增加钒制品的产量成为了提高钢厂经济效益的有效措施。使用顶底复吹转炉在提钒中具有良好的冶金效果，国内外的提钒工艺均向采用顶底复吹炼钢的方向发展。顶底复吹炼也即从转炉顶吹氧气、从转炉底吹惰性气体来对转炉内的钢水进行冶炼。用惰性气体搅拌钒渣和含碳半钢以强化它们之间的氧化还原过程，从而降低半钢中的钒含量和钒渣中的氧化铁含量，以相应地提高钒渣中的V205含量。底吹的关键设备是炉底的透气元件(通常称为透气砖)。随着砌筑和维护技术的发展，提钒转炉的炉龄理论值能够达到6000炉以上，但受到炉内高温铁液、强氧化性渣(铁的氧化物(简称TFe)，含量高达25-35重量％)的冲刷和侵蚀的影响，且由于底吹供气管道长期处于高温、急冷急热等比较恶劣的条件下，透气砖长期与高温钢液接触，很容易被严重侵蚀，縮短了透气砖的使用寿命，无法与炉龄同步，甚至可能发生漏炉事故。一般提钒转炉中的透气砖的使用寿命只有2000-3000炉，这样一来中、后期炉役中提钒转炉处于无底吹的纯顶吹状态，降低了钒渣中、05含量和钒回收宰，实际上降低了转炉的有效生产时间。因此希望能够在生产过程中通过对转炉透气砖进行有效的维护，以使转炉能较长时间保持完好，具有较高的生产效率。通常地，当透气砖被侵蚀的厚度达到100-300毫米时就需要进行修补，否则，会造成透气砖被侵蚀得过于严重而无法修补，甚至还会造成漏炉等事故。通常，由于炉渣的侵蚀和金属液体、气流的冲刷以及操作等原因导致转炉提钒生产所使用的顶底复吹转炉的蚀损的速度和程度不均匀，也就是说随着生产的进行，转炉内一部分保持较好的状态而另一部分则严重破损。因此在提钒生产的过程中还需要修补转炉，例如修补转炉炉面或透气砖等，以保证转炉能尽可能长时间地保持在良好的运作状态下，提高转炉炉役内的生产量。由于提钒生产中的炉渣中含有大量的钒，因此不能采用溅渣法对转炉内被侵蚀的部分进行修补。因此目前经常用扣补的方法来对提钒转炉的炉面和透气砖进行维护。具体而言，对于目前常用的120吨的顶底复吹转炉，采用扣补法维护透气砖的步骤包括在转炉内无钢液和炉渣时，将底吹惰性气体的气流量调到0-50标准立方米/小时后将1-2.5吨的专用透气补炉料倒入转炉，前后摇动转炉让透气补炉料覆盖透气砖并填满侵蚀部位之后将转炉停留在零位进行烧结。这种专用透气补炉料主要成分包括氧化镁和二氧化硅，1l(TC下24小时内的体积密度不大于2.6克/立方厘米；3小时内的耐压强度，在IOO(TC下大于等于10兆帕，且150(TC下大于等于25兆帕；在150(TC下3小时内致密耐火浇注料线的线性变化率为_2.5%至0，固化温度为800-1100°C。采用扣补法维护炉面的步骤则包括，在转炉内无钢液和炉渣时，使用炉面扣补料对转炉的炉面进行扣补，然后对炉面扣补料进行烧结。所述转炉炉面包括兑钢侧炉面(也即转炉的前大面)和出钢侧炉面(也即转炉的后大面)。所述炉面扣补料中含有氧化镁、单质碳和助剂。对于目前常用的120吨的顶底复吹转炉，扣补料的用量一般为1-3吨。但是目前的转炉维护方法中炉面和炉底进行扣补后的烧结需要较长时间，仅进行每一项的修补就大概需要60-90分钟，而在提钒生产中，每炉的生产间歇时间一般不超过60分钟。因此，现有的转炉提钒在每生产一定时间后都需要停产对转炉的炉底或炉面进行修补。考虑到提高生产效率，就要尽量减少停产的时间和停产的次数，也就是说每次停产都是根据转炉被侵蚀的严重程度，仅对转炉侵蚀程度严重的部分进行修补。此外，目前使用的填充补炉料只能保持5-12炉的生产，当补炉料被再次侵蚀完后还需要对转炉再次进行扣补，这无疑需要占用更多的生产时间，必然延缓了生产节奏。