一种钒钛矿护炉方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种钒钛矿护炉方法及装置，其用氮气给置于移动小车上的盛有钒钛矿粉的储料器充压，使其保证为微正压，开启给料器，用氮气将钒钛精矿粉经风口喷入高炉内，喷吹期间对储料器进行在线实时称重控制，本发明通过将储料器、氮气罐和给料器及其它附属装置安装在移动小车上，移动移动小车调整喷吹风口位置；储料器底部的下料阀接给料器，储料器下部配有喷嘴，本发明可以有针对特定区域进行喷吹钒钛矿，移动方便，操作简单，达到了在线护炉的效果，延长了高炉的使用寿命；通过对储料器内的钒钛矿和氮气罐内的压力进行设定，对钒钛矿喷吹量进行定量控制，可实现高炉喷吹钒钛矿护炉的精确控制。
【专利说明】一种钒钛矿护炉方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明属于高炉炼铁【技术领域】，特别涉及一种炼铁高炉对风口以下炉缸、炉底内衬进行在线修复及维护的方法及装置。
【背景技术】
[0002]高利用系数是高炉追求的主要经济技术指标之一，但随着高炉冶炼强度的提高，高炉所承受的热负荷也随之增加，软熔带以下炉缸、炉底的内衬长期在化学侵蚀、机械冲刷、热应力的作用下脱落，导致冷却壁工作环境热应力异常及炉底与炉缸交界处的异常侵蚀等已成为影响高炉寿命的主要因素。为了延长高炉寿命，大多数高炉采用含钛物料护炉。在含钛物料的加入时机上主要包括①在高炉开炉后不久(半年或一年)，就以少量的含钛物料连续使用进行护炉；②在炉缸局部出现蚀损时再适度增加含钛物料，同时把含钛物料护炉作为高炉常规冶炼制度的一部分。目前，fL钛矿加入方法主要有①顶部加入法。该方法是日本住友金属公司于20世纪50年代开发的，但该方法不能有效处理炉缸局部破损。加入量少时不能有效强化局部修复，护炉效果不明显，加入量大时，易出现炉缸堆积现象，高炉冶炼强度受控、利用系数较低炮泥加入法。该法不能有效处理渣口部位侵蚀，同时见效周期较长风口喂入包芯线法。该方法适于处理炉缸局部侵蚀，但对风口的磨损较大，且喂线机所占的空间受限 、所喷吹的钒钛护炉料上限量受喂线速度限制。
[0003]专利“高炉喷煤配加钒钛矿粉喷吹护炉的方法”(申请号:201010577759.8)公开了一种高炉喷煤配加钒钛矿粉喷吹护炉的方法。该方法使用炼铁厂现有的喷煤设备将粉状钒钛物料连续均匀的配加到原煤中，利用喷煤设施制粉及喷吹系统，通过煤粉输送管道，经煤粉分配器分配后，将粉状钒钛物料从高炉风口直吹管插入的喷煤枪喷入高炉炉缸。该方法虽能在线对炉缸、炉底进行修复和维护，但是该方法没有针对特定部位进行维护，无针对性且量不易控制。
[0004]专利“炼铁高炉护炉方法”(申请号:201210003044.0)公开了一种炼铁高炉护炉方法。该方法技术方案为:将含钛物料从风口喷入高炉内，利用其中含有Ti元素，在炉底生成高熔点物质TiCN来保护炉底不受侵蚀。该方法解决了顶部加入法的不足之处，但对究竟是否和煤粉一起进行喷吹、以何种方式(用什么设备)进行喷吹、如何有针对性地对破损位置进行喷吹修补、以及护炉料喷吹量的控制方式等都未作交代。
[0005]专利“一种高炉护炉方法”(申请号:200810069461.9)公开了一种高炉护炉方法，该方法通过采取对炉壳温度高的部位进行炉体灌浆,对冷却壁破损部位安装铜冷却棒,对炉身内衬进行喷涂造衬相结合的办法；其中，灌浆采取压入灌浆的方式，将高铝质耐火料通过灌浆机压入到炉壳中；喷涂造衬空料线后休风对炉身破损部位进行喷涂。采用本发明方法，对炉体破坏较重；更为严重的是“高压灌浆”对浆料所灌之处的炉体装置挤压破坏严重。
[0006]该方法不能对炉缸及炉底的内衬进行修补，无法从有效解决炉缸内部热应力对冷却壁的影响。
[0007]这些方法均是向炉内添加钒钛护炉料，所不同的是加料的方式和方法不同，而且这些方式方法在一定程度上均存在不足，因此亟需开发一种新方法来解决该问题，在不影响高炉正常生产的前提下在线对其进行维护，以延长高炉的使用寿命。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种有针对性的、移动式及可定量控制的钒钛矿护炉方法及装置，实现对高炉的在线修复，以延长高炉的使用寿命。
