西昌钢钒转炉提钒工艺优化研究与应用

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西昌钢钒转炉提钒工艺优化研究与应用

w(CaO)/% 1.18
0.75~1.59
w(H2O)/% 1.44
0.62~2.33
前期工艺冷却剂采用白马球团，优化试验采用“提钒冷压块+白马球团+生铁块”三种冷却剂混合使用，以加大吹炼前期的冷却强度，使熔池内温度尽可能长的保持在碳钒转化温度以下，促进钒元素的充分氧化，减少碳元素的烧损。
2.3 供氧制度
0.009~0.015
0.063~0.065
w(Al2O3)/% 4.2
4.0~4.4
w(H2O)/% 1.15
1.11~1.43
值域平均波动范围
w(TFe)/% 68.7
66.2~69.8
表 2-2 提钒冷压块主要成分
w(SiO2)/% 1.16
w(S)/% 0.088
0.81~1.42
0.066~0.144
提钒转炉熔池内钒碳选择性氧化用下式表示： 2/3[V] + CO(g) = 1/3(V2O3)+[C]
= - 250170 + 153.09T
（1-1）（1-2）
= +转当 = 0 时，
+转
（1-3）
转 = 250170/(153.09+R
)
（1-4）
式（1-1~1-4）中：为反应吉布斯自由能，J/mol；为标准吉布斯自由能，J/mol；
0" 45" 90" 135" 180" 225" 时间
(a)C 元素变化曲线（b）V 元素变化曲线
0.30
0.25
0.20
含
Si
量 0.15
%
Mn
0.10

硕士论文：转炉高效提钒相关技术基础研究

硕士论文：转炉高效提钒相关技术基础研究四四转炉高效提钒相关技术基础研究④重庆大学博士学位论文学生姓名:黄青云教授指导教师:谢兵专业:冶金工程学科门类:工学重庆大学材料科学与工程学院二一二年五月’.够:,,,中文摘要摘要钒是重要的战略物资,被称为“现代工业的味精”,广泛应用于钢铁工业、化学工业、航空航天工业、轻纺工业和医学等领域。

钒在自然界中主要赋存在钒铁磁铁矿中,我国攀枝花地区拥有丰富的钒钛磁铁矿资源。

而从钒铁磁铁矿中回收钒资源的常用工艺是还原钒铁磁铁矿获得含钒铁水,接着含钒铁水中的钒氧化进入渣中,之后通过湿法工艺从钒渣中提取。

从含钒铁水中提取钒的方法有摇包法、铁水包、雾化法、转炉法。

我国和俄罗斯都采用转炉提钒工艺。

经过多年努力,攀钢在钒资源的丌发和利用方面取得了不错的成绩,但现工艺流程下钒的回收率小于其它国家,钒渣品位、钒氧化率等均有待提高。

另外,针对铁水中含量约为.%的转炉提钒研究报道较少。

因此有必要摸清低钒铁水提钒机理及影响因素。

自动控制模型在转炉炼钢上已经成功应用,但是由于冶炼时间短,提钒转炉没有副枪、烟气检测设备,转炉提钒控制处于静态控制状态。

而我国的提钒操作仍采用人工手动操作,完全凭借操作工人的经验来控制,这导致半钢、钒渣质量不稳定。

因此丌发一款适用于我国特色的提钒控制模型是适应时代要求的。

针对我国转炉提钒工艺上存在的问题,丌展了基础研究,得到以下结论:①转炉提钒热力学研究,发现铁水中的钒主要被氧化成,也有少部分被氧化成;钒渣中的铁有、两种形式。

渣中的活度和活度系数随渣中、含量的增加而增加,随渣中、、含量的增加而减小,其值分别在。

和的数量级上,而渣中的活度及活度系数在同样条件下的变化趋势则与相反,其值分别在之和。

的数量级。

②转炉提钒动力学研究,发现铁水中对和的氧化均由较强的抑制作用,铁水初始含量升高将使得铁水中和的氧化速率明显降低,并导致终点铁水含量高;铁水初始含量增加将使其自身被氧化减少的速率加快,同时对铁水中的氧化有微小的抑制作用使其减少速率减慢,并且终点铁水含量将升高;温度升高使得被氧化的速率大幅度加快,同时使铁水中被氧化速率明显减缓;出渣中的快速生成可以促进、氧化。

