冶炼钒铝炉体的打结方法
【专利摘要】本发明公开了一种冶炼钒铝炉体的打结方法，所述冶炼钒铝炉体打结、养生后在烤包器内进行烘烤；所述烘烤过程分为预热烘烤段、低温烘烤段和高温烘烤段；所述预热烘烤段的烘烤温度为50～200℃；所述低温烘烤段的烘烤温度为250～450℃；所述高温烘烤段的烘烤温度为500～850℃。本方法在密闭空间内进行分温度段烘烤作业，可以有效降低燃动力消耗，易于操作且安全性能好，自动化程度高，且废气集中处理，现场环境改善明显；采用改进的打结料提升炉体耐材质量并降低了产品中杂质含量，解决了钒铝冶炼过程中炉体不足的问题，具有工艺简单、热量利用率高、废气集中收集环保、生产成本低、经济效益好等特点。本方法烘烤过程中对炉衬材质无破坏，工艺全过程实现无固废排出，具有高效、节能、低成本等特点。
【专利说明】
冶炼钒铝炉体的打结方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种炉体打结方法，尤其是一种冶炼钒铝炉体的打结方法。
【背景技术】
[0002]钒铝冶炼主要以五氧化二钒和金属铝为原料，由于产品中杂质含量要求较高，因此对炉体材质要求极高；同时该工艺冶炼过程中由于放热量较大、单炉产量低、后期静置冷却时间长等因素的限制，因此对衬要求较高，同时需要冶炼炉体数量较多；因此，需要对大量的炉体打结。大量打结后的炉体需要烘干过程中，炉体烘烤质量和烘烤效率直接影响冶炼生产效率。
[0003]现有的烘烤方式是在开放式空间下，以较为稳定的温度从开始烤到最后，没有考虑烘烤过程打结料的变化，从而造成过程不可控、烘烤效果不一致等情况发生，且没有有效地利用烘烤热量，存在成本高、烘烤效率率低等问题。同时，由于原有炉衬全部为氧化镁材质，造成冶炼产品中杂质含量偏高问题。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种工艺易控、效率高的冶炼钒铝炉体的打结方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:所述冶炼钒铝炉体打结、养生后进行烘烤;所述烘烤过程分为预热烘烤段、低温烘烤段和高温烘烤段;所述预热烘烤段的烘烤温度为50?200°C ;所述低温烘烤段的烘烤温度为250?450°C ;所述高温烘烤段的烘烤温度为500?850°C。
[0006]本发明所述烘烤过程在密封式烘烤装置内进行。
[0007]本发明所述预热烘烤段的烘烤时间为5?10小时。
[0008]本发明所述低温烘烤段的烘烤时间为5?10小时。
[0009 ]本发明所述高温烘烤段的烘烤时间为8?16小时。
[0010]本发明所述烘烤总用时为18?36小时。
[0011]本发明所述打结过程所用打结料中主要成分的重量含量为:氧化铝30%?45%，氧化镁20?30%，氯化镁10%?15%，水分10%?15%。
[0012]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明采用了分温段烘烤炉体的方法，使炉衬材质依次失去自然水、结晶水最终达到强化炉体内衬的目的;可以有效提高炉体烘烤效率，易于操作且安全性好，具有热利用率高、生产成本低、经济效益好等特点。
[0013]本发明密封式烘烤装置内进行时，能使热量得到有效利用的同时，产生的大量烟气集中处理后排放;可以有效降低燃动力消耗，易于操作且安全性能好，且废气集中处理，现场环境改善明显;具有工艺简单、热量利用率高、废气集中收集环保、生产成本低、经济效益好等特点。
[0014]本发明烘烤过程中对炉衬材质无破坏，工艺全过程实现无固废排出，具有高效、节能、低成本等特点；炉体烘烤效率提升了92.5?98.5%，煤气利用率提升了0.5?2.5%，产品中S1、P含量均降低了 0.05?0.1%。
【具体实施方式】
[0015]本冶炼钒铝炉体的打结方法采用下述工艺步骤:
1、打结工艺:将冶炼钒铝炉体用打结料打结内衬，打结料厚度为8?15cm;对打结好的炉体进行养生，养生时间10?15h。所述打结料中主要成分的重量含量为:氧化招30%?45%，氧化镁20?30%，氯化镁10%?15%，水分10%?15%。本打结料添加一定比例的氧化铝后，可提升烘烤后炉衬强度明显增加，有利于降低产品中杂质含量。
