专利名称：一种延长高炉寿命的开炉方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于冶金钢铁行业对新高炉或大修高炉在开炉时所采用的一种护炉方法，归属于C21B7/00类。
背景技术：
高炉一代寿命是高炉生产的重要指标之一。随着高炉冷却设备(如采用铜冷却壁)、耐火材料(高导热耐火材料)、冷却水质(软水闭路循环)等相关技术的提高，在一代炉役中高炉炉腹以上已不会出现太大问题，主要因高炉炉缸和炉底的破损决定着高炉寿命的长短。
目前国内许多冶金高炉(尤其是中小高炉)都受到高炉寿命大为缩短的困扰。超高的热流强度严重危及了高炉的安全生产，随时都有可能发生炉缸烧穿等恶性事故，对付这种恶性事故的对策是停炉大修或炉体扩容或进行重点性中修，除此亦可采取控制冶炼强度、提高铁中硅含量、堵风口等措施，但这些措施都难以使生产指标达到正常水平。
现国内外为提高高炉寿命通常是在高炉炉役的未期利用热流强度来监视高炉炉缸工作状况，一旦热流强度高于规定值后(如对于美联炭砖炉缸的高炉热流强度为11.62KW/m2，而对于国产炭砖炉缸的热流强度为9.3KW/m2)就加入钒钛料来进行护炉补炉。在炉缸热负荷较高，处于加含钛炉料护炉时，[Ti]应控制在比较高的水平(如[Ti]≥0.12％以上)，并使铁水中硅[Si]含量处在控制范围上限。国内外高炉生产实践证明冶炼钒钛矿或在炉料中加入含钛物料，发现有些钛的碳氮化物沉积于炉缸，能起到护炉、补炉作用，延长一代高炉的寿命。
但如上这些护炉方法存在以下缺陷①对生产构成较大影响，护炉期间会严重影响到高炉的产量与消耗；②非短时间所能奏效，需坚持长时间加入钒钛炉料，一般不能轻易停加；③属事后补救性护炉，对那些侵蚀较为严重的高炉炉缸或炉底往往无力回天。造成这些缺陷的主要原因是在护炉期间添加的钒钛炉料所产生的高熔点Ti(C、N)虽以颗粒状弥散于铁水中，但大部份被铁水和炉渣带走，只有极少数能进入高炉铁口中心线以下的死铁层中。而随着高炉侵蚀的加深，死铁层加厚，越往下层死铁层里的铁水越处于呆滞状态，传质的条件也就越差，护炉添加的钒钛炉料所产生的高熔点Ti(C、N)颗粒也就越难到达。所以如上这些护炉措施难以达到应有的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种延长高炉寿命的开炉方法，这种方法打破目前国内外高炉初次开炉与后期护炉的常规，采用钒钛矿护炉的原理与思想，改事后补救式护炉为事前预防式护炉。
为实现如上述目的，本发明采用的技术方案为并列的两种方法1、含钛料铺底法。新高炉烘炉后在高炉炉缸底部铺垫钛渣或含钛金属料，代替传统新高炉开炉方法中铺底用的普通水渣。
2、含钛料配加法在高炉开炉时最初的开炉料含铁炉料中配加一定比例的含钛炉料，以使最初沉积于炉底死铁层的铁水中有较高的钛含量。
采用如上技术方案实现的延长高炉寿命的开炉方法与传统的开炉方法相比具有如下特点①有利于高炉开炉后的快速达产，由于开炉时很快在炉缸生成了难熔的高钛生产，不再需要长时间冶炼含硅量较高的铸造生铁，高炉初次出铁后就能以较快的速度降低炉温，较早冶炼低硅生铁，从而使高炉开炉后很快地达产达效。②能降低开炉时期的物料消耗与工人劳动强度。在炉底迅速形成的难熔保护层，使高炉在开炉后较快地降低炉温，降低开炉时焦炭等燃料及氧气管与耐火材料的消耗，降低开炉时工人劳动强度。③延长高炉使用寿命，在炉缸死铁层的最底部及炉缸的侧壁形成的难熔保护层很难被以后正常生产中的炉缸铁水所置换或稀释，大大减少炉缸铁水对砖衬的侵蚀速度，可延长高炉使用寿命多年。