转炉顶底侧复吹提钒工艺开发及应用研究

转炉顶底侧复吹提钒工艺开发及应用研究承德新新钒钛有限公司，承德，067002）迟桂友周学禹徐立山摘要介绍了对顶底侧复吹提钒工艺的研究情况，分析了供气强度大小、底侧吹供气强度的不同配比、纯供气搅拌对半钢余钒和钒渣中TFe以及钒渣品位的影响，提出采用大供气强度、合理的底侧吹供气强度配比及延长纯供气搅拌时间有利于降低半钢余钒和钒渣中TFe含量，优化提钒工艺。

Abstract:：This paper introduced the V-extracting craftwork of top-bottom side blown converter, analyzed the influence of intensity and blending ratio of gas supply andonly gas stirring on extra-vanadium of semi-steel , TFe of vanadium slag and grade of vanadium slag. In order to optimizing of V-extracting craftwork ,decreasing the extra-vanadium of semi-steel and TFe of vanadium slag , the high intensity and reasonable blending ratio of gas supply and extended the period of stirring are necessary.XINXIN CHENGDE STEELMAKING Ltd. CHENGDE, 067002）Chiguiyou zhouxueyu xulishan1 前言承钢拥有丰富的钒钛资源，承钢炼钢厂自1988年投产以来，一直采用双联工艺，即含钒铁水先经提钒处理而后采用半钢炼钢，其中转炉提钒先后采取了氧气顶吹转炉提钒、顶底复吹提钒、顶底侧复吹提钒三种提钒工艺。

含钒转炉钢渣中钒的提取与回收

3. 3 钢渣还原时间和还原度的控制
高钒生铁中的 Si 、Ti 等元素对提钒工艺和提钒
后的钒渣品位 (即 V2 O5 含量) 有非常重要的影响。如果高钒生铁中的硅、钛含量高 ,提钒一开始 ,生铁
中的 Si 、Ti 元素首先被大量氧化 , 生成以 SiO2 、 TiO2 含量为主的渣 ,该渣的粘度高 ,将造成提钒时出现渣铁不分的现象 ,不仅会影响提钒工艺的顺利
(1. Steelmaking Plant of Panzhihua Iron and Steel ( Group) Co mpany , Panzhihua 617062 , China ; 21 Panzhihua Iro n and Steel ( Group) Co mpany , Panzhihua 617067 , China ; 3. Panzhihua Iron and Steel Research Instit ute , Panzhihua 617000 , China)
制电力参数控制还原温度 ,还原一定时间后 ,采用
渣铁混出的方式出炉 ,获得高钒生铁和还原渣 ,然
后在感应炉内对高钒生铁提钒获取高钒渣。
Hale Waihona Puke 采用 V2 O5 和 FeO 的还原度和高钒生铁提钒的钒氧化率等指标来衡量试验效果。还原度、钒氧
化率分别采用式 (1) 和式 (2) 进行计算。
Kr = w ( ( Crs ) ) - w ( ( Cs ) ) ×100
Table 2 Composition of pig iron containing
high vanadium
%
w([ C]) 5. 72
w ( [ V ]) w ( [ Mn ]) w ( [ P ]) w ( [ Si ]) w ( [ Ti ])

转炉提取钒渣热力学分析

1.3.1提钒热力学动力学分析1 提钒热力学原理氧气顶吹转炉提钒工艺是一种在含钒铁水进入炼钢转炉之前,先将铁水中的钒氧化成钒渣并从铁水中分离出来的铁水预处理工艺,也称之为火法提钒一般不加造渣剂,可根据熔池反应温度加入适量冷却剂。

