第二章 转炉提钒基本原理
提钒的工艺原理及应用视频
提钒的工艺原理及应用视频一、工艺原理1. 提钒的定义提钒是一种金属加工工艺，通过在金属表面施加高压力，使金属发生塑性变形，从而改善材料的性能和加工工艺。
2. 提钒的原理提钒的原理是利用外力 (机械、液压等) 施加在金属表面上，使其产生压力。
这种压力可以改变金属的结构，优化材料的力学性能，例如提高硬度、强度和耐磨性。
3. 提钒的过程提钒的过程可以分为以下几个步骤：•金属表面处理：确保金属表面清洁，并去除表面的氧化物和污染物。
•设定提钒参数：根据不同金属的硬度和形状，设定合适的提钒参数，例如压力和提钒速度。
•施加外力：通过机械、液压等方式，施加高压力在金属表面，使其发生塑性变形。
•冷却和固化：在提钒过程中，通过冷却和固化，使金属恢复到所需的形状和力学性能。
•检测和评估：对提钒后的金属进行检测和评估，确保产品达到质量要求。
二、提钒的应用视频1. 提钒在汽车制造中的应用•提钒可以用于汽车车身板材的加工，增强板材的强度和耐压性能，提高汽车的安全性能。
•提钒还可以应用于汽车发动机的零部件制造，例如气缸盖和曲轴等，提高零部件的耐磨性和耐压力。
2. 提钒在航空航天领域的应用•在航空航天领域，提钒可以应用于飞机和航天器的结构件制造，提高结构件的强度和耐腐蚀性能，提升整个飞行器的性能。
•提钒还可以应用于航天器的发动机制造，增强发动机零部件的耐高温和耐压力能力。
3. 提钒在工程机械制造中的应用•工程机械制造中，提钒可以用于制造挖掘机、推土机等大型机械零部件，提高零部件的强度和耐磨性能，提升机械的工作效率和使用寿命。
•提钒还可以应用于工程机械的钻杆、钻头等零部件制造，提高钻杆的强度和耐磨性，提升钻探效果。
三、总结提钒作为一种金属加工工艺，在汽车制造、航空航天和工程机械制造等领域有着广泛的应用。
通过施加高压力，金属表面发生塑性变形，可以改善材料的性能和加工工艺。
在提钒过程中，需要注意金属表面处理、提钒参数设定、冷却和固化等关键步骤，以确保产品达到质量要求。
钒的基础知识(课堂PPT)
1994年攀钢开发了用煤气还原多钒酸铵制取V2O3技术，获国家 发明专利。
1995年，攀钢将雾化提钒改为转炉提钒，建成两座120吨提钒炉， 设计能力11万t/a钒渣。
1998年攀钢从德国引进设备，建成了年产2400tV2O3的车间。 后扩建为5150t/a。同时，进行了V2O3冶炼高钒铁的试验。西昌分 公司建成年产1200t五氧化二钒生产车间。同时，攀钢钒渣产量达到 并超过了设计能力，创下历史最高水平。
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在19世纪末20世纪初,俄罗斯开始利用碳还原法还原铁和钒氧化物,首 次制备出钒铁合金(含V35%～40%)。1902～1903年俄罗斯进行了铝热 法制取钒铁的试验。
1927年，美国的马尔登和赖奇用金属钙还原五氧化二钒(V2O5)，第 一次制得了含钒99.3%～99.8%的可锻性金属钒。
19世纪末，研究还发现了钒在钢中能显著改善钢材的机械性能，从而 使钒在工业上才得到广泛应用。至20世纪初，人们开始大量开采钒矿。
转炉提钒
1
教学内容：
第一章 钒的基础知识(6学时) 第二章 转炉提钒基本原理(4学时) 第三章 提取钒渣方法(2学时) 第四章 攀钢转炉提钒工艺(8学时) 第五章 含钒铁水炼钢工艺及含钒钢渣提钒 方法与工艺(8学时)
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第一章 钒的基础知识
73 23 9
教学要求： 1、了解钒制备的发展史
钒及其化合物的用途。 2、掌握钒矿物及其主要性质
1830年，瑞典化学家尼尔斯·格·塞夫斯特姆用矿石炼生铁时， 分离出一种新元素，由于其化合物具有绚丽的颜色，以希腊神话中 美丽女神娃娜迪斯（Vanadis）的名字命名为钒(Vanadium)。同年， 德国化学家沃勒尔证明，Vanadium与早期德尔·里奥发现的红色 素是同一种元素──钒。
铁矿石提取钒的原理
铁矿石提取钒的原理
铁矿石提取钒的原理主要包括以下几个步骤：选矿、矿浆造粒、焙烧还原、浸出和分离。
1. 选矿：首先需要对铁矿石中的不同矿石类型进行选矿，选择富含钒的矿石。
常见的富钒铁矿石主要有伊利石、斜方铁矿和镁铁矿等。
通过矿石的物理和化学性质，以及矿石的矿物成分进行分析和鉴定，确定矿石的品位和适用性。
2. 矿浆造粒：选取的铁矿石经过粉碎和分类处理后，得到一定粒度的矿浆。
矿浆通常会经过搅拌和调整浓度等工艺控制，以便在后续的工艺步骤中顺利进行。
3. 焙烧还原：将矿浆经过干燥处理，然后进行焙烧还原工艺。
焙烧还原利用高温氧化反应将铁矿石中的钒氧化物转化为钒酸钠，同时还原出水合钒酸钠。
这一步骤的目的是将矿石中的钒转化为溶解性的钒化物。
4. 浸出：通过将焙烧还原后的矿石与酸溶液进行浸入反应，使其中的钒化物溶解在酸溶液中。
常见的浸出剂有硫酸和氯化物等。
在浸出过程中，还可能需要控制温度、浓度和压力等工艺参数，以提高钒的浸出率。
5. 分离：将钒溶液与其他杂质进行分离。
分离过程中，可以通过一系列的分离技术，如萃取、离子交换、溶液蒸馏和晶体分离等，将杂质与钒溶液分离。
通过调整分离工艺参数，可获得纯度较高的钒产品。
总的来说，铁矿石提取钒的原理是通过选矿、矿浆造粒、焙烧还原、浸出和分离等一系列工艺步骤，通过合适的化学反应和物理分离，将铁矿石中的钒转化为溶解性的钒化物，并分离出钒溶液中的杂质，最终得到纯度较高的钒产品。
转炉提钒要求及注意事项
转炉提钒要求及注意事项:1)含钒铁水条件中碳含量要求3.8~4.2%，钒含量要求70.25%，Si+Ti<0.6%。
2)提钒供氧时间5分钟控制，供氧压力要求（0.7~0.8）Mpa,吨铁供氧量（18~20）Nm3/吨。
3)吹炼终点要求半刚温度1370~1400℃，半刚碳含量≥3.0%。
4)钒渣一般3炉出一次钒渣。
5)出钢时随钢流加入碳化硅50~70kg/包。
6)当倒渣炉次Si+Ti<0.4%时，铁块加入1~2t，氧化铁皮球加入0~1.5t。
7)非倒渣炉次Si+Ti0.4~0.6%时，可以不加铁块，加入氧化铁皮球2~3.5t。
8)当2~3炉倒一次钒渣时有以下优点：1.可以使钒尖晶石进一步长的，提高钒的回收率。
2.有利于铁在渣中沉淀，降低渣中含铁量。
3.提高生产节奏。