[0016]2、烘烤工艺:(I)将炉体放于烤包器内；烤包器为密封式烘烤装置，分为预热温区、低温区和高温区；在烤包器内带有轨道的平车，可将炉体运送至不同温区的烘烤室内进行烘烤，可同时烘烤多个炉体。
[0017]采用该烤包器后，可以实现连续性烘烤炉体作业，最多可同时烘烤多个炉体，为钒铝冶炼生产提供大量的炉体，大大提高了烘烤效率，解决了钒铝冶炼过程中炉体不足的问题。
[0018](2)冶炼钒铝炉体在平车的带动下，依次在预热温区、低温区和高温区内烘烤，使烘烤过程分为预热烘烤段、低温烘烤段和高温烘烤段;所使用热源为混合煤气(高炉煤气+焦炉煤气)，空气与混合煤气体积配比为1.0?2.5:1，混合煤气压力为5?15KPa;所述预热烘烤段的烘烤温度为50?200°C、时间为5?10小时；所述低温烘烤段的烘烤温度为250?450°C、时间为5?10小时;所述高温烘烤段的烘烤温度为500?850°C、时间为8?16小时;烘烤总用时为18?36小时。
[0019](3)冶炼钒铝炉体烘烤后降温，即可用于钒铝冶炼。
[0020](4)烘烤过程中产生的高温气体中HCl含量1.5?2.5g/m3，在烤包器内经空气稀释处理达到排放要求后进行外排。
[0021]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。下述实施例中的冶炼钒铝炉体选自河北钢铁股份有限公司承德分公司钒钛事业部冶炼钒铝过程中使用的炉体;烤包器的预热温区长度4?6m、低温区长度6?Sm、高温区长度15?20m，进入烤包器内同时进行烘烤的炉体数量可达8个。
[0022]实施例1:本冶炼钒铝炉体的打结方法的具体工艺如下所述。
[0023](I)对冶炼钒铝炉体内衬进行打结，打结料厚度8cm，养生15小时。打结料成分的重量含量如下:Al2O3 45%、Si02 0.52%、Ca0 2.1%、MgCl2 14.02%、Fe203 0.25%^MgO 22.55%、V2O5 0.56%、水15%。
[0024](2)养生后的炉体在烤包器内烘烤;预热烘烤段的烘烤温度为50?100°C、时间为5小时，低温烘烤段的烘烤温度为300?350°C、时间为8小时，高温烘烤段的烘烤温度为700?750 °C、时间为12小时；烘烤过程中风煤比，即空气与混合煤气的体积比1.0: 1.0，混合煤气的压力为lOKPa。
[0025](3 )烘烤后的炉体运出烤包器，在常温下冷却1小时，炉体内衬温度为45 °C，炉体内衬表面有部分细小炸裂痕迹。
[0026](4)使用该打结、烘烤后的炉体进行钒铝冶炼，对得到的钒铝合金进行成分分析，按质量百分比为:V 57.15%、Fe 0.25%、Si 0.26%^C 0.1%、0 0.08%，其余量为Al和不可避免的杂质，钒收率为92.5%。
[0027](5)烘烤过程中产生的气体温度为725°C、HC1含量1.98g/m3，经过空气稀释后，气体温度为325°C、HC1含量1.85mg/m3，满足排放标准进行排放。
[0028]实施例2:本冶炼钒铝炉体的打结方法的具体工艺如下所述。
[0029](I)对冶炼钒铝炉体内衬进行打结，打结料厚度1cm，养生15小时。打结料成分的重量含量如下:Al2O3 30%、Si02 2.61%、Ca0 6.5%、MgCl2 13 Ue2O3 2.09%、Mg0 30%^V2O5
0.7%、水14.3%0
[0030](2)养生后的炉体在烤包器内烘烤;预热烘烤段的烘烤温度为100?150°C、时间为8小时，低温烘烤段的烘烤温度为400?450°C、时间为10小时，高温烘烤段的烘烤温度为600?650 °C、时间为16小时;烘烤过程中风煤比为2.0:1.0，混合煤气的压力为5KPa。
[0031](3)烘烤后的炉体运出烤包器，在常温下冷却15小时，炉体内衬温度为40 0C，炉体内衬表面无裂痕。
[0032](4)使用该打结、烘烤后的炉体进行钒铝冶炼，对得到的钒铝合金进行成分分析，按质量百分比为:V 56.15%^Fe 0.14%、Si 0.16%、C 0.1%、0 0.06%，其余量为Al和不可避免的杂质，钒收率为96.5%。
[0033](5)烘烤过程中产生的气体温度为735°C、HC1含量2.01g/m3，经过空气稀释后，气体温度为319 °C、HCl含量2.02mg/m3，满足排放标准进行排放。