在向熔池吹氧气,使铁水中的钒氧化成V2O5过程中,铁水中的Si、Ti、Mn 等元素也被氧化,其氧化产物一起进入渣相,从而获得钒渣。

铁水提钒的主要任务是将铁水中的钒最大限度地氧化成V2 O5 ,以作为铁合金厂冶炼钒铁及工业生产用V2 O5的原料【16~18】。

多数学者认为,在V- O 体系中存在的主要氧化物有: V2O5 ,V2O4 ,V2O3和VO2 ,其标准生成自由能为：2V(s)+O2(g)=2VO(s) (1500~2000K) （1.1）△G1= -803328+148.78 TJmol-14/3V(s)+O2(g)=2/3VO(s)(1500~2000K) （1.2）△G2= -800538+150.624 TJmol-1V(s)+O2(g)=1/2V2O4(s) , (1500~1818K) （1.3）△G3= -692452+148.114 TJmol-14/3V(s)+O2(g)=2/5V2O5(s) , (1500~2000K) （1.4）△G4= -579902+126.91 TJmol-1这些氧化物的氧势图如图1 所示。

从图1 可以看出,钒的氧化物其稳定性顺序为VO> V2O3 > V2O4 > V2O5 。

图1 钒氧化物的氧势图从热力学角度来看，钒的氧化反应主要是间接反应，即2[V]+3FeO=（V2O3）+3[Fe] （1.5）但是从各种元素氧化反应的自由能变化来看，钒与碳之间存在着选择性氧化的问题，即控制“脱钒保碳”的转化温度。

2/3[V]+ CO g=1/3（V2O3）+[C] （1.6）△Gе=-250170+153.09Tе转△G=△Gе+RTlnK=△Gе+RT转ln[（a C×a1/3V2O3）/（a2/3V×P co）]【19】（1.7）当△Gе=0时，即-250170+153.09Tе转=0时，碳和钒的氧化顺序开始改变。

转炉提钒工艺与设备(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)

转炉提钒工艺与设备（钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池）原创邹建新崔旭梅教授等转炉提钒工艺与设备提钒的原材料：高炉铁水；提钒的产品：钒渣+半钢；提钒的工艺：氧气顶吹法；提钒的主体设备：炼钢转炉。

1 转炉提钒工艺过程（1）铁水供应将脱硫后的铁水扒渣，再用起重机将铁水兑入转炉。

（2）冷却剂供应a.生铁块、废钒渣：用电磁起重机装入生铁料槽,再用起重机加入提钒炉。

b.铁皮球、污泥球、铁矿石：用翻斗汽车运至地面料仓，由单斗提升机运到37.56m平台，经胶带运输机送到炉顶料仓内。

使用时由炉顶料仓电磁振动给料机给料,经称量斗称量后加入转炉。

(3)氧气和氮气供应氧气用管道输送到车间内,氧气纯度为99.5％；压力0.49～1.18 MPa；氮气压力0.294～0.392Mpa。

(4)吹炼提钒吹炼前根据铁水条件加入生铁块或废钒渣,然后兑入铁水,摇正炉体下枪供氧吹炼，在吹炼过程中可根据吹炼情况加适量铁皮球、铁矿石、污泥球，吹炼结束时先出半钢进入半钢罐。

(5)出钒渣转炉炉下钒渣罐采用16m3渣罐,每个渣罐能容纳吹炼钒渣8~12炉。

钒渣罐通过炉下电动渣罐车拉至钒渣跨，用起重机吊至16m3钒渣罐车上；每4辆车组成一列(3辆钒渣罐车,一辆废渣车),用火车拉至钒渣破碎间，废渣拉至弃渣场。

2 转炉提钒设备以攀钢转炉提钒主要设备为例。

设计工艺参数：公称容量120吨，设计炉产半钢138吨，提钒周期30min/炉，纯吹氧时间8min，日提钒最大炉数68炉(2吹2时)，设计年产钒11万吨/年，半钢295万吨/年。

转炉炉型参数：高9050mm，炉壳外径6530mm，高宽比1.386，熔池内经5180mm,熔池深度1400mm，转炉有效容积136m3，炉容比V/t 0.986，炉口外径2480mm。

提钒转炉主要设备有冷却料供应系统、转炉及其倾动系统、氧枪系统、烟气净化及回收、挡渣镖加入装置等。

(1)冷却料供应系统冷却剂供应系统包括地下料坑、单斗提升机、皮带运输机、卸料小车、高位料仓、振动给料器、称量料斗以及废钢槽、天车等设备，这些设备保证提钒用原料的正常供应。

