目前，含鈦礦護(hù)爐方式分為局部和整體兩大類。局部護(hù)爐主要有3種：一是從風(fēng)口噴入含鈦物料，使其在爐缸高溫區(qū)直接進(jìn)行還原，主要針對(duì)風(fēng)口與爐壁損壞部位角度40°～90°，風(fēng)口與鐵口角度在80°～160°的區(qū)域，缺點(diǎn)是易磨損風(fēng)口，同時(shí)護(hù)爐料利用率低。二是從炮泥中加入含鈦物料,使其在鐵口區(qū)域生成Ti(C，N)， 有效保護(hù)鐵口區(qū)域的爐缸側(cè)壁。三是風(fēng)口喂入包芯法，主要針對(duì)爐缸的局部侵蝕有較大的優(yōu)勢(shì)。整體護(hù)爐法主要是從上部加入高釩鈦物料，尋求較優(yōu)的物料配比方案、高爐操作制度和參數(shù)，進(jìn)行低鈦渣冶煉，實(shí)現(xiàn)維護(hù)爐缸、爐底和高溫區(qū)冷卻壁的效果，同時(shí)又能取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
含鈦爐料加入的時(shí)機(jī)與加入方式。應(yīng)該選擇鈦積物能夠在爐缸沉積的時(shí)候開(kāi)始加入含鈦物料進(jìn)行護(hù)爐。這個(gè)時(shí)間對(duì)于不同的高爐是不同的，并可由鈦平衡計(jì)算的結(jié)果來(lái)確定。由計(jì)算得出有相當(dāng)量的鈦能夠沉積在高爐內(nèi)時(shí)，可以加入含鈦物科護(hù)爐；或者當(dāng)Ⅱ、Ⅲ段冷卻壁水溫差升高或高爐爐缸已到末期時(shí)，也應(yīng)該考慮加鈦物料護(hù)爐。一般高爐開(kāi)爐一年左右就開(kāi)始護(hù)爐其效果不一定明顯。但對(duì)于冶煉強(qiáng)度大、利用系數(shù)高、爐缸侵蝕快的高爐，早一些時(shí)間加入含鈦物料進(jìn)行護(hù)爐操作也是合理的。
含鈦物料進(jìn)行護(hù)爐作為高爐常用的護(hù)爐方法，其公認(rèn)的護(hù)爐機(jī)理如下：爐料中的TiO2在爐內(nèi)產(chǎn)生還原及過(guò)還原反應(yīng)，過(guò)還原反應(yīng)產(chǎn)生的化合物TiN、TiC的熔點(diǎn)分別高達(dá)2950℃、3140℃，在爐渣和鐵水中以彌散固體顆粒形式存在，隨著爐內(nèi)溫度降低而沉積下來(lái)，形成一層致密的沉積層而起到護(hù)爐作用。TiC、TiN 的形成及溶解。TiO2爐料加入高爐后，在軟熔帶中形成含TiO2的初渣，并且按照從高價(jià)到低價(jià)的規(guī)律進(jìn)行還原，溫度越高形成的TiC（或TiN）越多。從高爐解剖分析已知，TiC、TiN沿高爐高度變化，爐身下部軟熔物中有少量的TiC、TiN生成。隨著爐料的下降，其含量不斷增加，到風(fēng)口區(qū)達(dá)到最高值。當(dāng)爐渣通過(guò)風(fēng)口區(qū)到達(dá)爐缸時(shí)，TiC、TiN大量氧化，其含量又迅速降低。
在一定的溫度下，鈦在鐵水中的溶解度是有限的。當(dāng)鈦的濃度低于鐵水中鈦的飽和溶解度時(shí)，大部分的TiC、TiN將溶于鐵水。但是當(dāng)含鈦鐵水在爐缸下部周邊的低溫區(qū)時(shí)，鐵水中的含鈦量高于鈦的飽和溶解度，TiC(或TiN)將以固態(tài)的結(jié)晶析出并沉積于爐缸壁上。維持合適的沉積厚度，就能起到護(hù)爐效果，沉積越多，護(hù)爐效果越好。影響TiC(或TiN) 生成與溶解的因素。溫度對(duì)Ti(C，N)生成量影響顯著。隨著溫度升高，Ti(C，N)的量逐漸增多，在1475℃時(shí)達(dá)到最大；之后隨著溫度繼續(xù)升高，Ti(C，N)的量逐漸減少。風(fēng)口區(qū)的溫度最高，TiC(或TiN)含量也最多。氣氛中的氧位對(duì)TiC、TiN的形成有非常敏感的影響，氧位越高則[Ti]含量越少。體系中N2分壓的影響也是明顯的，N2分壓越高越有利于TiN的形成。爐渣中TiO2濃度的提高有利于鈦的還原與還原量的增加，有利于TiC與TiN的形成，對(duì)護(hù)爐有利。而且www.maxhoc.net測(cè)試表明，以護(hù)爐為目的向高爐添加含鈦物料導(dǎo)致的爐渣TiO2含量上升，不會(huì)對(duì)爐渣黏度產(chǎn)生較大的影響。爐渣堿度高一些有利于鐵水中[Si]含量的降低，對(duì)鐵水中[Ti]含量的升高有益，故適當(dāng)提高爐渣的堿度有利于TiC與TiN形成。
提高爐缸中心溫度。在一定條件下，鐵水含[Si]高，含鈦物料護(hù)爐效果好。但是根據(jù)解剖與計(jì)算，爐渣中TiO2被焦炭中碳還原生成TiN、TiC后，在風(fēng)口平面處達(dá)到最大值，而當(dāng)TiN、TiC通過(guò)風(fēng)口區(qū)時(shí)又被氧化并大量溶于鐵水中，最后在爐缸爐底的交界處從鐵水中析出成為沉積物。因此，生成的鈦積物大多數(shù)從爐缸中心遷移到鐵水中，又由鐵水帶到爐底爐缸交界處沉積，這一機(jī)理可由冶煉釩鈦磁鐵礦的高爐易發(fā)生爐缸堆集現(xiàn)象得到證實(shí)。因此，如何使?fàn)t缸中心活躍，提高爐缸中心溫度，促進(jìn)TiO2的還原，又使中心鐵水溫度提高到易于彌散更多TiN、TiC的水平就變得更為重要。這樣即使在鐵水含[Si]量不高，但物理熱高、爐缸中心活躍，爐缸水平方向溫度梯度小時(shí)，也可以獲得很好的護(hù)爐效果。