由此可见，现有技术的提钒生产中，对转炉炉面以及炉底的透气砖进行维护的方法存在着要保证生产节奏就不能对转炉侵蚀部位进行及时维护，在转炉后期透气砖侵蚀严重导致底吹不足降低生产效率的矛盾，不利于提钒生产的效率和转炉炉龄的进一步的提高。因此，传统的提钒生产中转炉的寿命无法保持较长，而且无法同时兼顾对转炉进行及时维护从而将转炉保持更长时间的良好运转状态，同时能尽可能减少需要停产对转炉进行维护的时间，从而具有较高生产效率的问题。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术中无法在使转炉保持较长时间的良好运转状态的同时减少停产对转炉进行维护的时间，而造成停产时间长，生产效率低的缺点，提供一种能够使转炉保持较长时间的良好运转状态，并且用以维护转炉而停产的次数较少，从而具有较高的生产效率的提钒转炉的补炉方法。本发明提供了一种提钒转炉的补炉方法，其中，该方法包括将补炉料扣补到提钒转炉的被侵蚀部位，然后进行烧结，在烧结的过程中使用提钒转炉和煤氧枪对该补炉料进行加热。本发明的补炉方法能够縮短补炉时间，使转炉保持较长时间的良好运转状态，减少了由于对转炉进行维修而停产的次数，从而提高了生产效率，降低了成本。图1为本发明实施例使用的煤氧枪的结构示意图。具体实施例方式本发明提供的提钒转炉的补炉方法包括将补炉料扣补到提钒转炉的被侵蚀部位，然后进行烧结，在烧结的过程中使用提钒转炉和煤氧枪对该补炉料进行加热。其中，所述提钒转炉包括炉面和透气砖。考虑到尽可能减少每次停产进行修补的时间，提高生产效率，可以同时对转炉的炉面和透气砖进行修补。由于一般情况下，炉面的被侵蚀部位的面积比透气砖的被侵蚀部位的面积大得多，使得用于修补炉面的补炉料的用4量比用于修补透气砖的炉料的用量大得多。因此当同时修补炉面和透气砖时，如果只用提钒转炉自身加热进行烧结，炉面和透气砖的补炉料所需要的烧结时间不同。因此，当同时修补炉面和透气砖时，该方法包括将补炉料扣补到提钒转炉的炉面和透气砖的被侵蚀部位，然后通过提钒转炉加热进行烧结，在烧结的过程中还使用煤氧枪对炉面的补炉料进行加热。所述提钒转炉的炉面包括兑钢侧和出钢侧。根据本发明提供的补炉方法，其中，所述煤氧枪的加热温度可以为1000-180(TC，优选为1200-1600。C，所述提钒转炉的加热温度可以为700-1IO(TC，优选为800-1000。C，烧结的时间可以为25-70分钟，优选为40-60分钟。所述煤氧枪可以为现有的任何能够提供氧气和煤气的混合气体的煤氧枪。为了更好地对补炉料进行烧结，所述煤氧枪的煤气流量可以为80-300立方米/小时，优选为100-200立方米/小时，氧气流量可以为50-200立方米/小时，优选为80-120立方米/小时。其中，可以通过控制煤气和氧气的压力以及导管管径来控制煤氧枪的煤气流量和氧气流量。例如，使煤氧枪的煤气流量为80-300立方米/小时的方法可以为控制煤气的压力为0.3-0.8兆帕，煤气导管的管径为20-50毫米；使煤氧枪的氧气流量为50-200立方米/小时的方法可以为控制氧气的压力为0.5-1.0兆帕，氧气导管的管径为10-20毫米。根据本发明提供的补炉方法，其中，所述煤气可以为焦炉煤气和/或高炉煤气，优选为焦炉煤气。所述焦炉煤气和高炉煤气的组成和商购厂家和牌号为本领域技术人员所公知。根据本发明提供的补炉方法，其中，所述补炉料可以包括炉面补炉料和透气补炉料。优选情况下，当转炉的被侵蚀部位为炉面时，使用炉面补炉料，当转炉的被侵蚀部位为透气砖时，使用透气补炉料。