摘  要  針對(duì)首鋼某大型高爐分別就鈦負(fù)荷、鐵溫、爐溫、鐵中S含量、爐渣堿度等與鈦收得率的相關(guān)性進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。分析發(fā)現(xiàn)：鈦負(fù)荷在7-10kg/t之間，鈦資源的利用效率是最高的。鈦收得率與鐵溫和爐溫存在正相關(guān)性，與鐵中硫含量存在負(fù)相關(guān)性，與爐渣堿度未發(fā)現(xiàn)明顯相關(guān)性。幾種存在相關(guān)性的因素中，爐溫與鈦的收得率相關(guān)性最好，最適合作為控制鈦資源利用效率的指標(biāo)。

關(guān)鍵詞  高爐  鈦資源  長(zhǎng)壽  鈦收得率

Analysis of Influence Factors of the Titanium yield in the Lining Protection with Titaniferous Meterial

Jian Sun1、2   Mansheng1  Chu Hui Chen2   Jianlong Wu2   Hailong Liang2   Wei Wang2

School of Materials & Metallurgy，Northeastern University，Shenyang 110004,

Shougang Research Institute of Technology,Beijing,100043

Abstract  A statistic analysis of the correlations camparing titanium load, iron temperature, furnace temperature, sulfur content in iron and basicity of slag with titanium yeild have been done 

The result indicated it can get the highest titamium yield, when titanium load is between 7-10kg/t. There is a significant correlation between iron temperature, furnace temperature, and titanium yield, a negative correlation between sulfur content in iron and titanium yield, and no correlation between basicity of slag and and titanium yield. The furnace temperature is the highest correlation factor, is the suitable indicator to control the Titanium yield in the lining protection with titaniferous material.

Keywords   Blast furnace; Titaniferous material; Long Campaign; Titanium yeild;

1  前言

多年來，高爐長(zhǎng)壽問題是困擾煉鐵工作者的主要問題之一，但隨著高爐爐型設(shè)計(jì)、耐材性能、高爐操作等技術(shù)進(jìn)步，現(xiàn)代高爐的壽命不斷延長(zhǎng)，如：日本千葉6號(hào)高爐打破了高爐長(zhǎng)壽的世界記錄，爐役壽命達(dá)到了20年9個(gè)月。在對(duì)比日本高爐在1975-1985年、1986-2000年和2011-2005年高爐停爐原因的過程中，發(fā)現(xiàn)由于爐頂、爐身和爐腹造成高爐大修的次數(shù)由1975年-1985年的43次不斷下降，下降到1986-2000年間的22次，并且在2001年-2005年之間，已無高爐由于爐頂、爐身和爐腹的損壞造成高爐的大修。但是由于爐缸側(cè)壁所引起的長(zhǎng)壽并未完全解決。因此國(guó)內(nèi)外達(dá)到一定使用年限的高爐基本均會(huì)存在爐缸存在高溫點(diǎn)的問題。而目高爐加鈦?zhàn)o(hù)爐是煉鐵工作者控制爐缸高溫點(diǎn)的主要手段[1-5]。

在高爐煉鐵工作者使用加鈦?zhàn)o(hù)爐技術(shù)的過程中，主要關(guān)心的是高爐鈦負(fù)荷、鐵水中鈦含量、爐溫等指標(biāo)來保證加鈦?zhàn)o(hù)爐的效果，而忽視掉鈦資源的利用效率的問題。這在部分情況下就會(huì)帶來鈦資源利用效率低的，浪費(fèi)鈦資源的問題。因此本文重點(diǎn)關(guān)注高爐加鈦?zhàn)o(hù)爐過程中，鈦資源使用效率的影響因素。

 2  鈦資源利用效率的影響因素分析

為了分析鐵中鈦收得率的影響因素，分別對(duì)鈦負(fù)荷、鐵溫、爐溫、鐵中S含量、爐渣堿度等與鈦收得率的相關(guān)性進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。

2.1  鈦負(fù)荷對(duì)鈦資源利用效率的影響

自高爐加鈦?zhàn)o(hù)爐以來可將護(hù)爐過程可按鈦負(fù)荷的不同整理成一下幾個(gè)階段：未護(hù)爐階段O鈦負(fù)荷為3kg/t、護(hù)爐階段A鈦負(fù)荷在6.2kg/t、護(hù)爐階段B鈦負(fù)荷在11.7kg/t、護(hù)爐階段C鈦負(fù)荷在7.3kg/t、護(hù)爐階段D鈦負(fù)荷在9.8kg/t。

圖2為不同護(hù)爐階段，太負(fù)荷、鐵水鈦含量和1kg鈦負(fù)荷所帶來的[Ti]含量的變化趨勢(shì)。對(duì)比不同護(hù)爐階段可見，鐵液中的鈦含量與鈦負(fù)荷有很好的相關(guān)性，鈦負(fù)荷升高，鐵中鈦也隨之升高，但當(dāng)入爐鈦負(fù)荷超過10kg/t后，鐵中鈦含量卻沒有隨著鈦負(fù)荷的增加而增加。由圖可見，噸鐵鈦負(fù)荷小于7kg/t時(shí)，1kg鈦負(fù)荷所帶來的[Ti]含量隨著鈦負(fù)荷的升高而升高，在大于7kg時(shí)，1kg鈦負(fù)荷所帶來的[Ti]含量隨著鈦負(fù)荷的升高而降低，甚至出現(xiàn)負(fù)值。說明在鈦負(fù)荷超過7kg/t后，鈦資源的利用效率將大幅降低。