从转炉钒渣中提取五氧化二钒的新工艺研究

从转炉钒渣中提取五氧化二钒的新工艺研究本文以承钢转炉钒渣为原料,采用硫酸铵熔融法—硫酸酸浸—萃取—反萃—沉钒法得到五氧化二钒,通过借助XRD、X射线荧光光谱仪、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)等分析手段,系统的研究在焙烧过程中硫酸铵和硫酸氢钾的加入量、焙烧温度、保温时间对转炉钒渣中钒等元素浸出率的影响；在浸出过程中液固比、硫酸浓度、浸出温度、浸出时间对转炉钒渣中钒元素浸出率的影响；在萃取过程中水相pH、有机相的配比、相比、萃取时间对浸出液中钒元素萃取率的影响；简单研究反萃过程、沉钒过程中所需的工艺条件。

(1)硫酸铵熔融法焙烧浸出转炉钒渣过程中的适宜工艺条件：转炉钒渣：硫酸铵：硫酸氢钾=1：8：0.67,焙烧温度为350℃,保温时间36min。

在此条件下,转炉钒渣中V、Fe和Ti的浸出率分别为69.0%、66.5%和30.5%。

(2)硫酸浸出焙烧产物过程中的适宜工艺条件：液固比为8：1,硫酸体积分数为12%,浸出温度95℃,浸出时间5h。

在此条件下,转炉钒渣中V的浸出率为97.0%。

(3)用P204萃取剂萃取过程中的适宜工艺条件：浸出液pH为3.25,有机相配比为15%磷酸二异辛基酯(P204)+5%磷酸三丁酯(TBP)+80%磺化煤油,有机相和水相比(Vo:Va)=1:1,萃取时间10min。

在此条件下,浸出液中钒的萃取率为96.5%。

(4)反萃过程中工艺条件：用1.5mol/L的稀硫酸反萃,萃取液：稀硫酸=1：1,反萃时间10min。

在此条件下,萃取液中V、Fe和Ti的反萃率分别为92.6%、4.6%和1.1%。

(5)沉钒过程中工艺条件：萃取液的pH为8.25,于85℃加热搅拌lh。

在此条件下,萃取液中钒的沉淀率为94.0%。

(6)制备V205实验条件：将沉钒产物洗涤、烘干,在550℃下于马弗炉煅烧2h,得到纯度为90%以上的V205产品。

西昌钢钒2号高炉强化冶炼实践

１２１０４２７ｌ０７．４６１．５６１．２７５１２２２４２４１０７．４３１．７１１．２６８ｌ２２１４４３ｌ】１．５９１．６４１．２７６ｌ２１４４３８１０９．Ｏ８１．８６１．２８２ｌ２０５４４８１０２．８８１．６６１．２８２１２１４４５２ｌ００．Ｏ９２．０６１．２７９
的钒钛磁铁矿为铁、钒、钛共生矿，钒钛铁精矿原料存在先天性的不足，如铁品位低（铁的质量分数为５４％～５５％）、ＴｉＯ含量高（其质量分数为１０％
１２％）、ＳｉＯ：含量低（其质量分数为３．５％左右）。钒钛烧结矿转鼓强度较普通烧结矿低，中等粒级比例大，还原粉化率高，易碎，导致小于５ｍｍ粒级的烧结矿比例高，则高炉炉内料柱透气性变差，高炉的压差增高。西昌钒钢炼铁厂针对原料现状，通过优化烧结工
总第１４７期２０１４年第１期
山西冶金
ＳＨＡＮＸＩＭＥｎＩ工ＵＲＧＹ
Ｔｏｔａｌ１７４Ｎｏ．１，２０１４
生产实践・应用技术
西昌钢钒２号高炉强化冶炼实践
秦兴国
（攀钢集团西昌钢钒有限公司，四川摘西昌６１５０００）
表２西昌钢钒烧结矿主要物化指标

转炉论文(修改)

