26 2010 年第 33 卷第 1 期 提釩 轉(zhuǎn)爐 爐口 噴涂 耐高溫防 粘 涂層 試驗(yàn) 夏 艷 (攀鋼釩提釩煉鋼廠 ) 摘 要： 介紹了 耐高溫防 粘 材料涂層技術(shù)在攀鋼 釩提釩煉鋼廠 提釩轉(zhuǎn)爐的應(yīng)用情況，使用該涂層， 可 有效 減少提釩爐口清渣作業(yè) 次 數(shù) ，縮短提釩轉(zhuǎn)爐非作業(yè)時(shí)間，提高轉(zhuǎn)爐提釩處理能力。 關(guān)鍵詞： 提釩轉(zhuǎn)爐 ； 爐口 ； 耐高溫涂層 ； 防 粘 0 引言 2008 年釩制品價(jià)格 持續(xù)上漲，利潤(rùn)十分豐厚，提釩煉鋼 廠 2008 年釩渣產(chǎn)量奮斗目標(biāo)為 t。但現(xiàn)有 的 兩座提釩轉(zhuǎn)爐作業(yè)能力不足，在 5 座高爐送鐵 的情況下，煉鋼轉(zhuǎn)爐作業(yè)率 較緊張，完成全年釩渣目標(biāo) 較困難?，F(xiàn)有兩座提釩轉(zhuǎn)爐其最大處理能力為 480 萬(wàn) t， 而 完成今年釩渣任務(wù)提釩 轉(zhuǎn)爐 處理量需達(dá)到 538 萬(wàn) t 以上，存在近 60 萬(wàn) t 的 缺口。因此，提高現(xiàn)有提釩轉(zhuǎn)爐作業(yè)率成為了提高釩渣產(chǎn)量的關(guān)鍵。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)工藝條件下提釩爐口 粘 結(jié)較嚴(yán)重 ，需頻繁停爐清理爐口 粘 結(jié)物， 是限制提釩工序作業(yè)能力的主要因素之一 。為此，有必要開(kāi)展 提釩爐口防 粘 試驗(yàn) ，以減少提釩非作業(yè)時(shí)間， 提高提釩工序處理能力 。 原 提釩 轉(zhuǎn)爐 爐口 粘 結(jié) 情況 提釩爐爐帽 粘 結(jié)嚴(yán)重一直是 困 擾 提釩生產(chǎn) 的主要問(wèn)題之一， 在提釩吹氧期間，熔池尚未進(jìn)入碳氧反應(yīng)劇烈期，熔池中 氣體濃度不 高，又因爐渣少且易泡沫化，造成熔池上漲幅度不大，金屬和初期渣噴濺在爐帽部位，難以被爐氣熔化而逐漸堆積起來(lái) ，造成爐口變小、兌鐵困難， 導(dǎo)致 必須停爐對(duì)爐口 粘 渣進(jìn)行清理。 在 未進(jìn)行爐口防 粘 處理前 ，主要采取以下措施進(jìn)行清渣： 各 爐吹煉結(jié)束后用氧氣吹掃爐口 30 s； 每生產(chǎn) 150 爐左右用拆包機(jī)打 1 次爐口。 原 爐口清渣工藝存在如下問(wèn)題： 各 爐 吹煉后用 氧氣吹掃爐口不但增加氧氣消耗，且 噪音較大，不利于提釩區(qū)域作業(yè)環(huán)境的改善。 拆包機(jī)每次清渣時(shí)間約 3 h，嚴(yán)重限制了提釩轉(zhuǎn)爐產(chǎn)能的發(fā)揮。 噴涂 層 試驗(yàn) 為減少 提釩爐口清渣作業(yè)次數(shù)，縮短提釩轉(zhuǎn)爐非作業(yè)時(shí)間，提高轉(zhuǎn)爐提釩處理能力，按照集團(tuán)公司試驗(yàn)計(jì)劃要求，提釩煉鋼廠于 2008 年 812 月在4 號(hào)轉(zhuǎn)爐進(jìn)行了爐口防 粘 試驗(yàn)，試驗(yàn)達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，全爐役（ 6 920 爐）爐口清渣次數(shù)減少 22 次，節(jié)約非作業(yè)時(shí)間 58 h。 高溫防 粘 涂層技術(shù) 特點(diǎn) 耐高溫防 粘 涂層材料是 用 鈷、鎳、鎢等材料，在持續(xù)高溫、 高 壓等條件下，通過(guò)分子聚合生成的一種新型合金材料。涂層由過(guò)渡層和表面層兩部分構(gòu)成， 它們?cè)诔煞?含量、組織結(jié)構(gòu)和性能上均有所不同。 涂層材料在 1 600 高溫條件下 ，性能穩(wěn)定，單向結(jié)晶保證材料與轉(zhuǎn)爐爐口基材結(jié)合性好，與高溫半鋼有較大的不浸潤(rùn)性，防止了渣鋼在轉(zhuǎn)爐爐口的積聚。 該涂層壽命長(zhǎng)與爐齡基本同步，每爐役只需 噴涂一次，噴涂后爐口 粘 結(jié)物不易堆積，易清理。 