9）转炉提钒基本原理及内容：使钒氧化成氧化物进入渣中为了达到“脱钒保碳”的目地，加入各种冷却剂以控制熔池温度低于碳-钒转化温度，得到合乎要求的钒渣和满足下一道工序炼钢的半刚水。
10)建议提矾冶炼时氧压在0.75。
流量稳定在14000-15000之间。
11）提矾冶炼时渣料杜绝加入碱性冷料，可加入含矾铁块，烧结矿，竖炉球。
铁皮球。
12)提矾冶炼可根据铁水硅数配加少量含矾生铁块。
13）提矾时倒炉温度不可大于1540℃。
操作时在吹炼5分钟时间内要时刻注意温度上升，倒炉温度控制在1380-1420℃时矾渣样最好。
14）承德建龙提矾生产时，另一转炉不生产，提矾后出半钢直接兑入另一转炉，生产方坯。
15）半钢冶炼时，氧压保持在0。
7。
但流量要控制在10000左右。
16）半钢冶炼加料数量：要根据铁水硅数，含矾数量来确定。
17）提矾生产时，由于铁皮球加的多，终点渣太泡，倒炉时不好倒，测温度测不出来。
18）倒炉前严禁要氧气吹扫炉口。
严禁用氧气，氮气打渣子。
不允许调料压渣。
19）炉后放钢时，烟大，要控制下渣量，钢水要出净。
20）温度低可以点吹，温度高不能调料降温。
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 ])
钒如何提炼的原理
钒如何提炼的原理钒的提炼是指将钒化合物从矿石中分离出来，使其成为纯净的钒金属。
钒的提炼过程主要包括矿石选矿、钒化合物的还原与提纯等步骤。
下面我将详细介绍钒的提炼原理。
首先，矿石选矿是钒提炼的第一步。
矿石选矿是通过重力分离和浮选等方法将含有钒的矿石从其他无价值的岩石中分离出来。
常见的含钒矿石主要有钒钛磁铁矿、伊利石矿以及含钒钒酸钙矿等。
通过矿石选矿，可以提高钒的含量和浓度，为后续的提炼工艺提供了较好的原料。
钒的提炼主要是通过还原钒化合物来获得纯净的钒金属。
常见的还原剂有焦炭、石灰石以及钠等。
其中，焦炭是最常用的还原剂。
原理是利用焦炭在高温下与钒矿石中的氧化钒反应，生成CO和CO2气体，使钒氧化物从固态转变为气体形式，从而实现钒的分离。
接下来，是对钒气体的处理与提纯。
一种常用的方法是采用冷却浓缩法。
这是通过将钒气体冷却至足够低的温度，使其凝结成液体。
此时，液态的钒气体可以与液体中的杂质分离，达到提纯的效果。
进一步的提纯可以通过电解法或浸出法来实现，以去除残留的杂质，使钒金属达到较高的纯度要求。
另外，值得注意的是，钒的提炼还会受到矿石性质的影响。
比如，钒钛磁铁矿中的钒主要以三氧化二钒（V2O3）的形式存在，而伊利石矿则主要以五氧化二钒（V2O5）的形式存在。
因此，不同的矿石需要采用不同的提炼方法和工艺，以获得最佳的提炼效果。
总结起来，钒的提炼原理是通过矿石选矿、还原和提纯等步骤，将钒化合物从矿石中分离出来，获得纯净的钒金属。
矿石选矿能够提高钒的含量和浓度，还原过程通过还原剂将钒氧化物转变为气体形式分离钒元素，提纯过程通过冷却浓缩、电解或浸出等方法去除杂质，使钒金属达到较高的纯度要求。
不同的矿石需要采用不同的提炼方法和工艺，以获得最佳的提炼效果。
这些步骤和方法的应用和改进，使得钒的提炼过程更加高效和经济。
第二章 转炉提钒基本原理
四、转炉提钒脱钒、脱碳规律
1、脱钒规律：吹钒前期熔池处于“纯脱钒”状态，脱钒量占总提 钒量的70%，进入中后期，碳氧化逐渐处于优先，随钒含量的降 低，脱钒速度也随之降低。 2、脱碳规律：在吹炼前期，脱碳较少，反应进行速度较低，中后 期脱碳速度明显加快，在此期间碳氧化率达70%。另外，在倒炉 及出半钢期间，也有少量碳氧化。 在熔池区域，碳的氧化反应按下列反应进行： [C] + [O] = CO
即半钢中余钒越低，转化温度越低，保碳就越难。
因此，脱钒到一定程度后，要求半钢温度较高时，则只有多氧化一 部分碳才能做到。实际吹钒温度控制在1340～1400℃范围内。 可根据原铁水成分及规定的半钢成分，算出吹炼的终点温度(转化温 度)，可用热平衡计算估计需用的冷却剂用量。
六、影响转炉提钒的主要因素
⑷冷却剂种类的优缺点 ①冷却剂中铁皮、球团矿、铁矿石、烧结矿等既是冷却剂又是氧 化剂，其中铁皮球最好，因为它的杂质少。另外铁皮除具有冷却和 氧化作用外，还可以与渣中的(V2O3)结合成稳定的铁钒尖晶石 (FeO〃V2O3)。铁皮的不足：会使钒渣中氧化铁含量显著增高，如 加入时间过晚更为严重。 ②用废钢作冷却剂可增加半钢产量，但会降低半钢中钒的浓度， 影响钒在渣与铁间的分配，影响钒渣的质量。 ③生铁可增加半钢产量，但不会降低半钢中钒的浓度(当然是钒 钛磁铁矿所炼的生铁)。
a v2O3 = V2O3 〃 N V2O3
V O ──钒渣中三氧化二钒的活度系数，通常很小，估计为10-5左右。
2 3
N V2O3 ──钒渣中三氧化二钒的摩尔分数。
PCO根据反应式(5-1) 2C+O2=2CO，可认为PCO=2PO2。
由式(5-8)可见，实际吹钒过程的转化温度，随着铁水中的钒浓度升高 和氧分压的增大，转化温度略有升高。同时随着铁液中的[%V]浓度降低，
提钒的原理和工艺设计
攀枝花学院本科课程设计提钒的原理及工艺设计学生姓名：罗浩学生学号：201111101041院（系）：材料工程学院年级专业：2011级材料科学与工程指导教师：李亮二〇一三年十二月摘要钒是一种重要的战略物资，具有广泛的用途。
钒被称为“现代工业味精”，是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料，可以添加于钢中、铁中，并以钛-铝-钒合金的形式用于航天领域。
钒的化合物也十分有用，可以被广泛地用来生产如催化剂、化妆品、燃料以及电池等。
在其它领域的应用也在不断扩展，且具有良好发展前景。
基于钒的广泛用途，以提取和使用钒为目的全球产业也随之得以发展。
石煤是我国独特的一种矶矿资源，储量极为丰富。
从石煤中提取v205是获得钒的重要途径。
文中旨在对传统提钒工艺流程进行评价的基础上，总结了石煤提钒中的一些新工艺，并对石煤提钒工艺前景进行了展望。