转炉提钒工艺对钒渣质量的影响摘要：分析了钒渣中影响后道工序提取V205的相关因素，并研究转炉提钒的特点对钒渣质量的影响，提出了相关的工艺改进思路。

关键词：转炉复吹提钒钒渣半钢1 前言钒属贵重金属，应用范围广，经济价值高，是一种极为重要的工业原料，可广泛应用于钢铁、化工、航空航天、电子工业、生物和农业领域。

钒在自然界中的分布很广，约占地壳质量的0．02％；但其分布极为分散，常与其它金属矿共生，所以在开采与加工这些矿石时，钒作为共生产品或副产品予以回收。

钒钛磁铁矿是钒的主要矿物资源，钒、铁、钛共生，一般将其冶炼成铁水后，再氧化吹炼得到钒渣作为生产钒产品的主要原料。

生产钒渣的过程称作提钒，目前我国生产钒渣的工厂主要有攀枝花钢铁集团股份有限公司和承德新新钒钛股份有限公司，均采用双联工艺，即含钒铁水先进行提钒，然后进一步冶炼成钢。

生产钒渣的工艺都是采用氧气转炉提钒工艺，其设备与炼钢转炉相同，生产工艺与转炉炼钢相似。

氧气转炉提钒工艺主要是通过供氧，形成钒的氧化物进入渣中。

钒是极易氧化的元素，Si、Mn、V氧化物分解压相差不多。

供氧后，铁水中的Mn、Si、Cr、Fe和少量的碳同时被氧化进入钒渣中，另外，铁水所带高炉炉渣、转炉炉衬的侵蚀剥落等杂质进入钒渣后，都对钒渣的质量造成影响。

2 钒渣质量标准目前评价钒渣质量的主要内容是以化学成分为依据。

为了满足后道工序提取V205的需要，标准中对V205含量越高，CaO、P、SiO2：、MFe等其它元素含量越低的钒渣评级越高。

因此，判断钒渣质量首先是对V205品位进行判定，并按照其它成分的相应含量对钒渣进行评级。

3 钒渣质量的影响3．1 钒渣结构的影响就钒渣的结构而言，主要分为含钒物相，粘结相和夹杂项。

钒在钒渣中是以三价离子存在于尖晶石中的，尖晶石是钒渣中主要的含钒物相。

钒渣中所含元素最多的是铁和钒，因此可称之为铁钒尖晶石，它的熔点在1700℃以上，在提钒过程中首先结晶。

转炉提钒工艺操作规程

转炉提钒工艺操作规程转炉提钒工艺操作规程一、操作目的转炉提钒是指将转炉内的钢水中含有的钒分离出来并收集的工艺过程，通过提钒可以提高钢水的纯度和质量。

本操作规程旨在建立正确的操作步骤，确保转炉提钒的安全和有效进行。

二、操作要求1. 操作人员必须经过专门培训，并持有相应的工作证件。

2. 在操作前，应仔细检查设备和工具的完好情况，确保操作正常进行。

3. 操作人员必须戴上防护口罩、手套、工作服等个人防护装备。

4. 操作过程中，必须按照操作规程进行操作，严禁擅自更改工艺参数。

5. 操作结束后，应及时清理现场和设备，确保整洁。

三、操作步骤1. 准备工作（1）检查设备和工具的完好情况，确保操作正常进行。

（2）戴上防护口罩、手套、工作服等个人防护装备。

2. 开始操作（1）打开转炉提钒操作控制台，检查设备连接是否正常。

（2）将钢水逐渐倒入转炉内，注意倒入时的速度和角度，避免溅出。

（3）在钢水倒入过程中，根据工艺规定的参数设定，调整转炉提钒的相关参数。

（4）观察转炉内的钢水流动情况，根据操作经验和工艺规定，适时进行调整。

（5）根据工艺规定的时间，打开钒收集装置，将分离出的钒收集起来。

3. 操作结束（1）关闭转炉提钒操作控制台，将设备恢复到初始状态。

（2）清理现场和设备，确保整洁。

四、注意事项1. 操作人员必须严格按照操作流程进行操作，严禁违规操作。

2. 转炉提钒过程中，应注意钢水的温度和流动情况，防止溅出和烫伤。

3. 操作人员应随时关注设备和工具的运行情况，如有异常应及时上报。

4. 操作结束后，应立即清理现场和设备，确保安全和整洁。

以上即为转炉提钒工艺操作规程，希望能对您的工作有所帮助。

如有疑问，请随时咨询相关负责人。

提钒转炉快速补炉料的研制及应用

少的，因为ＭｇＯ含量的高低对镁砂颗粒在熔渣中
及有熔渣渗入时的熔损行为有很大影响。ＭｇＯ含量高，杂质含量相对就少，结构中的硅酸盐数量就少，从而能降低方镁石晶体被硅酸盐分割的程度，提高镁砂中方镁石的直接结合程度，阻止了熔渣对镁砂的渗透熔损。要使补炉料有较好的使用效果，还
总第２１４期２０１３年第１０期
河北冶金
ＨＥＢＥＩＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
ＴｏｔａｌＮＯ２１４
２０１３．Ｎｕｍｂｅｒ１０
提钒转炉快速补炉料的研制及应用
姚增远（攀枝花钢城集团有限公司冶金辅料分公司，四川攀枝花６１７０００）摘要：分析了提钒转炉快速补炉料研制过程中所用主要原料、结合剂的选择及其作用机理，通过试验研
１０炉次左右，严重影响了提钒转炉使用效率。为了
２．１．１镁质原料的选择
镁质原料应选择电熔镁砂中ＭｇＯ含量高、杂质
提高提钒转炉单次补炉使用寿命，缩短转炉补炉时
间和稳定转炉补炉效果，缓解生产压力。新钢钒炼钢厂针对提钒转炉温度低、周期短等特点研制了快