涂過(guò)程 耐高溫防 粘 施工時(shí)首先是 將 鈷、鎳、鎢等化合物 在 1068 然后 采用專用設(shè)備在高溫條件下 將其 高速結(jié)晶在過(guò)渡層上。 其 工藝路線 為 ： 噴砂、除油。 過(guò)渡層加熱及加速噴涂在基體上。 材料在基材上完成過(guò)渡。 材料成核及凝固。 粒子的結(jié)晶。 由于 噴涂 需在爐口冷卻狀態(tài)下進(jìn)行， 2008 年 7月， 在 爐役檢修 期間 ， 課題組 采用專用設(shè)備對(duì) 提釩水冷 爐口 進(jìn)行 離線 噴涂 ， 耗時(shí) 12 h， 先用高壓氮?dú)夂褪⑸皼_掉爐口表面銹蝕層，并將表面 “拉毛 ”；攀 鋼 技 術(shù) 27 然后用乙炔和氧氣混合的 高溫 火焰將 涂層原料（鈷、鎳、鎢等金屬粉末材料） 噴涂 到爐口表面，先噴涂 過(guò)渡層，再噴涂防 粘 層，使其快速結(jié)晶在過(guò)渡層上。 3 試驗(yàn)效果 4 號(hào) 提釩 爐口 試驗(yàn) 狀況 從試驗(yàn)效果看，該涂層防 粘 效果較好，見(jiàn)圖13，特別是在 使用 1 345 爐前，未進(jìn)行 1 次停產(chǎn)清渣，爐口少量 粘 渣通過(guò)氧氣吹掃均可脫落。 10 月 下旬后（ 4 500 爐）受鐵水量減少影響，生產(chǎn)間隔時(shí)間延長(zhǎng)，爐口 粘 結(jié)現(xiàn)象較嚴(yán)重，有兩次清渣時(shí)間達(dá)到 60 上（ 65、 72 圖 4 為未采用 防 粘工藝的爐口，可明顯看到爐渣附著在爐口鋼結(jié)構(gòu)之上，增加了清渣 難度。 驗(yàn) 期間 4 號(hào) 爐口清渣 數(shù)據(jù) 試驗(yàn)轉(zhuǎn)爐全爐役（ 6 920 爐）期間爐口 粘 結(jié)速度減緩 （表 1） ，清渣間隔由原工藝的 155 爐提高到288 爐，試驗(yàn)期間進(jìn)行爐口清渣作業(yè)共 24 次，較原工藝減少 22 次（按 6 920 爐折算）；同時(shí)爐口清渣難度減小，爐口清渣時(shí)間平均 28 ，較原工藝縮短 64 ，全爐役節(jié)約非作業(yè)時(shí)間 59 h。 5 號(hào)提釩爐口試驗(yàn)狀況 2008 年 10 月在 5 號(hào)爐爐口也敷設(shè)了 高溫防 粘 涂層， 2008 年 10 月 2009 年 2 月 12 日，5 號(hào)爐爐齡達(dá)到 5 781 爐，期間清渣間隔由原工藝的 155 爐提高到 289 爐，試驗(yàn)期間進(jìn)行爐口清渣作業(yè)共 20 次，較原工藝減少 （按 5781 爐折算）； 同時(shí)爐口清渣難度減小，爐口清渣時(shí)間平均 1 試驗(yàn)前后 4 號(hào)爐口清渣數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 爐齡 / (爐 爐役 1) 清渣次數(shù) / (爐 爐役 1) 清渣間隔 / (爐 次 1) 平均清渣時(shí)間 / ( 1) 累計(jì)清渣時(shí)間 / (h爐役 1) 試驗(yàn) 6 920 24 288 28 工藝 6 022 41 150 92 1 試驗(yàn)上線前 爐口 狀況 圖 4 未采用防 粘 工藝的爐口（ 4200 爐） 圖 2 使用 1345 爐時(shí)爐口狀 況 圖 3 使用 6500 爐時(shí)爐口 狀況 28 2010 年第 33 卷第 1 期 ，較 原工藝 縮短 62.6 ， 累計(jì) 節(jié)約非作業(yè)時(shí)間 49.3 h。 4 結(jié)論 1） 試驗(yàn)期間 4 號(hào)提釩轉(zhuǎn)爐爐齡達(dá)到 6 920 爐，期間 爐口 粘 結(jié)速度減緩，清渣間隔由原工藝的 155爐提高到 288 爐，試驗(yàn) 期間 進(jìn)行爐口清渣作業(yè) 共 24次，較原工藝減少 22 次 ； 2） 采用防 粘 技術(shù)后，爐口清渣 難度減小 ， 爐 口清渣時(shí)間平均 28 ，較 原工藝 縮短 64 ，全爐役節(jié)約非作業(yè)時(shí)間 59 h。 3） 采用 耐高溫防 粘 涂層 爐口