关键词石煤，提钒，焙烧，浸出ABSTRACTVanadium is an important strategic material and has many uses. Vanadium is called "industrial monosodium glutamate", is an important material in the development of modern industry, modern national defense and indispensable part of the modern science and technology, can be added to thesteel, iron, and the titanium aluminum vanadium alloys form used in the field of aerospace. Vanadium compounds are very useful, can be widely used in the production of cosmetics, such as catalyst, and fuel cell. In other fields of application has been extended, and has good prospects for development.Based on the extensive use of vanadium in vanadium extraction, and used for the purpose of global industry also developed. Stone coal is a unique vanadium mineral resource in China and is abundant. Extracting V2O5 from stone coal is an important method to get vanadium. On the basis of evaluation of conventional vanadium extraction processes, some new vanadium extraction processes from stone coal were summarized and prospect of the vanadium extraction process from stone cal was forecasted.Key Words Stone coal, Vanadium extraction, Roasting, Leaching目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 钒的概述 (1)1.2.1 中国钒矿矿产资源分布 (1)1.2.2 钒的理化性质 (1)1.2.3 钒和钒合金的用途 (1)2 石煤提钒的工艺原理 (2)3 石煤提钒工艺现状及发展方向 (3)3.1 火法焙烧湿法浸出提钒工艺 (3)3.1.1 加盐焙烧提钒工艺 (3)3.1.2 钙化焙烧提钒工艺 (4)3．1.3其他火法提钒工艺 (5)3.2 湿法酸浸提钒工艺 (5)3.3 石煤提钒工艺发展方向 (5)3.4 石煤提钒工艺选择 (6)3.4.1 企业所在地针对石煤提钒的产业政策 (6)3.4.2 项目所在地的环境特征和环境容量 (6)3.4.3 工艺的可靠性、成熟性 (6)3.4.4项目所在地硫酸价格的高低 (6)3.5 石煤提钒工艺设计浅谈 (6)3.5.1工艺和工艺流程选择的原则技术上先进可靠、经济上合理可行 (7)3.5.2工艺设计的阶段性 (7)3.5.3关键设备的选型或设计 (7)3.5.4工艺流程设计 (8)结束语 (9)参考文献 (10)致谢 (11)1 绪论1.1 前言钒是一种重要的战略物资，主要应用于钢铁工业、国防尖端技术、化学业以及轻纺工业等领域[1]。
提钒的工艺原理与应用论文
提钒的工艺原理与应用论文1. 引言提钒是一种常用于金属加工和制造过程中的工艺，它通过提高金属的硬度和抗腐蚀性能，增强金属的材料特性。
本文将介绍提钒的工艺原理以及其在不同领域的应用。
2. 提钒的工艺原理提钒是通过向金属中添加钒元素，改变其晶格结构和化学性质，从而提高金属的机械强度和耐腐蚀能力的工艺。
2.1 钒元素的作用机制•钒元素具有良好的固溶性，可以与金属形成均匀的溶固体。
•钒元素的加入可以改变金属的晶格结构，增强其晶体的定向性。
•钒元素可抑制金属的晶粒长大，提高织构度，从而提高金属的强度和硬度。
•钒元素的化学性质可以增强金属的抗腐蚀性能，延长金属的寿命。
2.2 提钒工艺流程提钒的工艺流程主要包括以下几个步骤：1.材料准备：选取合适的金属材料，清洗、干燥等预处理。
2.钒元素加入：通过合适的方法将钒元素加入到金属中，可以采用溶解、浸渍等方式。
3.混合均匀：将金属和钒元素进行混合，保证钒元素均匀地分布在金属中。
4.加热处理：将混合后的材料进行加热处理，一般采用高温热处理来实现钒元素的固溶和晶格结构调整。
5.冷却处理：经过加热处理后，将材料迅速冷却，使其保持所需的特性。
3. 提钒的应用提钒工艺广泛应用于各个领域，下面将介绍几个典型的应用案例。
3.1 金属加工领域•制造业：提钒工艺可应用于制造业中的各种金属制品，如机械零部件、工具等，以提高其硬度和耐磨性。
•航空航天：提钒工艺可应用于航空航天领域中的航空发动机、飞机结构件等，以提高其强度和耐腐蚀性能。
3.2 电子领域•电子元器件：提钒工艺可应用于电子元器件的制造过程中，以提高其导电性和耐腐蚀性。
•电子设备：提钒工艺可应用于电子设备的金属外壳制造中，以提高其抗刮擦性和耐腐蚀性。
3.3 化工领域•化工设备：提钒工艺可应用于化工设备的制造中，以提高其耐压性和耐腐蚀性。
•石油炼制：提钒工艺可应用于石油炼制过程中的金属反应器、储罐等设备制造，以提高其耐腐蚀性。
4. 结论提钒工艺通过添加钒元素，改变金属的晶格结构和化学性质，从而提高金属的机械强度和耐腐蚀能力。
提钒与转炼钢工艺
提钒与转炼钢工艺概述提钒与转炼钢工艺是一种用于加工和精炼钢材的工艺流程。
通过提钒工艺，钢材的含碳量得以提高，从而提高钢材的硬度和强度。
而转炼钢工艺则用于进一步减少钢材中的杂质，并调整钢材的成分和结构，以满足具体的要求。
本文将介绍提钒和转炼钢的基本概念和原理，以及相关的工艺流程和操作。
提钒工艺提钒原理提钒是指通过向钢材中添加合适的元素，使钢材中的碳含量提高，从而提高钢材的硬度和强度。
提钒过程中会有一个合适的温度范围，同时需要在氧化气氛中进行。
常用的提钒元素包括铬、钛、钒等。