具体实施方案 下面对本发明的具体实施方式
作进一步的详细描述。
本案所述的开炉方法分并列的两种1、含钛料铺底。在烘炉后的高炉炉缸底部铺垫钛渣或含钛金属料。所指钛渣为冶炼钒钛铁矿时的炉渣，含钛金属料为含钛量高于0.1％的金属块。在新高炉开炉后最初冶炼生成的铁水下落到死铁层以下的炉缸时熔化铺垫的钛渣或含钛金属料，很快在炉缸铁口中心线以下形成高熔点的高钛生铁，因钛的碳氮化物熔点很高，在炉缸低温区域，铁水含钛量高于其熔解度，钛的碳氮化物TiC或TiN将以固熔体结晶析出，沉积在炉缸内，特别是接近冷却壁及炉底水冷管(或冷风管)的地方形成难熔保护层。所铺钛渣或含钛金属料的厚度不低于死铁层高度的5％，不高于死铁层高度的100％，如对于炉容为2200m3、炉缸直径为10.6m、死铁层高度为2.1m的高炉，可在开炉时用30～50t钛渣或5～30吨高钛生铁作铺底料。
2、含钛料配加法。在高炉开炉时加入高炉的最初的开炉料含铁炉料中配加一定比例的含钛炉料，以使最初沉积于炉底死铁层的铁水中含有较高的钛。在高炉开炉料中对最先批次的含铁炉料开始配加含钛炉料时，要求配加的含钛炉料需保证初始铁水的含钛量在0.10％以上，0.50％以下。在开炉料的含铁炉料所提供的铁水深度到达死铁层高度的30～100％的下料批次时停止配加含钛炉料。
除上述实施例外，其余实施例为实施例1①在高炉炉缸底部所铺垫的钛渣厚度为死铁层高度的30％；②在高炉开炉料最先批次的含铁炉料配加含钛炉料时，要求初始铁水的含钛量为0.30％。
实施例2①在高炉炉缸底部所铺垫的钛渣厚度为死铁层高度的40％；②在高炉开炉料最先批次的含铁炉料配加含钛炉料时，要求初始铁水的含钛量为0.40％。
实施例3①在高炉炉缸底部所铺垫的钛渣厚度为死铁层高度的20％；②在高炉开炉料最先批次的含铁炉料配加含钛炉料时，要求初始铁水的含钛量为0.15％。
权利要求
1.一种延长高炉寿命的开炉方法，其特征在于在烘炉后的高炉炉缸底部铺垫钛渣或含钛金属料，使开炉后最初形成的铁水在炉缸铁口中心线以下形成高钛生铁。
2.一种延长高炉寿命的开炉方法，其特征在于在高炉开炉时加入高炉的最初的开炉料含铁炉料中配加含钛炉料，使最初沉积于炉底死铁层的铁水中含有钛。
3.根据权利要求1所述的一种延长高炉寿命的开炉方法，其特征在于在高炉炉缸底部所铺垫的钛渣或含钛金属料厚度不低于死铁层高度的5％，不高于死铁层高度的100％。
4.根据权利要求2所述的一种延长高炉寿命的开炉方法，其特征在于在高炉开炉料中对加入高炉最先批次的含铁炉料配加含钛炉料时，要求初始铁水的含钛量在0.10％以上，在0.50％以下。
全文摘要
本发明公开了一种延长高炉寿命的开炉方法，采用钒钛矿护炉的原理将事后补救式护炉改为事前预防式护炉。在高炉炉缸底部铺垫钛渣或含钛金属料，使开炉后最先形成的铁水下落到炉缸时熔化这些钛渣或含钛金属料在高炉铁口中心线以下的死铁层中形成高熔点的高钛生铁；或在高炉开炉时最初的开炉料含铁炉料中配加一定比例的含钛炉料，以使最初沉积于炉底死铁层的铁水中含有较高的钛。这种开炉方法在高炉炉缸内最初形成的死铁层为高钛含量的生铁，因此在炉缸低温区域铁水含钛量高于其熔解度，钛的碳、氮化物沉积在炉底内形成难熔的长期有效的保护层，很难被以后正常生产中的炉缸铁水所置换或稀释，从而大大减少炉缸铁水对炉衬的侵蚀。这种开炉方法可适用于各大中小型高炉。
文档编号C21C5/00GK1590565SQ0312478
公开日2005年3月9日 申请日期2003年8月27日 优先权日2003年8月27日
发明者梁南山 申请人:涟源钢铁集团有限公司