一種提高攪拌槳熱穩(wěn)定性的階梯預(yù)熱工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種提高攪拌槳熱穩(wěn)定性的階梯預(yù)熱工藝。該方法包括新攪拌槳使用前先進(jìn)行預(yù)熱處理，熔池內(nèi)鐵水溫度1250-1450℃，鐵水高度1200-1500mm；使新攪拌槳下降至葉片底面距鐵水液面150-200mm處，停止下降并保持15-20min；繼續(xù)下降至鐵水液面保持2-3min；繼續(xù)下降至鐵水液面下180-220mm處保持2-4min；然后按此操作，每次下降180-220mm，停止并保持2-4min，直至整個(gè)葉片及槳軸渣線部位以下全部進(jìn)入鐵水；然后，緩慢升起攪拌槳至距鐵水液面200mm處，停留5-10min，繼續(xù)升起、移出鐵水包熔池外，自然冷卻。本發(fā)明的預(yù)熱方法能減少攪拌槳內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生，提高攪拌槳熱穩(wěn)定性和使用壽命。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種提高攪拌槳熱穩(wěn)定性的階梯預(yù)熱工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提高KR法攪拌槳熱穩(wěn)定性及使用壽命的階梯預(yù)熱工藝，屬于鋼鐵冶金煉鋼中鐵水預(yù)處理【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]KR法(knotted reactor)最早是為了滿足鑄造用鐵水對(duì)硫含量的要求而提出的鐵水預(yù)處理脫硫方法，其中KR脫硫裝置，是將澆注耐火材料并經(jīng)過(guò)烘烤的十字形攪拌頭(攪拌槳)，浸入鐵水包熔池一定深度，利用激烈攪拌作用下產(chǎn)生的漩渦，使氧化鈣或碳化鈣基脫硫粉劑與鐵水充分接觸反應(yīng)，達(dá)到脫硫目的。KR攪拌槳澆注的耐火材料一般為剛玉-莫來(lái)石，或焦寶石、硅石和碳化硅等(參見(jiàn)CN101337821A)。KR脫硫法的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)力學(xué)條件優(yōu)越，金屬損失少，脫硫效果比較穩(wěn)定，適應(yīng)于低硫品種鋼的生產(chǎn)。其不足是，一、設(shè)備復(fù)雜，一次投資較大，脫硫鐵水溫降較大；二、攪拌槳的熱穩(wěn)定性不理想，使用壽命短，需要經(jīng)常更換，造成停車(chē)停產(chǎn)。因此在KR法鐵水預(yù)處理脫硫的常規(guī)工藝條件下，提高攪拌槳的熱穩(wěn)定性及使用壽命是影響脫硫工序正常生產(chǎn)的重要因素。冶煉低硫鋼生產(chǎn)中，亟需要延長(zhǎng)攪拌槳的使用周期(使用壽命)。攪拌槳壽命短主要原因是攪拌槳磨損或破損嚴(yán)重?zé)o法繼續(xù)使用被迫下線，而破損往往以裂紋的形成為開(kāi)始階段，因此，在保持?jǐn)嚢桀^耐材質(zhì)量不變、結(jié)構(gòu)不變的情況下，通過(guò)工藝方法的改進(jìn)提高攪拌槳的熱穩(wěn)定性是本發(fā)明的研發(fā)目標(biāo)。經(jīng)檢索未發(fā)現(xiàn)有攪拌槳預(yù)熱處理的報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于KR法鐵水預(yù)處理工序、提高攪拌槳預(yù)熱效果及熱穩(wěn)定性和使用壽命的KR攪拌槳的階梯預(yù)熱工藝。
[0004]本發(fā)明的的技術(shù)方案如下:
[0005]一種KR攪拌槳的預(yù)熱方法，包括新攪拌槳使用前在鐵水包熔池內(nèi)，先進(jìn)行烘烤和浸泡預(yù)熱處理，所述熔池內(nèi)鐵水溫度1250-1450°C，鐵水高度1200-1500mm ;步驟如下:
[0006](I)使新攪拌槳下降至葉片底面距鐵水液面150-200mm處，停止下降并保持15-20min ;繼續(xù)下降至鐵水液面,停止下降并保持2_3min ；
[0007](2)繼續(xù)下降至鐵水液面下180-220mm處,停止下降并保持2-4min ;然后按此操作，每次下降180-220mm,停止并保持2_4min,直至整個(gè)葉片及槳軸洛線部位以下全部進(jìn)入鐵水；然后，