转炉提钒工艺的开发与优化

转炉提钒工艺的开发与优化
陈勇;张大德
【期刊名称】《中国冶金》
【年(卷),期】2003()1
【摘要】1前言攀钢于1972年开始采用独创的雾化法工艺提钒,但存在钒渣中TFe、MFe含量高,钒回收率低的问题.
【总页数】3页(P36-38)
【关键词】转炉提钒工艺;开发;优化
【作者】陈勇;张大德
【作者单位】攀枝花钢铁集团公司
【正文语种】中文
【中图分类】TF841.3
【相关文献】
1.提钒转炉悬挂装置安装工艺开发 [J], 王跃峰
2.提钒转炉衬砖生产工艺及配方的优化 [J], 李贵华;郭强;代小明;王先陶;段晓东
3.应用CAM技术优化200t提钒转炉炉壳加工工艺 [J],
4.120t顶底复吹转炉提钒工艺优化 [J], 王立男;王伟刚;付仕孟;陈达双
5.攀钢转炉提钒工艺的开发与优化 [J], 戈文荪;杨素波;王建;张大德;张玉东;林茂强;许华;籍可镔;陈勇
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钒元素在吹炼前期氧化速率较快，前 135s 内氧化量为 0.18%，平均每分钟氧化量为 0.1%。135s 后氧化速率逐渐变小，90s 内氧化 0.08%，平均每分钟氧化量为 0.05%，与碳元素的氧化速率的变化趋势相反；
由于铁水硅含量较低，整个吹炼过程氧化速率较为平稳，135s 后硅含量已小于 0.05%，到 225s 后基本氧化完全；
提钒转炉熔池内钒碳选择性氧化用下式表示： 2/3[V] + CO(g) = 1/3(V2O3)+[C]
= - 250170 + 153.09T
（1-1）（1-2）
= +转当 = 0 时，
+转
（1-3）
转 = 250170/(153.09+R
)
（1-4）
式（1-1~1-4）中：为反应吉布斯自由能，J/mol；为标准吉布斯自由能，J/mol；
2 工艺优化试验条件
2.1 提钒铁水条件
提钒前的铁水成分、装入量和温度初始条件见表 2-1。
值域平均波动范围
表 2-1 铁水初始条件
w(c)/%
w(si)/%
w(v)/%
4.42 4.32~4.56
0.09~010 0.10
0.363 0.361~0.368
温度/℃ 1294
1292~1297
装入量 223.04 221.14~224.19
1.1 冶炼过程中主要元素氧化规律
在执行现行工艺制度条件下，根据实际冶炼过程中所取试样的平均成分，绘制出各元素随冶炼吹氧时间变化图 1-1。
4.60
4.40
C 4.20 含量 % 4.00
3.80
3.60 0" 45" 90" 135"180"225" 时间
温度/℃
0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00
0.009~0.015
0.063~0.065
w(Al2O3)/% 4.2
4.0~4.4
w(H2O)/% 1.15
1.11~1.43
值域平均波动范围
w(TFe)/% 68.7
66.2~69.8
表 2-2 提钒冷压块主要成分
w(SiO2)/% 1.16
w(S)/% 0.088
0.81~1.42
0.066~0.144
样本数 1236 968
由表 3-2 可以看出，工艺优化后，钒渣 V2O5 由 18.07%提高到 19.91%，平均提高了 1.84 个百分点；钒渣 TFe 含量由 28.7%降低至 27.14%，平均降低了 1.56 个百分点。MFe 含量基本相当。