但是，炉面补炉料也可以用于扣补透气砖，透气补炉料也可以用于扣补炉面。所述炉面补炉料可以为本领域所公知的各种修补转炉炉面的补炉料。例如，所述炉面补炉料含有氧化镁、单质碳和助剂，以该炉面补炉料的总重量为准，所述氧化镁的含量可以为65-90重量％，所述单质碳的含量可以为6-16重量％，所述助剂的含量可以为4-20重量％，所述助剂为氧化钙、硅粉和树脂中的一种或几种。优选情况下，所述炉面补炉料的固化温度为700-110(TC，所述炉面补炉料中不小于80%的固体颗粒的粒子直径《10毫米。满足上述条件的炉面补炉料可以为商购得到，例如可以为购自沈阳东镁耐火材料制造有限公司的大面补炉料，牌号为BL，其中含有不小于80重量％的氧化镁，不小于5重量％的单质碳；也可以为购自攀枝花顺腾集团业冶金材料有限公司生产的KS型补炉料，该补炉料主要含有氧化镁和单质碳，氧化镁的含量为70重量％以上，单质碳的含量为8重量％以上。所述透气补炉料可以为本领域所公知的各种修补转炉炉底透气砖的补炉料。例如，透气补炉料可以该含有耐火材料和添加剂，以所述透气补炉料的总重量为准，所述耐火材料的含量可以为70-95重量％，所述添加剂的含量可以为5-30重量％优选情况下，所述耐火材料的耐火度不低于167(TC，所述透气补炉料中固体颗粒的粒子直径不大于4毫米，ll(TC下24小时内的体积密度不大于2.6克/立方厘米；3小时内的耐压强度，在100(TC下大于等于10兆帕，且150(TC下大于等于25兆帕；在1500°C下3小时内致密耐火浇注料线的线性变化率为_2.5%至O，所述透气补炉料的固化温度为800-1000°C。其中，所述耐火材料可以含有氧化镁和焦碳粉末，以所述耐火材料的总重量为基准，所述氧化镁的含量可以为75-90重量％，所述焦碳粉末的含量可以为10-25重量％。其中，所述添加剂可以包括钠的磷酸盐、钠的硅酸盐、钠的硫酸盐、粘土、树脂、沥青中的一种或几种。满足上述条件的透气补炉料可以为商购得到，例如可以为武汉瑞升特种耐火材料有限责任公司生产的提钒转炉透气砖修补料。本发明的提钒转炉的补炉方法包括根据转炉的炉面和转炉的透气砖的被侵蚀程度进行修补，通常情况下，每进行20-40炉提钒就需要对转炉的炉面和/或透气砖进行修补，例如可以从生产开始的第20-40炉，例如第25炉，停产对转炉的炉面进行修补，再从该次修补后第一炉生产起算的第20-40炉，例如第36炉，停产对转炉的炉面进行再次的修补；从最初生产开始的20-40炉，例如第30炉，停产对转炉的炉底透气砖进行修补，再从该次修补后第一炉生产起算的第20-40炉，例如第20炉，对转炉的透气砖进行再次的修补。优选情况下，为了尽可能减少每次停产进行修补的时间，提高生产效率，可以同时进行对转炉的炉面修补和对转炉的透气砖修补，例如，每进行30炉提钒同时对转炉的炉面和透气砖进行修补。进行修补时，补炉料的用量可以使得所述补炉料填充在所述炉面和/或透气砖被侵蚀部位的50-100体积％。对于目前常用的120吨的顶底复吹转炉，所述补炉料的用量可以为0.5-5吨，优选为1-3吨，其中，用于修补炉面的补炉料的用补炉料的用量可以为1-4吨，优选为1-2吨；用于修补透气转的补炉料的用量可以为0.5-2吨，优选为0.5-1吨。由于底吹气流量可能在修补转炉时吹走补炉料，不利于补炉料稳定、牢固地填充在转炉内被侵蚀的部位，同时从节约能源的角度，根据本发明的方法，还包括在对转炉进行扣补前，例如对透气砖进行扣补前和/或对转炉的兑钢侧和/或出钢侧进行扣补前，将底吹气流量调整至0-20立方米/小时，优选为调整至0-10立方米/小时。