提钒工艺流程提钒工艺的基本流程如下：1.准备工作：选择合适的钢材和提钒元素，准备好所需的设备和工具。
2.加热：将钢材加热至合适的温度范围，通常在800℃到1000℃之间。
加热时需要控制好加热速度和温度均匀性。
3.添加提钒元素：在加热过程中，将提钒元素逐渐添加到钢材中。
添加提钒元素的方式有多种，可以是粉末、块状或液体等。
4.搅拌和保温：在添加完提钒元素后，需要搅拌钢材以保证提钒元素均匀分布，并保持一定的保温时间，使提钒元素与钢材充分反应。
5.冷却：将经过提钒处理的钢材冷却至室温。
转炼钢工艺转炼钢原理转炼钢是指通过炼钢过程中的一系列操作，来进一步减少钢材中的杂质，并调整钢材的成分和结构。
转炼钢工艺可以改善钢材的力学性能和物理性能，提高钢材的质量和使用价值。
转炼钢工艺流程转炼钢工艺的基本流程如下：1.准备工作：选择合适的钢材和转炼剂，准备好所需的设备和工具。
2.预处理：将钢材进行预处理，去除表面的铁锈和杂质等。
3.熔融：将钢材加热至熔点以上，使其成为液体状态。
在熔融过程中，可以添加一定比例的转炼剂，如石灰石、脱硫剂等。
4.搅拌和保温：在熔融过程中，需要搅拌钢液以均匀混合转炼剂，并保持一定的保温时间，使转炼剂与钢液充分反应。
5.去除杂质：通过逐渐加大的磁场或引入气体等方式，将钢液中的杂质和气泡等逐渐移除。
6.过滤和冷却：在去除杂质后，通过过滤等方式进一步净化钢液，并将其冷却至室温。
提钒的工艺原理及应用
提钒的工艺原理及应用1. 引言提钒是一种常用于金属表面处理的工艺，它基于化学反应原理，能够改善金属表面的性能，增加其耐腐蚀性和耐磨性。
本文将介绍提钒的工艺原理以及其在实际应用中的一些案例。
2. 提钒的原理提钒的原理是通过在金属表面形成一层氧化钒，从而提高金属表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
提钒主要包含以下几个步骤：2.1 清洗金属表面首先，需要对金属表面进行彻底清洗，以去除表面的杂质和氧化物。
常用的清洗方法包括水洗、酸洗和溶剂清洗等。
2.2 涂敷提钒溶液清洗后的金属表面需要涂敷提钒溶液。
提钒溶液通常是由含有氧化钒和其他配位剂的溶液组成。
这些配位剂可以提高提钒的效果和均匀性。
2.3 生成氧化钒层涂敷提钒溶液后，可以将金属置于高温环境中进行加热处理。
在高温下，溶液中的氧化钒会与金属表面发生反应，生成均匀的氧化钒层。
2.4 冷却处理生成氧化钒层后，需要对金属进行冷却处理，以稳定氧化钒层。
3. 提钒的应用提钒工艺具有广泛的应用领域，下面将介绍一些常见的应用案例：3.1 汽车行业在汽车制造过程中，很多金属零部件需要具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。
提钒工艺可以增加这些部件的表面硬度，提高其使用寿命。
3.2 航空航天行业航空航天行业对金属材料的性能要求非常高。
提钒工艺可以改善金属表面的抗氧化和耐蚀性能，提高零部件的可靠性和使用寿命。
3.3 机械制造行业在机械制造行业中，很多机械零部件需要具有较高的耐磨性。
提钒工艺可以增强金属表面的硬度和耐磨性，提高机械零部件的工作效率。
3.4 电子行业电子产品中常用的金属连接器需要具备良好的导电性和耐腐蚀性能。
提钒工艺可以改善金属表面的导电性，并提高连接器的使用寿命。
3.5 医疗器械行业在医疗器械制造过程中，很多金属器械需要具备良好的抗菌性和耐蚀性能。
提钒工艺可以改善金属表面的抗菌性能，提高医疗器械的安全性和可靠性。
4. 总结提钒是一种常用于金属表面处理的工艺，它通过生成一层均匀的氧化钒层，提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
提钒的工艺原理及应用方法
提钒的工艺原理及应用方法1. 工艺原理提钒是一种常见的金属处理工艺，主要用于提高金属的硬度和耐磨性。
其工艺原理包括以下几个方面：•物理原理：提钒工艺主要是通过在金属表面形成化合物薄层来改善材料性能。
钒与金属元素反应形成金属间化合物，能够提高金属的硬度和耐磨性。
•化学原理：钒在金属中的作用可分为两种形式，一是固溶态作用，通过钒的固溶来提高金属的强度和硬度；二是析出态作用，通过钒的析出来增加金属的硬度和耐磨性。
•影响因素：提钒工艺的效果受到多种因素的影响，包括钒含量、提钒温度、保温时间等。
不同金属在进行提钒工艺时，这些因素的选择和控制都会有所不同。
2. 应用方法提钒工艺在实际应用中有多种方法，下面列举几种常见的应用方法：•溶钒提钒法：将含钒金属加热至钒的溶解温度，在固溶态下进行保温处理。
通过固溶态钒的作用，提高金属的硬度和耐磨性。
•散钒提钒法：将含钒金属加热至析出温度，在金属中析出钒化合物。
通过析出态钒的作用，提高金属的硬度和耐磨性。
•氧化钒提钒法：在金属表面形成钒氧化物薄层，通过钒氧化物的作用，提高金属的表面硬度和耐蚀性。
•电解钒提钒法：利用电解质溶液中的钒离子，在电极上析出钒，形成钒化合物薄层。
通过钒化合物的作用，提高金属的硬度和耐磨性。
3. 提钒工艺的优势和应用领域提钒工艺具有以下优势：•提钒工艺能够显著提高金属的硬度和耐磨性，提高材料的使用寿命。
•提钒工艺成本相对较低，操作简单，适用于大规模生产。
•提钒工艺可以与其他工艺相结合，进一步提高材料性能。
提钒工艺在以下领域有广泛的应用：•机械制造：提钒工艺可以应用于各类机械零部件的制造，提高零部件的硬度和耐磨性，提高机械设备的使用寿命。
•汽车工业：提钒工艺可以应用于汽车轴承、曲轴等零部件的制造，提高零部件的硬度和耐磨性，提高汽车的运行稳定性和寿命。
•航空航天：提钒工艺可以应用于航空航天领域的零部件制造，提高零部件的硬度和耐磨性，提高航空器件的可靠性和安全性。
转炉提钒的热力学研究
摘要我国是钒资源大国,先天的资源优势奠定了坚实的物质基础,中国的钒产业将具有广阔的前景。
与得天独厚的资源优势相比，我国钒产业的发展还明显落后于世界先进水平。
因此，在我国大力开发提钒技术、深加工产品和新应用具有独特的基础和广泛的前景。
我国钒90%左右用于钢铁工业,钒在钢中应用主要是通过添加钒来提高强度和韧性。
钒是一种高熔点稀有金属，作为非常宝贵的战略性资源，广泛应用于机械制造、汽车、航空航天、铁路、桥梁等领域等。
国内外现行的各种提钒技术，往往由于高成本、高污染、流程长回收率低,其应用一直受到限制。
