提钒转炉炉口喷涂GM-C型耐高温防粘涂层试验

26 2010 年第 33 卷第 1 期 提钒 转炉 炉口 喷涂 耐高温防 粘 涂层 试验 夏 艳 (攀钢钒提钒炼钢厂 ) 摘 要： 介绍了 耐高温防 粘 材料涂层技术在攀钢 钒提钒炼钢厂 提钒转炉的应用情况，使用该涂层， 可 有效 减少提钒炉口清渣作业 次 数 ，缩短提钒转炉非作业时间，提高转炉提钒处理能力。 关键词： 提钒转炉 ； 炉口 ； 耐高温涂层 ； 防 粘 0 引言 2008 年钒制品价格 持续上涨，利润十分丰厚，提钒炼钢 厂 2008 年钒渣产量奋斗目标为 t。但现有 的 两座提钒转炉作业能力不足，在 5 座高炉送铁 的情况下，炼钢转炉作业率 较紧张，完成全年钒渣目标 较困难。现有两座提钒转炉其最大处理能力为 480 万 t， 而 完成今年钒渣任务提钒 转炉 处理量需达到 538 万 t 以上，存在近 60 万 t 的 缺口。因此，提高现有提钒转炉作业率成为了提高钒渣产量的关键。据调查，现工艺条件下提钒炉口 粘 结较严重 ，需频繁停炉清理炉口 粘 结物， 是限制提钒工序作业能力的主要因素之一 。为此，有必要开展 提钒炉口防 粘 试验 ，以减少提钒非作业时间， 提高提钒工序处理能力 。 原 提钒 转炉 炉口 粘 结 情况 提钒炉炉帽 粘 结严重一直是 困 扰 提钒生产 的主要问题之一， 在提钒吹氧期间，熔池尚未进入碳氧反应剧烈期，熔池中 气体浓度不 高，又因炉渣少且易泡沫化，造成熔池上涨幅度不大，金属和初期渣喷溅在炉帽部位，难以被炉气熔化而逐渐堆积起来 ，造成炉口变小、兑铁困难， 导致 必须停炉对炉口 粘 渣进行清理。 在 未进行炉口防 粘 处理前 ，主要采取以下措施进行清渣： 各 炉吹炼结束后用氧气吹扫炉口 30 s； 每生产 150 炉左右用拆包机打 1 次炉口。 原 炉口清渣工艺存在如下问题： 各 炉 吹炼后用 氧气吹扫炉口不但增加氧气消耗，且 噪音较大，不利于提钒区域作业环境的改善。 拆包机每次清渣时间约 3 h，严重限制了提钒转炉产能的发挥。 喷涂 层 试验 为减少 提钒炉口清渣作业次数，缩短提钒转炉非作业时间，提高转炉提钒处理能力，按照集团公司试验计划要求，提钒炼钢厂于 2008 年 812 月在4 号转炉进行了炉口防 粘 试验，试验达到了预期目标，全炉役（ 6 920 炉）炉口清渣次数减少 22 次，节约非作业时间 58 h。 高温防 粘 涂层技术 特点 耐高温防 粘 涂层材料是 用 钴、镍、钨等材料，在持续高温、 高 压等条件下，通过分子聚合生成的一种新型合金材料。涂层由过渡层和表面层两部分构成， 它们在成分 含量、组织结构和性能上均有所不同。 涂层材料在 1 600 高温条件下 ，性能稳定，单向结晶保证材料与转炉炉口基材结合性好，与高温半钢有较大的不浸润性，防止了渣钢在转炉炉口的积聚。 该涂层寿命长与炉龄基本同步，每炉役只需 喷涂一次，喷涂后炉口 粘 结物不易堆积，易清理。 涂过程 耐高温防 粘 施工时首先是 将 钴、镍、钨等化合物 在 1068 然后 采用专用设备在高温条件下 将其 高速结晶在过渡层上。 其 工艺路线 为 ： 喷砂、除油。 过渡层加热及加速喷涂在基体上。 材料在基材上完成过渡。 材料成核及凝固。 粒子的结晶。 由于 喷涂 需在炉口冷却状态下进行， 2008 年 7月， 在 炉役检修 期间 ， 课题组 采用专用设备对 提钒水冷 炉口 进行 离线 喷涂 ， 耗时 12 h， 先用高压氮气和石英砂冲掉炉口表面锈蚀层，并将表面 “拉毛 ”；攀 钢 技 术 27 然后用乙炔和氧气混合的 高温 火焰将 涂层原料（钴、镍、钨等金属粉末材料） 喷涂 到炉口表面，先喷涂 过渡层，再喷涂防 粘 层，使其快速结晶在过渡层上。 3 试验效果 4 号 提钒 炉口 试验 状况 从试验效果看，该涂层防 粘 效果较好，见图13，特别是在 使用 1 345 炉前，未进行 1 次停产清渣，炉口少量 粘 渣通过氧气吹扫均可脱落。 10 月 下旬后（ 4 500 炉）受铁水量减少影响，生产间隔时间延长，炉口 粘 结现象较严重，有两次清渣时间达到 60 上（ 65、 72 图 4 为未采用 防 粘工艺的炉口，可明显看到炉渣附着在炉口钢结构之上，增加了清渣 难度。 验 期间 4 号 炉口清渣 数据 试验转炉全炉役（ 6 920 炉）期间炉口 粘 结速度减缓 （表 1） ，清渣间隔由原工艺的 155 炉提高到288 炉，试验期间进行炉口清渣作业共 24 次，较原工艺减少 22 次（按 6 920 炉折算）；同时炉口清渣难度减小，炉口清渣时间平均 28 ，较原工艺缩短 64 ，全炉役节约非作业时间 59 h。 5 号提钒炉口试验状况 2008 年 10 月在 5 号炉炉口也敷设了 高温防 粘 涂层， 2008 年 10 月 2009 年 2 月 12 日，5 号炉炉龄达到 5 781 炉，期间清渣间隔由原工艺的 155 炉提高到 289 炉，试验期间进行炉口清渣作业共 20 次，较原工艺减少 （按 5781 炉折算）； 同时炉口清渣难度减小，炉口清渣时间平均 1 试验前后 4 号炉口清渣数据 项目 炉龄 / (炉 炉役 1) 清渣次数 / (炉 炉役 1) 清渣间隔 / (炉 次 1) 平均清渣时间 / ( 1) 累计清渣时间 / (h炉役 1) 试验 6 920 24 288 28 工艺 6 022 41 150 92 1 试验上线前 炉口 状况 图 4 未采用防 粘 工艺的炉口（ 4200 炉） 图 2 使用 1345 炉时炉口状 况 图 3 使用 6500 炉时炉口 状况 28 2010 年第 33 卷第 1 期 ，较 原工艺 缩短 62.6 ， 累计 节约非作业时间 49.3 h。 4 结论 1） 试验期间 4 号提钒转炉炉龄达到 6 920 炉，期间 炉口 粘 结速度减缓，清渣间隔由原工艺的 155炉提高到 288 炉，试验 期间 进行炉口清渣作业 共 24次，较原工艺减少 22 次 ； 2） 采用防 粘 技术后，炉口清渣 难度减小 ， 炉 口清渣时间平均 28 ，较 原工艺 缩短 64 ，全炉役节约非作业时间 59 h。 3） 采用 耐高温防 粘 涂层 炉口