[0009]本发明的特点在于，用氮气给置于移动小车上的盛有钒钛矿粉的储料器充压，使其保证为微正压，开启固定在储料器下端的给料器，用氮气将钒钛精矿粉经风口喷入高炉内，实现喷吹钒钛矿的定量控制及对高炉的在线修复功能；喷吹期间对储料器进行在线实时称重控制，移动移动小车调整喷吹风口位置；
[0010]具体工艺如下:
[0011]I)微正压是保证储料器内的钒钛矿喷吹顺畅，并通过动力阀来调节压力，改变氮气罐内的载气压力，要求其压力为微正压，储料器内的压力保持20~50Pa的微正压；在此同时对钒钛矿进行流化，以消除储料器壁面对钒钛矿的流动边界层及钒钛矿之间的相互粘结作用，要求能使边界层分布产生扰动；
[0012]2)通过调节阀调节氮气罐的氮气压力稳定在0.8~1.2MPa之间；
[0013]3)给料器利用氮气将钒钛矿粉喷入高炉内，喷吹速率为26.04~104.17kg/min，钒钛矿加入量5~20kg/t生铁。
[0014]4)实时称量储料器内的钒钛矿重量，通过在储料器上设置压力秤瞬时反映储料器内钒钛矿的减少量，以确定喷在某破损处喷补料的量及储料器下一次的装料时间；
[0015]根据高炉炉缸、炉底破损的具体状况，移动移动小车，以调整喷吹风口位置。
[0016]本发明所用的一种钒钛矿护炉方法的装置，是由储料器、压力秤、喷嘴、下料阀、给料器、移动小车、氮气罐组成，储料器、氮气罐、给料器置于移动小车上，储料器底部的下料阀接给料器，氮气罐一端与给料器由法兰连接，储料器下部配有喷嘴，氮气罐主管通过阀连接氮气管道，氮气罐上的支管分别与储料器上的喷嘴及储料器上部连接，储料器中部配有压力秤。
[0017]本发明的具体结构有，给料器由支撑装置固定在移动小车上，所述移动小车上设有锁死装置。
[0018]采用本发明具有可以实现以下明显效果:
[0019]1、本发明通过将储料器、氮气罐和给料器及其它附属装置安装在移动小车上，针对特定区域进行喷吹钒钛矿，移动方便，操作简单，达到了在线护炉的效果，延长了高炉的使用寿命；
[0020]2、通过对储料器内的钒钛矿和氮气罐内的压力进行设定，对钒钛矿喷吹量进行定量控制，可实现高炉喷吹钒钛矿护炉的精确控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明的结构示意图。
[0022]图中:1储料器、2钒钛矿、3压力秤、4喷嘴、5下料阀、6给料器、7支撑装置、8压力表、9放散阀、10氮气管道、11软连接、12球阀、13氮气罐、14移动小车、15疏水阀、16法兰阀、17手动阀、18动力阀、19压力计。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明的工艺过程做详细说明:
[0024]如图所示，当高炉进行钒钛矿护炉时，储料器I内事先储存一定量的钒钛精矿粉。同时N2由氮气管网10通过软连接11经球阀12进入氮气罐13。根据压力表8的即时测定值，若氮气罐13内的压力过高，则通过放散阀9放散，使压力稳定在0.8~1.2MPa之间，实现供气压力的稳定，同时定期的进行通过疏水阀15进行排水。高压N2由氮气罐13经法兰阀16进入给料器6，在储料器I的出料端与给料器6的交接处形成局部负压，使钒钛矿2由储料器I的底部端口经下料阀5进入给料器6，从而高压N2使钒钛矿2以26.04~104.17kg/min的喷吹速率经风口输送给高炉，从而达到对高炉在线修复的目的,若喷入量过高易使高炉炉缸内壁冻结。同时为了减少储料器I壁面对钒钛矿2的阻力，将部分N2由氮气罐13经手动阀17喷入储料器I内，既减少储料器I的壁面阻力，又使钒钛矿2流态化。为使钒钛矿2顺畅的进入给料器6内，使部分N2由氮气罐13经动力阀进入储料器I并显示在压力计19上，从而使储料器I内的压力保持在20~50Pa之间，形成微正压。
[0025]本发明的定量控制方案为:实时的对压力秤3和压力表8的数据进行采集，若压力秤3显示的数值过低，表明储料器I内的钒钛矿2不足，则需要通过调节氮气罐13内的N2压力来保证单位时间向高炉的喷料量，同时向储料器I内增加钒钛矿。从而达到定量控制的目的，实现对高炉喷吹钒钛矿的精确控制。