因此，如何根据原料的特点制定出一套成本低、无污染、回收率高的工艺始终是矿业技术工作者待解决的技术难题。
本论文通过对钒以及其生产工艺，对提钒有个初步的了解。
重点是转炉提钒的生产工艺，基本原理，尤其是最佳温度制度的热力学进行了研究。
关键词：钒渣提钒温度范围热力学ABSTRACTChina is a big country of Vanadium resources, natural resource advantage has laid solid material foundation for China's vanadium industry will have broad prospect.With the advantage of abundant resources, China Vanadium industry also significantly lagging behind the world advanced level.Therefo re, the development of China's strong Vanadium.technology, deep-processing products and new applications based on the unique and broad prospects.About 90% of China's vanadium for iron and steel industry, the application of vanadium in the steel is mainly through the addition of vanadium to improve strength and toughness. Vanadium is a rare high melting point, as a very valuable strategic resources, is widely used in machiner,manufacturing, automotive, aerospace, railways, bridges and other such areas. At home and abroad to present a variety of vanadium technology, often as a result of high-cost, high pollution, low recovery rate of a long process, and their use has been restricted. Therefore, in accordance with the characteristics of raw materials to develop a set of low-cost,non-polluting and high-recovery mining process has always been the technical workers of the technical problems to be resolved. Papers of vanadium and its production process, the vanadium has a basic understanding of.Focus on the production of vanadium converter technology, the basic principles, in particular, is the best of the thermodynamic temperature of the system studied.Keywords: Vanadium slag ;vanadium; Temperature range; thermodynamic conditions目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1钒 (2)1.1钒 (2)1.1.1钒的性质 (2)1.1.2钒的作用 (2)1.1.3钒的发现和制备历史 (2)1.2国内外提钒现状分析 (3)1.2.1氧气顶吹转炉提钒法 (3)1.2.2空气低吹转炉提钒法 (4)1.2.3摇包提钒法 (4)1.2.4转炉单联法提钒法 (5)1.2.5国内的基本情况 (5)2 钒渣 (7)2.1钒渣的基本认识 (7)2.2 钒渣的生产依据 (7)2.2.1钒渣的标准 (7)2.2.2钒渣的质量 (8)2.2.3影响钒渣质量的因素 (8)2.3五氧化二钒（V2O5） (8)2.4钒氧化物的性质 (10)3转炉提钒的生产工艺 (12)3.1概述 (12)3.2转炉提钒用原料 (13)3.2.1含钒铁水 (13)3.2.2辅助原料 (13)3.2.3其他原料 (14)3.3含钒钢渣的基本组成 (14)3.4提钒工艺过程及主要设备 (15)3.4.1撇渣工艺 (15)3.4.2提钒操作 (15)3.4.3 吹钒设备 (18)3.5攀钢提钒的简介 (18)3.5.1攀钢含钒钢渣的提取 (18)3.5.2工艺流程 (19)4转炉提钒的基本原理 (21)4.1铁水提钒过程 (21)4.1.1铁水中元素氧化概述 (21)4.1.2提钒过程中各元素的氧化反应 (21)4.1.3铁质初渣与金属熔体间的氧化反应 (22)4.2提钒的其他重要影响因素 (23)4.2.1提钒供氧强度 (23)4.2.2提钒中的冷却剂 (23)4.3重要元素对提钒的热力学研究 (24)4.3.1脱磷脱硫反应的热力学条件 (24)4.3.2锰氧化的热力学条件 (26)4.3.3硅氧化的热力学条件 (27)4.3.4铬还原的热力学研究 (27)4.4吹炼温度的热力学计算 (28)4.4.1提钒转化温度的范围 (28)T的计算方法 (29)4.4.2提钒转4.5提钒温度的最佳化 (30)4.5.1吹炼温度对提钒的影响 (30)4.5.2提钒终点各个成分的温度 (31)4.5.3合理控制熔池温度 (31)4.5.4转炉提钒的动力学条件 (34)5 结论 (35)参考文献 (37)致谢 (39)1钒1.1钒1.1.1钒的性质金属钒(元素符号V)，呈银灰色，原子序数为23，相对原子质量为50.42，在元素周期表中属VB族，具有体心立方晶格。
制钒的技术原理