[0034]实施例3:本冶炼钒铝炉体的打结方法的具体工艺如下所述。
[0035](I)对冶炼钒铝炉体内衬进行打结，打结料厚度15cm，养生12小时。打结料成分的重量含量如下:Α12θ3 42.17%、Si02 0.84% ^ CaO 2.43%、MgCl2 15.0% ^ Fe2O3 0.26%、Mg028.72%、V205 0.58%、水10.0%。
[0036](2)养生后的炉体在烤包器内烘烤;预热烘烤段的烘烤温度为150?200°C、时间为9小时，低温烘烤段的烘烤温度为350?400°C、时间为5小时，高温烘烤段的烘烤温度为500?550 °C、时间为16小时;烘烤过程中风煤比为2.5:1.0，混合煤气的压力为12KPa。
[0037](3 )烘烤后的炉体运出烤包器，在常温下冷却1小时，炉体内衬温度为48 V，炉体内衬表面无裂痕。
[0038](4)使用该打结、烘烤后的炉体进行钒铝冶炼，对得到的钒铝合金进行成分分析，按质量百分比为:V 56.22%,Fe 0.24%,Si 0.27%,C 0.13%,O 0.07%，其余量为Al，钒收率为96.3%ο
[0039](5)烘烤过程中产生的气体温度为765°C、HC1含量2.25g/m3，经过空气稀释后，气体温度为3410C、HC1含量2.21mg/m3，满足排放标准进行排放。
[0040]实施例4:本冶炼钒铝炉体的打结方法的具体工艺如下所述。
[0041](I)对冶炼钒铝炉体内衬进行打结，打结料厚度15cm，养生20小时。打结料成分的重量含量如下:Α12θ3 44.86%^ S12 1.09% ^ CaO 6.53%、MgCl2 10.0% ^ Fe2O3 1.49%、MgO20.0%^V2O5 1.28%、水14.75%。
[0042](2)养生后的炉体在烤包器内烘烤;预热烘烤段的烘烤温度为70?120°C、时间为10小时，低温烘烤段的烘烤温度为250?300°C、时间为8小时，高温烘烤段的烘烤温度为800?850 °C、时间为1小时;烘烤过程中风煤比为1.5:1.0，混合煤气的压力为15KPa。
[0043](3)烘烤后的炉体运出烤包器，在常温下冷却18小时后，炉体内衬温度为45°C，炉体内衬表面无裂痕。
[0044](4)使用该打结、烘烤后的炉体进行钒铝冶炼，对得到的钒铝合金进行成分分析，按质量百分比为:V 59.15%,Fe 0.25%,Si 0.26%,C 0.1%,O 0.08%，其余量为Al，钒收率为95.5%。
[0045](5)烘烤过程中产生的气体温度为745°C、HC1含量2.38g/m3，经过空气稀释后，气体温度为336°C、HC1含量2.15mg/m3，满足排放标准进行排放。
【主权项】
1.一种冶炼钒铝炉体的打结方法，其特征在于:所述冶炼钒铝炉体打结、养生后进行烘烤;所述烘烤过程分为预热烘烤段、低温烘烤段和高温烘烤段;所述预热烘烤段的烘烤温度为50?200°C;所述低温烘烤段的烘烤温度为250?450°C;所述高温烘烤段的烘烤温度为500?850。。。2.根据权利要求1所述的冶炼钒铝炉体的打结方法，其特征在于:所述烘烤过程在密封式烘烤装置内进行。3.根据权利要求1所述的冶炼钒铝炉体的打结方法，其特征在于:所述预热烘烤段的烘烤时间为5?10小时。4.根据权利要求1所述的冶炼钒铝炉体的打结方法，其特征在于:所述低温烘烤段的烘烤时间为5?10小时。5.根据权利要求1所述的冶炼钒铝炉体的打结方法，其特征在于:所述高温烘烤段的烘烤时间为8?16小时。6.根据权利要求1所述的冶炼钒铝炉体的打结方法，其特征在于:所述烘烤总用时为18?36小时。7.根据权利要求1一6任意一项所述的冶炼钒铝炉体的打结方法，其特征在于，所述打结过程所用打结料中主要成分的重量含量为:氧化铝30%?45%，氧化镁20?30%，氯化镁10%?15%，水分10%?15%。
【文档编号】F27D1/16GK106052400SQ201610372240
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】王方, 贾立根, 万贺利, 李东明, 马瑞峰, 卢明亮
【申请人】河北钢铁股份有限公司承德分公司