圖3為不同護(hù)爐階段，鈦負(fù)荷、渣中（TiO2）的變化趨勢(shì)。由圖可見，爐渣中鈦含量隨著鈦負(fù)荷的增加而增加，即使鈦負(fù)荷超過了10kg/t，渣中鈦也是持續(xù)增加。

圖4為不同護(hù)爐階段，鈦負(fù)荷、鈦的收得率的變化趨勢(shì)。由圖可見，在鈦負(fù)荷小于7.3kg/t時(shí)，隨著鈦負(fù)荷的升高鈦的收得率越高，在鈦負(fù)荷大于7.3kg/t時(shí)，隨著鈦負(fù)荷的升高，鈦的收得率有所降低。

由以上分析不難看出，鈦負(fù)荷在7-10kg/t時(shí)，鈦資源的利用效率較高。

2.2  鐵溫對(duì)鈦資源利用效率的影響

分析了不同鈦負(fù)荷條件下，鐵溫與鈦收得率的相關(guān)性。

圖5為不同鈦負(fù)荷下，鐵溫與鈦收得率的相關(guān)性分析。由圖可見，在鈦負(fù)荷小于7.3kg/t的條件下，鐵溫和鈦的收得率均存在著一定的正相關(guān)性，而當(dāng)鈦負(fù)荷大于9.8kg/t時(shí)，相關(guān)性則有所降低。

2.3  爐溫對(duì)鈦資源利用效率的影響

分析了不同鈦負(fù)荷條件下，爐溫與鈦收得率的相關(guān)性。

由圖6可見，不同的鈦負(fù)荷的條件下，爐溫和鈦的收得率均存在著較強(qiáng)的正相關(guān)性。

2.4  鐵水中S含量對(duì)鈦資源利用效率的影響

分析了不同鈦負(fù)荷條件下，鐵水中S含量與鐵水中鈦含量和鈦收得率的相關(guān)性。

圖7為不同鈦負(fù)荷下，鐵水中S與鈦收得率的相關(guān)性分析。由圖可見，不同的鈦負(fù)荷的條件下，鐵水中S含量和鈦的收得率均存在著較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性。

2.5  爐渣堿度對(duì)鈦資源利用效率的影響

分析了不同鈦負(fù)荷條件下，爐渣堿度與鈦收得率的相關(guān)性。

圖8為不同鈦負(fù)荷下，爐渣堿度與鈦收得率的相關(guān)性分析。由圖可見，未發(fā)現(xiàn)爐渣堿度和鈦收得率均存在相關(guān)性。有學(xué)者認(rèn)為[Si]+ [Ti]與鐵水物理熱有線性關(guān)系，故在鐵水物理熱一定時(shí)，[Si]+[Ti]也會(huì)穩(wěn)定在一定范圍。此時(shí)，提高爐渣堿度后，[Si]下降，有利于(TiO2)還原，進(jìn)入生鐵的[Ti]量增加，但本次統(tǒng)計(jì)并未發(fā)現(xiàn)該現(xiàn)象。

3  結(jié)論

（1）在比對(duì)不同護(hù)爐階段，鈦負(fù)荷與鈦的收得率時(shí)，發(fā)現(xiàn)在鐵中鈦含量隨這鈦負(fù)荷的升高而升高，但當(dāng)鈦負(fù)荷超過10kg/t時(shí)，鐵中鈦含量不會(huì)持續(xù)升高，而渣中鈦含量會(huì)持續(xù)升高，鈦的收得率有所下降，說明鈦負(fù)荷在7-10kg/t之間，鈦資源的利用效率是最高的。

（2）由于鈦負(fù)荷對(duì)鐵中鈦含量影響較大，因此在分析其他因素對(duì)鈦收得率的影響的過程中按不同的鈦負(fù)荷進(jìn)行分析。分析發(fā)現(xiàn)與鈦收得率存在正相關(guān)性的因素有鐵溫、爐溫等因素。存在負(fù)相關(guān)性的因素有鐵中S含量。

（3）由于鐵溫、爐溫、鐵中S含量幾項(xiàng)本身就具備較強(qiáng)相關(guān)性，而且?guī)醉?xiàng)相關(guān)聯(lián)的本質(zhì)在于反應(yīng)溫度，反應(yīng)溫度對(duì)幾項(xiàng)影響較大。說明在實(shí)際高爐生產(chǎn)中溫度對(duì)鈦還原的影響確實(shí)很大。而幾項(xiàng)影響因素中爐溫與鈦含量和鈦的利用效率的相關(guān)性最好，相比其他兩個(gè)因素更適合于作為控制鈦收得率的指標(biāo)。

（4）由于爐渣堿度對(duì)鐵中鈦含量和鈦收得率的影響，在理論分析和統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果有所區(qū)別，有待進(jìn)一步的研究驗(yàn)證。

4  參考文獻(xiàn)

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