下面结合实施例对本发明进行更详细的说明。实施例1本实施例用于说明本发明提供的提钒转炉的补炉方法。(1)使用攀枝花新钢钒公司炼钢厂的120吨提钒转炉每进行30炉提钒生产后，将底吹氮气气流量调整至10立方米/小时。向转炉内倒入1吨攀枝花顺腾集团冶金材料有限公司厂家生产的KS型补炉料，然后前后摇动转炉让透气补炉料覆盖在透气砖处，填满侵蚀的凹坑，之后将转炉停留在零位(炉口垂直向上位置)烧结30秒(烧结温度为IOO(TC)。(2)然后再向转炉内倒入2.5吨攀枝花顺腾集团冶金材料有限公司厂家生产的KS型补炉料，将转炉摇至炉前90。位置停留。将煤氧枪伸入炉内，打开煤气和氧气的阀门，使煤气的流量为120立方米/小时，氧气的流量为80立方米/小时，将煤氧枪出口处的混合气体点燃，在烧结的同时对炉面的补炉料加热60分钟(烧结温度为100(TC)。最后将底吹氮气气流量调回160立方米/小时，继续进行提钒生产。按照这样的维护方法进行一年提钒生产。其中，使用的煤氧枪的结构如图1所示，1为煤气入口，2为氧气入口，3为煤气和氧气的混合气体的出口，煤气导管的管径为35毫米，压力为0.5兆帕，氧气导管的管径为15毫米，压力为0.7兆帕。实施例2本实施例用于说明本发明提供的提钒转炉的补炉方法。(1)使用攀枝花新钢钒公司炼钢厂的120吨提钒转炉每进行25炉提钒生产后，将底吹氮气气流量调整至8立方米/小时。向转炉内倒入1.5吨武汉瑞升特种耐火材料有限责任公司生产的提钒转炉透气砖修补料，然后前后摇动转炉让透气补炉料覆盖在透气砖处，填满侵蚀的凹坑，之后将转炉停留在零位(炉口垂直向上位置)烧结35分钟(烧结温度为IIO(TC)。最后将底吹氮气气流量调回160立方米/小时，继续进行提钒生产。(2)每进行30炉提钒生产后，向转炉内倒入3吨攀枝花顺腾集团冶金材料有限公司厂家生产的KS型补炉料，将转炉摇至炉前9(T位置停留。将煤氧枪伸入炉内，打开煤气和氧气的阀门，使煤气的流量为180立方米/小时，氧气的流量为120立方米/小时，将煤氧枪出口处的混合气体点燃，在烧结的同时对炉面的补炉料加热35分钟(烧结温度为IIO(TC)。然后继续进行提钒生产。按照这样的维护方法进行一年提钒生产。其中，使用的煤氧枪的结构同实施例1。对比例1本对比例用于说明现有的提钒转炉的补炉方法。按照实施例1的方法进行转炉的维护，不同的是在修补炉面的过程中不使用煤氧枪进行加热，烧结的时间为90分钟。按照这样的维护方法进行一年提钒生产。表1列出了实施例和对比例的提钒生产情况。其中，提钒作业率=冶炼时间+(冶炼时间+停产时间)X100%;提钒炉数为两座提钒转炉平均每天生产的炉数；钒渣产量为两座提钒转炉一年的钒渣产量。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>从表1中的数据可以看出，本发明的补炉方法能够縮短补炉时间，减少了由于对转炉进行维修而停产的次数，从而提高了提钒作业率、提钒炉数和钒渣产量，继而降低了成本。权利要求一种提钒转炉的补炉方法，该方法包括将补炉料扣补到提钒转炉的被侵蚀部位，然后进行烧结，在烧结的过程中使用提钒转炉和煤氧枪对该补炉料进行加热。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述提钒转炉包括炉面和透气砖，该方法包括将补炉料扣补到提钒转炉的炉面和透气砖的被侵蚀部位，然后进行烧结，在烧结的过程中使用提钒转炉和煤氧枪对炉面的补炉料进行加热。