制钒的技术原理制钒的技术原理一、概述制钒是指通过还原炉将铁钛矿中的TiO2还原成Ti，再与氮气反应生成TiN的过程。
制钒是一项高温、高压、高能耗的工艺，但由于其在军工、航空航天等领域的广泛应用，使得制钒技术一直备受关注。
二、铁钛矿的物化特性铁钛矿是含有FeO和TiO2两种主要成分的矿物。
其中，FeO是易于还原的物质，而TiO2则需要高温才能被还原。
因此，在制钒过程中，需要将TiO2先行还原。
三、制钒反应机理1. TiO2还原反应首先，在还原炉中加入铁钛矿，并通过加热使其达到高温状态。
此时，FeO会被还原成Fe，并释放出氧气。
而TiO2则需要更高温度才能被还原：TiO2 + 2C → Ti + 2CO↑其中，C为还原剂。
这个反应可以看做是碳与氧结合形成CO后与TiO2反应生成Ti和CO。
在这个过程中，碳起到了很重要的作用。
由于碳的还原性较强，因此可以将TiO2还原成Ti。
同时，碳还可以与氧结合形成CO，从而促进反应的进行。
2. TiN生成反应当TiO2被还原成Ti后，需要与氮气反应生成TiN：Ti + N2 → TiN这个反应是一个典型的化合物生成反应。
在这个过程中，铁钛矿中的Fe并没有参与到反应中来。
四、制钒工艺流程1. 铁钛矿选矿首先需要对铁钛矿进行选矿处理。
在这个过程中，会根据铁钛矿中FeO和TiO2的含量进行分类处理。
2. 还原炉还原将选好的铁钛矿放入还原炉中，并加入适量的还原剂（如焦炭）。
通过高温加热使其发生还原反应，将TiO2还原成Ti。
3. 氮化反应当Ti被还原出来后，需要与氮气进行氮化反应。
在这个过程中，需要保持一定的温度和压力条件。
4. 精制处理最后，通过精制处理可以得到纯度较高的金属钒和金属铬。
五、制钒技术的发展趋势随着科技的不断发展，制钒技术也在不断改进。
未来，制钒技术将向着更加高效、环保、节能的方向发展。
其中，一些新型反应器和新型还原剂的研发将成为制钒技术改进的重要方向。
六、结语综上所述，制钒是一项高温、高压、高能耗的工艺。
铁水预处理提钒讲课稿[整理版]
![铁水预处理提钒讲课稿[整理版]](https://img.taocdn.com/s3/m/c2a3935cb84ae45c3b358ce2.png)
5.0 10.0 15.0 20.0 25.铁0水Si
图1 铁水Si-V2O5回归分析图
表 2 不同铁水Si含量所对应的钒渣理论品位
铁水[Si]%（V2O5）% （V2O5）%
0.13
0.15
0.17
0.19
0.21
由表1可知，2005年1、2月份的铁水Si含量达到0.18%时，钒渣产渣率仅为3.35%， 比去年降低了0.4个百分点，按年处理提钒铁水400万吨计算，全年钒渣产量只能达 到13万吨左右。
⒊对提钒冷却剂成本的影响 根据理论计算，铁水Si含量每上升0.01个百分点，熔池温度升高4.52℃，冷却剂
用量增加:4.52℃÷35÷120=1.08kg/吨铁。 2004年铁水Si含量平均0.155％，2005年按1～2月份平均Si含量0.184％计算，比 2004年增加约0.03个百分点，冷却剂用量要在2004年基础上增加3.24kg/吨铁，达到 21.8 kg/吨铁，若冷却剂价格350元/吨计算，则提钒冷却剂成本为7.64元/吨铁，若 考虑铁皮价格因素的影响（2005年1、2月提钒冷却剂考虑铁皮价格后为430元/吨）， 则提钒冷却剂成本将达到9.377元/吨铁。
三、影响提钒的主要因素
影响转炉提钒的主要因素
• 铁水成份及温度的影响 • 吹炼终点温度的影响 • 冷却剂的种类、加入量和加入时间的影响 • 供氧制度的影响
1、铁水成份及温度的影响
铁水钒的影响 ：铁水中原始钒含量高有利于钒渣V2O5浓度的提高。
铁水硅的影响：Si高抑制钒的氧化；Si氧化成渣对钒渣“稀释”V2O5；Si氧化 放热使提钒所需的低温熔池环境时间缩短；铁水Si偏高时，渣态过稀，使出钢 过程中钒渣的流失增加。
第二章 转炉提钒基本原理资料
变化而变化。如铁是主要元素，吹氧时被氧化形成铁质初渣。
该图是在铁水 中各元素原始活 度相等和不存在 动力学困难的情 况下，各元素氧 化的情况。
铁水中元素氧化的 G -T图
3、标准状态下碳钒转化标准温度 T 的计算
转
已知：C(S)+1/2{O2}=CO(g) C(S)=[C]
=-114400-85.77T G1
反应(5)=反应(1)-反应(2) 得到： G
5
(5-5)
=-136990- 43.51T (5-6)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
钒的氧化反应：2/3[V]+1/2{O2}=1/3(V2O3)
= G3 -2/3 G4 =-387160+109.58T G6
反应(6)-(5)得反应：2/3[V]+CO(g)=1/3(V203)+[C]
钒渣中氧化铁(FeO)含量随着吹炼终点温度的提高而降低，提钒终点温度 高,有利于碳氧化反应的进行,有利于降低渣中全铁含量。 (FeO)+[C]＝[Fe]+CO 适当发展碳燃烧，有利于降低钒渣中氧化铁的含量，提高半钢温度和金 属收得率。
4、冷却剂的种类、加入量和加入时间的影响
⑴ 冷却剂加入的目的 为了控制熔池温度,使之低于吹钒的转化温度 ,达到脱钒保碳 的目的。 ⑵ 冷却剂的种类 生铁块、废钢、废钒渣、铁皮球、污泥球、铁矿石、烧结 矿、球团矿等。
av2O3 = V2O3 · N
2 3
V2O3
V O ──钒渣中三氧化二钒的活度系数，通常很小，估计为10-5左右。
NV2O3 ──钒渣中三氧化二钒的摩尔分数。
PCO根据反应式(5-1) 2C+O2=2CO，可认为PCO=2PO2。 由式(5-8)可见，实际吹钒过程的转化温度，随着铁水中的钒浓度升高 和氧分压的增大，转化温度略有升高。同时随着铁液中的[%V]浓度降低， 即半钢中余钒越低，转化温度越低，保碳就越难。 因此，当脱钒到一定程度后，要求半钢温度较高时，则只有多氧化 一部分碳才能做到。实际吹钒温度控制在1340～1400℃范围内。 可根据原铁水成分及规定的半钢成分，算出吹炼的终点温度(转化温 度)，可用热平衡计算估计需用的冷却剂用量。
钒冶炼的翻转炉和转炉工艺
炉内熔融状态的钒渣与氧化剂 （如氧气）充分接触，发生氧 化还原反应，生成高纯度的五 氧化二钒。
转炉工作原理的核心在于通过 控制炉内温度和气氛，实现钒 渣与氧化剂的有效反应。
转炉的构造与特点