4 结论
（1）通过对 200t 转炉提钒的冷却制度、供氧制度、底吹制定进行试验优化研究，摸索出适合西昌钢钒铁水条件的工艺操作制度。
表 3-1 试验期间半钢质量情况
w(C 半钢)/%
w(V 半钢)/%
3.58
0.063
3.52~3.63 3.70
0.059~0.068 0.048
3.62~Hale Waihona Puke .790.045~0.049
温度/℃ 1354
1351~1358 1358
1354~1362
样本数 1236 968
由表 3-1 可以看出，工艺优化后，半钢质量得到有效改善，半钢[C]含量由 3.58%提高到了 3.70%，平均提高了 0.12 个百分点，半钢的残钒含量由 0.063%降低至 0.048%，平均降低了 0.015 个百分点。半钢温度由 1354℃提高到了 1358℃，平均提高了 4℃。
西昌钢钒转炉提钒工艺优化研究与应用
朱鹏
（西昌钢钒有限公司炼钢厂）
摘要通过对西昌钢钒 200t 转炉提钒工艺的试验优化研究与生产实践，探索出适合高钒、高温铁水条件的转炉提钒冷却制度、供氧制度、复吹制度等工艺制度，工序产品质量得到进一步改善。关键词转炉提钒工艺制度半钢钒渣
引言
钒是西昌钢钒高炉铁水的有益元素，钒的提取及其产品深加工对攀西地区钒钛磁铁矿综合利用意义重大。在当前市场经济环境下，优化转炉提钒工艺，生产出合格而优质的钒渣和半钢，可以更好利用钒钛磁铁矿资源，创造更多的效益。
1 200t 转炉提钒元素氧化及升温规律调查
转炉提钒工序是实现钢钒分离的关键工序[1]，与普通转炉炼钢相比，提钒冶炼周期短、节奏快、冶炼温度低[2]，冶炼的关键是控制温度实现脱钒保碳[3,4]。
西昌钢钒整体工艺设备布局紧凑，全流程采用“一罐制”工艺，物流快捷，铁水运输过程温度损失低，输送至提钒工序后，铁水温度均在 1290℃以上；铁水成分中钒含量均保持在 0.036%以上。由于西昌钢钒铁水温度高、含钒量高、装入量大的特点，在有限的时间内（吹氧 4~7min）要做到脱钒保碳，对提钒工艺要求极为苛刻。尤其是随着铁水温度的提高，造成提钒所需的低温熔池环境所能维持的时间缩短，控制范围变小，提钒过程操作难度增大。因此，研究熔池内各元素氧化规律，了解熔池内实际温度变化情况，对优化实际提钒冶炼工艺制度，指导正常生产至关重要。
（2）优化后，半钢质量得到有效改善半钢[C]含量提高了 0.12 个百分点，半钢的残钒含量平均降低了
0.015 个百分点，半钢温度平均提高了 4℃。（3）优化后，钒渣质量得到显著提高，钒渣 V2O5 平均提高了 1.84 个百分，钒渣 TFe 含量平均降低了
1.56 个百分点。
参考文献
[1] 孟宪珩, 郑航. 含钒铁水中硅、钛含量对炼钢、炼铁工序指标的影响[J]. 钢铁钒钛, 1998, 19(3) : 51. [2] Karpov A A, Kozlov V A. Theoretical Concept s of Formationof Manganese and VanadiumContaining Converter Slag
1.3 提钒工艺优化思路
针对 200t 转炉提钒元素氧化及升温规律调查结果，提出了工艺优化思路：对吹炼前期的冷却制度、供氧制度进行优化，减缓前期熔池内的升温速率，延迟碳钒转化温度与熔池实际温度交点的到来；同时需对转炉复吹工艺进行优化，加大前期钒元素的氧化速率，在熔池温度达到碳钒转化温度以前，将铁水中的钒尽可能多的氧化。