[0008](3)緩慢升起攪拌槳至距鐵水液面200mm處，停留5-lOmin，繼續(xù)升起、移出鐵水包熔池外，自然冷卻。
[0009]所述攪拌槳的槳軸渣線部位往下至槳葉片底的高度為0.80-1.2米。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案是:攪拌槳的槳軸渣線部位往下至槳葉片底的高度為I米，所述熔池內(nèi)鐵水溫度1400°c，鐵水高度1400_ ;使新攪拌槳下降至葉片底面距鐵水液面200mm處,停止下降并保持15min ;繼續(xù)下降至鐵水液面,停止下降并保持2min ；繼續(xù)下降至鐵水液面下200mm處，停止下降并保持2min ;然后按此操作，每次下降200mm，停止并保持2min，直至整個(gè)葉片及槳軸渣線部位以下全部進(jìn)入鐵水；然后，緩慢升起攪拌槳至距鐵水液面200mm處，停留5min，繼續(xù)升起、移出鐵水包熔池外，自然冷卻。
[0011]本發(fā)明所述的KR攪拌槳澆注的耐火材料可以是現(xiàn)有技術(shù)中常用的任何型號(hào)的澆注耐火材料。例如，以電熔莫來(lái)石為主要成分，配以紅柱石、板狀剛玉、硅微粉、水泥，并添加少量防爆纖維和三聚磷酸鈉。也可以是CN101337821A公開(kāi)的焦寶石、硅石和碳化硅為主配成的澆注耐火材料。
[0012]本發(fā)明將新攪拌槳使用前經(jīng)鐵水高溫烘烤和鐵水浸泡預(yù)熱，改善新攪拌槳因溫度急冷急熱造成的熱震穩(wěn)定性變差的問(wèn)題。預(yù)熱后確認(rèn)無(wú)明顯裂紋則可投入正常使用。
[0013]研究發(fā)現(xiàn)攪拌槳壽命短主要原因是攪拌槳破損嚴(yán)重，而破損是以裂紋的形成為起點(diǎn)，以裂紋的數(shù)量的增加與裂紋擴(kuò)張為發(fā)展過(guò)程，以結(jié)構(gòu)剝落、熱應(yīng)力脫落為主要表現(xiàn)形式。經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)研究，本發(fā)明人意外發(fā)現(xiàn)，攪拌槳內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生及隨后外部大塊脫落原因在于其熱穩(wěn)定性問(wèn)題，本發(fā)明攪拌槳的余熱方法在液面高度和時(shí)間上呈階梯型特點(diǎn)，攪拌槳由耐火材料打結(jié)加工制成，內(nèi)部不可避免地含有少量水分,高溫下使用易發(fā)生攪拌槳內(nèi)部裂紋或者是外部大塊脫落，影響攪拌槳壽命。按本發(fā)明階梯預(yù)熱方法是通過(guò)高溫預(yù)熱、鐵水預(yù)熱兩個(gè)階段完成，首先利用鐵水液面高溫?zé)崃鲗?duì)攪拌槳進(jìn)行烘烤預(yù)熱，然后緩慢地分階段使攪拌槳進(jìn)入鐵水，使攪拌槳從下而上緩慢受熱最終達(dá)到全部預(yù)熱完畢，此種工藝優(yōu)點(diǎn)是最大限度的減少攪拌槳內(nèi)容裂紋的產(chǎn)生，避免了急冷急熱作用對(duì)攪拌槳的損害，對(duì)新攪拌槳使用前期裂紋形成具有良好的改善作用，進(jìn)而提高攪拌槳使用壽命。因此該預(yù)熱梯形工藝可在攪拌槳耐材不變條件下進(jìn)一步提高攪拌槳熱震穩(wěn)定性，對(duì)提高攪拌槳壽命效果明顯。
[0014]本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，可以滿足在KR法鐵水預(yù)處理工序攪拌槳預(yù)熱工藝要求。經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)也證實(shí)該種攪拌槳預(yù)熱工藝順利實(shí)現(xiàn)了改善新攪拌槳熱震穩(wěn)定性的要求，同類(lèi)耐材型號(hào)的攪拌槳使用壽命可提高30%以上。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是傳統(tǒng)的KR法常規(guī)攪拌槳外形示意圖；
[0016]圖2是攪拌槳位于鐵水頁(yè)面上(a)及插入鐵水頁(yè)面下(b)的示意圖。
[0017]圖中，1、十字形攪拌頭(澆注耐火材)，2、攪拌槳葉片，3、攪拌槳底面，4、槳軸，5、鐵水包熔池，6、鐵水液面。