转炉主要由炉体、炉盖、电极、传动系统和控 制系统等组成。
01
炉盖设有观察孔和喷枪装置，用于向炉内 添加氧化剂。
降低能耗和环境影响
01
02
03
节能技术应用
采用先进的节能技术，优 化炉体保温和热量回收系 统，降低能量损失，提高 能源利用效率。
废弃物资源化利用
对冶炼过程中产生的废弃 物进行资源化利用，减少 对环境的负担。
环保标准合规
遵守国家和地区的环保法 规，降低污染物排放，减 轻对环境的负面影响。
开发新型钒产品
钒冶炼的必要性
市场需求
随着钢铁工业的发展，对高强度、高 性能钢材的需求不断增加，推动了钒 市场的需求。
资源优势
我国拥有丰富的钒资源，通过合理开 发和利用钒资源，可以满足国内外市 场的需求。
钒冶炼的主要方法
还原法
通过还原剂将五氧化二 钒还原为金属钒或钒铁
合金。
直接法
将五氧化二钒与碳粉混 合后直接还原为金属钒
转炉工艺
能耗较高，效率较低。由于采用氧化吹炼法，需要消耗大量氧气和能源，且生产 效率相对较低。
环境影响比较
翻转炉工艺
对环境影响较小。该工艺产生的废气 、废水和固体废弃物较少，且易于处 理和回收利用。
转炉工艺
对环境影响较大。该工艺产生的废气 、废水和固体废弃物较多，且处理难 度较大，容易对环境造成污染。
翻转炉工艺流程
01
将钒渣破碎至一定粒度 后，与还原剂混合均匀 ，装入翻转炉内。
底吹转炉钢冶炼中钒的添加与调控技术
底吹转炉钢冶炼中钒的添加与调控技术随着工业的发展，钢材作为一种重要的建筑材料和制造材料，对于社会经济的发展起着至关重要的作用。
底吹转炉钢冶炼是目前应用最广泛的钢材生产方法之一，而其中钒的添加与调控技术则对钢材的质量和性能具有重要影响。
钒作为一种合金元素在钢材中具有重要的作用。
它能够显著提高钢材的强度、硬度和耐磨性，同时还能改善钢材的冷加工性能和焊接性能。
因此，在底吹转炉钢冶炼过程中合理添加和调控钒元素的含量，能够有效的改善钢材的品质和性能，满足不同工程用途的需求。
首先，钒的添加量需要根据具体的工程要求和钢材的用途来确定。
一般来说，钒的含量在0.05%~0.15%之间是比较合适的。
具体添加量的选择需要综合考虑许多因素，如合金元素的共存关系、钢材的成本和使用性能等。
通常情况下，通过对不同合金元素的相互作用进行研究，可以确定最优的钒含量。
其次，钒的添加方式和时间也是要考虑的因素。
底吹转炉钢冶炼中，钒通常通过合金料加入的方式进行。
选择合适的合金料和添加时间，能够确保钒能充分融解和分散在钢液中，从而达到最佳的合金效果。
一些研究表明，在冶炼初期添加钒可以提高钒的利用率和合金效果。
而在后期添加钒的效果则要逊色一些。
因此，根据具体情况选择合适的添加方式和时间，以获得最佳的效果。
此外，底吹转炉钢冶炼中，钒的调控技术也是关键。
调控钒的含量，能够对钢材的性能进行微调和优化。
例如，通过调整还原性气氛和温度条件等可以控制钒的氧化程度和分布状态。
合适的还原性气氛可以减少钒的氧化损失，提高钒的利用率。
同时，通过控制温度和保持一定的冶炼时间，钒元素能够更好地与其他合金元素进行相互作用，提高钢材的综合性能。
总之，底吹转炉钢冶炼中钒的添加与调控技术对钢材的质量和性能具有重要影响。
合理选择钒的添加量、合适的添加方式和时间，以及精确控制钒的含量，都是钢材冶炼过程中需要注意的关键要素。
通过优化钒的使用方式和调控技术，可以有效改善钢材的品质和性能，满足不同工程用途的需求。
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22
20
18
V2O5/%
16
14
V2O5%= -0.1247T入 + 175.67
12
R2 = 0.5533
10 1245125012551260
1265
1270
铁水入炉温度-V2O5关系图 温度/℃
℃ 1275
由此可知，入炉铁水温度越高，越不利于提钒所需的低温熔池环境。
3、吹炼终点温度对钒渣中全铁含量影响
可根据原铁水成分及规定的半钢成分，算出吹炼的终点温度(转化温 度)，可用热平衡计算估计需用的冷却剂用量。
六、影响转炉提钒的主要因素
包括：铁水成分及温度、吹炼终点温度、冷却剂种类、冷却剂的 加入量和加入时间、供氧制度等。 1、铁水成分的影响
铁水中Si、Mn、 Cr、 V的含量直接影响钒渣中钒的含量。 ⑴钒渣中全铁含量对渣中钒含量的影响最大。渣中全铁∑(FeO) 含量取决于供氧强度和氧枪枪位等。 随(FeO)浓度↑，硅酸盐相的体积分数↑，尖晶石相的不均匀性 ↑ ， 并 在 尖 晶 石 相 颗 粒 边 缘 生 成 磁 铁 矿 [Fe(Fe·V)2O4] 或 [Fe0·TiO2- Fe(Fe·V)2O4]，氧气顶吹转炉钒渣含较多磁铁矿。 随(FeO)浓度↓，尖晶石相组织较均匀。
⑶ 铁水硅的影响
a. Si在钒氧化热力学条件中的作用
吹钒过程中，铁水中Fe、V、C、Si、Mn、Ti、P等元素的氧化速度取决
于铁水中该元素的含量、吹钒时的热力学条件和动力学条件，而反应能力的
大小又取决于铁水组分与氧的化学亲和力——标准生成自由能ΔGθ。
[Si]+O2 = (SiO2)
ΔGθ =－946350+197.64T
2、碳钒转化标准温度 T转 ：在元素氧化 G -T图中，一氧化碳 G 线段与V2O3 G 线段的交点温度，称为 T转
吹钒时 T转 非常重要，因为当铁水中的组元Ti、Si、Cr、V、Mn、
C、Fe等氧化时要放出大量的热，使熔池温度迅速上升，当温度超
过
T时转 ，使铁水中碳大量氧化而抑制钒的氧化，因此要加入冷却
生铁块、废钢、废钒渣、铁皮球、污泥球、铁矿石、烧结 矿、球团矿等。
⑶ 对冷却剂的要求 冷却剂除了要求具有冷却能力外,还要有氧化能力,带入的杂
质少。
⑷冷却剂种类的优缺点
①冷却剂中铁皮、球团矿、铁矿石、烧结矿等既是冷却剂又是氧 化剂，其中铁皮球最好，因为它的杂质少。另外铁皮除具有冷却和 氧 化 作 用 外 ， 还 可 以 与 渣 中 的 (V2O3) 结 合 成 稳 定 的 铁 钒 尖 晶 石 (FeO·V2O3)。铁皮的不足：会使钒渣中氧化铁含量显著增高，如 加入时间过晚更为严重。
[V]+3/4O2=1/2(V2O3) ΔGθ =－601450+118.76T
从以上两个反应式可知，[Si]与氧的亲合力比[V]与氧的亲合力强，铁水
[Si]含量较高时，将抑制[V]的氧化。∴应严格控制铁水中[Si]的含量。