[0026]本发明所涉及的装置除氮气管网10外均连接后安装在移动小车14上，其中储料器1、给料器6靠支撑装置7固定在移动小车14上。达到移动方便、操作快捷的目的。
[0027]实施例
[0028]以容积3200m3的高炉为例，高炉顺行时，每两个小时出一次铁计生铁量为625t。钒钛矿护炉的加入量为5~20kg/t生铁，其中高炉生产前期按6~10 kg/t生铁，后期按12~16 kg/t生铁进行喷吹钒钛矿，总加入量5~20kg钒钛矿/t生铁，前期按6~10 kg钒钛矿/t生铁，后期按12~16 kg钒钛矿/t生铁，其N2压力高于送风压力，即0.8~1.2MPa。
[0029]高炉生产前期，按吨生铁钒钛矿喷入量8 kg计，两个小时钒钛矿喷入量为5t，则喷入量为41.7kg/min，所需N2压力为0.9MPa。
[0030]将本发明的所有装置除氮气管道10外置于移动小车14上。保证储料器I内的钒钛矿2有足够的量。打开球阀12使1.2MPa的氮气从氮气管道10经软连接11进入氮气罐13，在氮气罐13内压力稳定到0.9MPa后经法兰阀16进入给料器6，在储料器I的下端口与给料器6的交接处形成局部负压，此时打开下料阀5，由于保持储料器I内的压力为微正压，故可使钒钛矿2在压力及自身重力的作用下经下料阀5进入给料器6内与N2混合。在此过程中，由于钒钛矿2在储料器I的壁面上流动边界层，为消除边界层的影响及钒钛矿间的粘结作用，使一部分N2由氮气罐13通过手动阀17进入储料器I内，使靠近壁面的钒钛矿2流态化。同时为保证储料器I内为微正压，使部分N2由氮气罐13通过动力阀18进入出料器I内并显示在压力计19上，可通过调节动力阀18的开度来调节储料器I内的压力。钒钛矿2与N2在给料器6内混合后经风口喷入高炉，从而实现可移动、有针对性的钒钛矿护炉，同时可精确控制钒钛矿的喷入量，达到在线修复及维护高炉，以延长高炉使用寿命的目的。
[0031]高炉生产后期，按吨生铁钒钛矿喷入量16kg /t生铁计，两个小时钒钛矿喷入量为lot，则喷入量为83.4kg/min，所需N2压力为1.1MPa0打开球阀12使1.2MPa的氮气从氮气管道10经软连接11进入氮气罐13，在氮气罐13内使压力稳定到1.1MPa后经法兰阀16进入给料器6，在储料器I的下端口与给料器6的交接处形成局部负压，此时打开下料阀5，由于保持储料器I内的压力为微正压，故可使钒钛矿2在压力及自身重力的作用下经下料阀5进入给料器6内与N2混合，根据压力秤3的显示值调节氮气罐13内的压力可精确控制钒钛矿的喷入量。钒钛矿2与N2在给料器6内混合后经风口喷入高炉。
【权利要求】
1.一种钒钛矿护炉方法，其特征在于，用氮气给置于移动小车上的盛有钒钛矿粉的储料器充压，使其为微正压，开启给料器，用氮气将钒钛精矿粉经风口喷入高炉内，喷吹期间对储料器进行在线实时称重控制，移动移动小车调整喷吹风口位置； 具体工艺如下: 1)储料器内的压力保持20~50Pa的微正压； 2)通过调节阀调节氮气罐的氮气压力稳定在0.8~1.2MPa之间； 3)给料器利用氮气将钒钛矿粉喷入高炉内，喷吹速率为26.04~104.17kg/min，钒钛矿加入量5~20kg/t生铁； 4)实时称量储料器内的钒钛矿重量。
2.一种用于权利要求1所述的一种钒钛矿护炉方法的装置，其特征在于，由储料器、压力秤、喷嘴、下料阀、给料器、移动小车、氮气罐组成，储料器、氮气罐、给料器置于移动小车上，储料器底部的下料阀接给料器，氮气罐一端与给料器由法兰连接，储料器下部配有喷嘴，氮气罐主管通过阀连接氮气管道，氮气罐上的支管分别与储料器上的喷嘴及储料器上部连接，储料器中部配有压力秤。
3.根据权利要求2所述的一种钒钛矿护炉方法的装置，其特征在于，给料器由支撑装置固定在移动小 车上，所述移动小车上设有锁死装置。
【文档编号】C21B7/00GK104073579SQ201310103089
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月27日 优先权日:2013年3月27日
【发明者】刘德军, 李卫东, 郝博, 贾振, 马光宇, 韩淑峰, 王宝海, 张洪宇, 孟凡双, 王志君 申请人:鞍钢股份有限公司