[0018]圖3是攪拌槳預(yù)熱從開(kāi)始到停止下降高度隨時(shí)間的變化，整體呈階梯形，直至攪拌槳預(yù)熱結(jié)束。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。但不限于此。
[0020]實(shí)施例中所用攪拌槳的澆注耐火材料:電熔莫來(lái)石58%，板狀剛玉8%，紅柱石25%，硅微粉、水泥8%，防爆纖維和三聚磷酸鈉I %，槳軸渣線部位以下至槳葉片底部的高度約為I米。
[0021]實(shí)施例1:
[0022]一種KR攪拌槳的預(yù)熱方法，將新攪拌槳使用前先在鐵水包熔池內(nèi)進(jìn)行烘烤和浸泡預(yù)熱處理，所述熔池內(nèi)鐵水溫度1400°C，鐵水高度1400_ ；
[0023]使新攪拌槳下降至葉片底面距鐵水液面200mm處，停止下降并保持15min ;繼續(xù)下降至鐵水液面，停止下降并保持2min ;繼續(xù)下降至鐵水液面下200mm處，停止下降并保持2min ;然后按此操作，每次下降200mm,停止并保持2min,直至整個(gè)葉片及槳軸洛線部位以下全部進(jìn)入鐵水；然后，
[0024]緩慢升起攪拌槳至距鐵水液面200mm處，停留5min，繼續(xù)升起、移出鐵水包熔池夕卜，自然冷卻。確認(rèn)無(wú)裂紋可投入正常使用。
[0025]應(yīng)用例對(duì)比試驗(yàn):
[0026]以KR法脫硫處理鐵水150噸為例，常規(guī)脫硫操作條件下進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。主要工藝條件
[0027]如下:鐵水進(jìn)站溫度:1350°C ；
[0028]下槳深度:距液面1600mm ；
[0029]攪拌槳轉(zhuǎn)速:初始20r/min,最高130r/min,
[0030]時(shí)間:8分鐘；
[0031]脫硫劑:800kg;
[0032]平均終點(diǎn)【S】含量:0.002%。
[0033]試驗(yàn)A.使用實(shí)施例1預(yù)熱處理的攪拌槳，平均月壽命360爐/支，減少非生產(chǎn)作業(yè)時(shí)間10min/月，提升KR脫硫預(yù)處理能力約0.1萬(wàn)噸/年。
[0034]試驗(yàn)B.使用同樣材質(zhì)型號(hào)的新攪拌槳，只進(jìn)行烘烤預(yù)熱:新攪拌槳距鐵水液面200mm處保持15min ;繼續(xù)下降至鐵水液面保持2min ;移出后使用，平均月壽命305爐/支。
[0035]試驗(yàn)C.使用同樣材質(zhì)型號(hào)的新攪拌槳不進(jìn)行預(yù)熱處理，平均月壽命250爐/支。
【權(quán)利要求】
1.一種KR攪拌槳的預(yù)熱方法，新攪拌槳使用前在鐵水包熔池內(nèi)，先進(jìn)行烘烤和浸泡預(yù)熱處理，所述熔池內(nèi)鐵水溫度1250-1450°C，鐵水高度1200-1500mm ;步驟如下: (1)使新攪拌槳下降至葉片底面距鐵水液面150-200mm處，停止下降并保持15_20min；繼續(xù)下降至鐵水液面，停止下降并保持2-3min ； (2)繼續(xù)下降至鐵水液面下180-220_處，停止下降并保持2-4min;然后按此操作，每次下降180-220mm，停止并保持2-4min，直至整個(gè)葉片及槳軸渣線部位以下全部進(jìn)入鐵水；然后， (3)緩慢升起攪拌槳至距鐵水液面200mm處，停留5_10min，繼續(xù)升起、移出鐵水包熔池夕卜，自然冷卻。
2.如權(quán)利要求1所述的一種KR攪拌槳的預(yù)熱方法，其特征是所述熔池內(nèi)鐵水溫度1400°C，鐵水高度1400mm ;攪拌槳的槳軸渣線部位往下至槳葉片底的高度為I米； 使新攪拌槳下降至葉片底面距鐵水液面200mm處，停止下降并保持15min ;繼續(xù)下降至鐵水液面，停止下降并保持2min ;繼續(xù)下降至鐵水液面下200mm處，停止下降并保持2min ；然后按此操作，每次下降200_，停止并保持2min，直至整個(gè)葉片及槳軸渣線部位以下全部進(jìn)入鐵水；然后，緩慢升起攪拌槳至距鐵水液面200mm處，停留5min，繼續(xù)升起、移出鐵水包熔池外，自然冷卻。
【文檔編號(hào)】C21C1/02GK104263872SQ201410484063
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】王強(qiáng) 申請(qǐng)人:山東鋼鐵股份有限公司