b. 铁水中硅对钒渣渣态的影响 铁 水 中 的 [Si] 氧 化 后 生 成 (SiO2) ， 初 渣 中 的 (SiO2) 与 (FeO) 、 (MnO)等作用生成铁橄榄石[Fe·Mn]2SiO4等低熔点的硅酸盐相→ 使初渣熔点↓，钒渣粘度↓，流动性↑。 在铁水[Si]较低时(≤0.05%)，通过向熔池配加一定量的SiO2， 适度增加炉渣流动性，可避免渣态偏稠，有利于钒的氧化。 在铁水[Si]偏高(≥0.15%)时，渣中低熔点相过高，渣态过稀， 又会增加出钢过程中钒渣的流失。
NV2O3 ──钒渣中三氧化二钒的摩尔分数。
PCO根据反应式(5-1) 2C+O2=2CO，可认为PCO=2PO2。
由式(5-8)可见，实际吹钒过程的转化温度，随着铁水中的钒浓度升高
和氧分压的增大，转化温度略有升高。同时随着铁液中的[%V]浓度降低，
即半钢中余钒越低，转化温度越低，保碳就越难。
因此，脱钒到一定程度后，要求半钢温度较高时，则只有多氧化一 部分碳才能做到。实际吹钒温度控制在1340～1400℃范围内。
T转 = 250170/153.09= 1634K=1361℃
(5-6) (5-7)
4、碳钒实际转换温度T转 的计算
反应式（5-7） 2/3[V]+CO(g)=1/3(V203)+[C]实际转换温度的计算
根据等温方程式：
ΔG7=
G7 +RTlnK=
G+7 RT
ln
ac
a1/ 2 v2o3
av2 / 3 Pco
c. 铁水硅对熔池温升及钒渣(V2O5)浓度的影响 铁水[Si]偏高会造成熔池升温加快，阻碍钒的氧化，且[Si]被氧 化进入渣相，使粗钒渣中(SiO2)比例上升，降低了钒渣品位。 1999年攀钢统计了120t氧气转炉610炉次的吹钒过程中铁水中 的[Si]对钒渣(V2O5)浓度的影响规律，得到如下关系式： (V2O5)＝22.255－0.4378[Si]（R＝0.58）
C(S)=[C]
G2 =22590-42.26T (5-2)
2/3V(S)+1/2{O2}=1/3V2O3 G3 =-400966+79.18T (5-3)
V(S)=[V]
G4=-20710-45.61T (5-4)
求：2/3[V]+CO(g)=1/3(V2O3)+[C] 反应的 T转
解：碳的氧化反应：[C]+1/2{O2}=CO(g)
M冷=
Q冷 q冷
Q化 Q半
=
q冷
= M铁
(xC qC
xSi qSi
xTi qTi
) (C铁 q冷
K %C渣 )(T半
T铁）
M冷—冷却剂加入量，kg Q冷—冷却剂吸收的热量，J q冷—冷却剂的冷却效应，J/kg Q化—铁水中碳、硅、钛、钒等发热元素氧化放出的热量，J Q半—半钢从初始温度上升到转化温度所需要的热量，J M铁—铁水质量，kg xc、xS、xTi、…xV—铁水中碳、硅、钛、钒等元素氧化的质量分数，% qc、qSi、qTi…. qv—铁水中碳、硅、钛、钒等氧化的单位热效应，J/kg c铁、c渣—铁水和钒渣（包括炉衬）的质量热容（铁水取1040，钒渣和炉衬 取1230），J/kg.K K—钒渣（包括炉衬）相当于铁水重量的比例（可近似取14%） T铁、T半—铁水和半钢的温度，℃
剂来降温。
实际的T转与标准状态下的 T转 是有差距的，它随铁水成份和炉渣成份的
变化而变化。如铁是主要元素，吹氧时就被氧化形成铁质初渣。
该图是在铁水 中各元素原始活 度相等和不存在 动力学困难的情 况下，各元素氧 化的情况。
铁水中元素氧化的G -T图
3、标准状态下T转 温度的计算
已知：C(S)+1/2{O2}=CO(g) G1 =-114400-85.77T (5-1)
⑵ 铁水中钒的影响
1977年我国统计了雾化提钒、转炉提钒的铁水原始成分与半钢残钒量对钒 渣中五氧化二钒浓度的影响规律：
(V2O5)=6.224+31.916[V]-10.556[Si]-8.964[V]余-2.134[Ti]-1.855[Mn]
上述规律说明铁水中原始钒含量高得到的钒渣V2O5品位提高。
TiO2 5.0 5.9 6.5 8.7
MnO 4.2 5.4 6.5 7.2
四、转炉提钒脱钒、脱碳规律
1、脱钒规律：吹钒前期熔池处于“纯脱钒”状态，脱钒量占总提 钒量的70%，进入中后期，碳氧化逐渐处于优先，随钒含量的降 低，脱钒速度也随之降低。 2、脱碳规律：在吹炼前期，脱碳较少，反应进行速度较低，中后 期脱碳速度明显加快，在此期间碳氧化率达70%。另外，在倒炉 及出半钢期间，也有少量碳氧化。
(5-5)
反应(5)=反应(1)-反应(2)
得到： G5 =-136990- 43.51T 钒的氧化反应：2/3[V]+1/2{O2}=1/3(V2O3) G6 = G3 -2/3 G4 =-387160+109.58T
反应(6)-(5)得反应：2/3[V]+CO(g)=1/3(V203)+[C]
G7 =-250170+153.09T
⑴ 把含钒铁水吹炼成满足下一步炼钢要求的高含碳量的半钢； ⑵ 最大限度地把铁水中的钒氧化进入钒渣； ⑶ 通过提钒得到适合于下一步提取V2O5要求的钒渣。 ⑷ 铁的损耗要降至最低限度,即半钢的收得率要高,以降低钒渣生产成本。 3、提钒的意义 获得高品位的钒渣和高物理热及高化学热的半钢,为下一步生产商品钒渣 和炼钢提供原料。
T转
=250170/{153.09+R
ln
a a1/ 2
c
v2o3
av2 / 3 Pco
}
(5-8)
其中ac=fc·[C%]，av=fv·[%V]。
fc、fv──为铁液中碳和钒的活度系数
[C%]、[%V]──为铁液中碳和钒的浓度
a N = · v2O3
V2O3
V2O3
V2O3 ──钒渣中三氧化二钒的活度系数，通常很小，估计为10-5左右。
通过以上分析，认为铁水硅高对钒渣中(V2O5)浓度的影响： — [Si]高会抑制钒的氧化。 — [Si]氧化成 (SiO2)渣,对钒渣有“稀释”作用。 — [Si]氧化放热使提钒所需的低温熔池环境时间缩短。 — 铁水[Si]偏高(≥0.15%)时，渣态过稀，使出钢过程中钒渣的 流失增加。
2、铁水温度的影响
钒渣中氧化铁(FeO)含量随着吹炼终点温度的提高而降低，提钒 终点温度高,有利于碳氧化反应的进行,有利于降低渣中全铁含量。
(FeO)+[C]＝[Fe]+CO
4、冷却剂的种类、加入量和加入时间的影响 ⑴ 冷却剂加入的目的
为了控制熔池温度,使之低于吹钒的转化温度,达到脱钒保碳 的目的。 ⑵ 冷却剂的种类