西昌钢钒提钒转炉于 2011 年 12 月 9 日投产，转炉公称容量为 200t，工艺制度方面基本沿用攀钢钒 120t 转炉提钒的工艺制度。通过一段时间的生产实践证明，受原料条件变化、转炉公称容量变化等因素的影响，现有工艺制度已不满足正常生产需求。因此，为了摸索适应西昌钢钒铁水条件的转炉提钒工艺，根据西昌钢钒铁水特点，通过摸索提钒过程的元素氧化规律，确定了工艺优化方向，对提钒冷却制度、复吹制度进行了试验优化研究。
试验期间底吹模式采用全程吹 N2：吹炼过程 0~2min 流量控制在 120m3/h，2min~吹炼结束流量控制在 100 m3/h。较前期工艺底吹全程流量控制在 80 m3/h 而言，加大了前期搅拌强度，以加强钒元素在渣铁反应界面的传质。
3 工艺优化试验效果
3.1 半钢质量优化效果
优化前优化后
0" 45" 90" 135" 180" 225" 时间
(a)C 元素变化曲线（b）V 元素变化曲线
0.30
0.25
0.20
含
Si
量 0.15
%
Mn
0.10
Ti
0.05
Cr
0.00
0"
45" 90" 135" 180" 225"
时间
（c）其他元素变化曲线
图 1-1 各元素随冶炼吹氧时间变化图
碳元素在吹炼前期，135s 内氧化速率较为稳定，氧化量为 0.25%，平均每分分钟氧化量为 0.11%。至第 135s 后急剧增大，90s 内氧化量达到 0.35%，平均分钟氧化量为 0.23%，氧化速率较前期成倍递增；
R 为摩尔气体常数，8.314J·(K·mol)-1； T 为温度，K；T 转为碳钒转化温度，K； fc、fv 为碳和钒的活度系数；[C]、[V]为碳和钒的浓度；
为钒渣中 V2O3 的活度系数；
为钒渣中 V2O3 的摩尔分数。
1.2.2 转炉熔池温度变化规律
试验期间实测的熔池内温度和通过理论计算得知的碳钒转化温度随吹氧时间变化情况如图 1-2 所示。
[J].Metallurgy, 2000(8): 43. [3] 李远洲. 底吹氧气转炉吹钒工艺的热力学分析之一[J] . 马鞍山钢铁学院学报, 1984(1):12. [4] 波良可夫. 钒冶金原理[M] . 北京:中国工业出版社, 1962.
温度/℃
1390 1370 1350 1330 1310 1290 1270 1250 1230 1210
1370.6 1370 1362.3 1354.5 1343.9 1340
0" 45" 90" 135" 180" 225" 时间
炉内实际温度碳钒转化温度
图 1-2 碳钒转化温度变化曲线
从图 1-2 可以看出，熔池实际温度变化情况为：在开始冶炼吹氧后 135s 内的升温速率较快且基本稳定，达到 48.9℃/min。135s 后升温速率降低，这与元素氧化规律基本相符，135s 内钛、硅、锰、钒等主要元素大量氧化，致使熔池温度上升较快。此时熔池的温度约为 1343.8℃。在吹氧约 155s 后，理论计算得出的碳钒转化温度与熔池内实际温度的变化曲线相交。此后，熔池的实际温度高于碳钒转化温度，进入碳的优先
w(CaO)/% 1.18
0.75~1.59
w(H2O)/% 1.44

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