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述煤氧枪的加热温度为1200-180(TC，所述提钒转炉的加热温度为700-1IO(TC，烧结的时间为25-70分钟。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述煤氧枪的煤气流量为80-300立方米/小时，氧气流量为50-200立方米/小时。5.根据权利要求4所述的方法，其中，使煤氧枪的煤气流量为80-300立方米/小时的方法为控制煤气的压力为0.3-0.8兆帕，煤气导管的管径为20-50毫米；使煤氧枪的氧气流量为50-200立方米/小时的方法为控制氧气的压力为0.5-1.0兆帕，氧气导管的管径为10-20毫米。6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述煤气为焦炉煤气和/或高炉煤气。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述补炉料包括炉面补炉料和透气补炉料，扣补到转炉的炉面被侵蚀部位的为炉面补炉料，扣补到转炉的透气砖被侵蚀部位的为透气补炉料。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述炉面补炉料含有氧化镁、单质碳和助剂，以该炉面补炉料的总重量为准，所述氧化镁的含量为65-90重量％，所述单质碳的含量为6-16重量％，所述助剂的含量为4-20重量％，所述助剂为氧化钙、硅粉和树脂中的一种或几种，所述炉面补炉料的固化温度为800-100(TC，耐火度不低于167(TC，所述炉面补炉料中80重量％以上的固体颗粒的粒子直径《10毫米。9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述透气补炉料含有耐火材料和添加剂，以所述透气补炉料的总重量为准，所述耐火材料的含量为70-95重量％，所述添加剂的含量为5-30重量％，且所述耐火材料的耐火度不低于167(TC，所述透气补炉料中固体颗粒的粒子直径不大于4毫米，所述透气补炉料的固化温度为800-1000°C，其中，所述耐火材料含有氧化镁和焦碳粉末，以所述耐火材料的的总重量为基准，所述氧化镁的含量为75-90重量％，所述焦碳粉末的含量为10-25重量％，所述添加剂包括钠的磷酸盐、钠的硅酸盐、钠的硫酸盐、粘土、树脂、沥青中的一种或几种。10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述补炉料的用量使得所述补炉料填充在所述提钒转炉被侵蚀部位的50-100体积％。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述补炉料的用量为0.5-5吨。全文摘要本发明提供了一种提钒转炉的补炉方法，其中，该方法包括将补炉料扣补到提钒转炉的被侵蚀部位，然后进行烧结，在烧结的过程中使用提钒转炉和煤氧枪对该补炉料进行加热。本发明的补炉方法能够缩短补炉时间，使转炉保持较长时间的良好运转状态，减少了由于对转炉进行维修而停产的次数，从而提高了生产效率，降低了成本。文档编号C21C5/28GK101760579SQ20081018816公开日2010年6月30日申请日期2008年12月24日优先权日2008年12月24日发明者卓钧,叶翔飞,李清春,汪波,解明科,谭成英申请人:攀枝花新钢钒股份有限公司