低钒铁水提钒炼钢工艺分析

氧化转化临界温度为 131317e 。可见, 提钒的终点
半钢温度不宜过高。提钒过程前期以钒氧化为主,
后期以钒还原为主, 吹钒反应可表示为:
k1
))) y
[V ]
(V )
( 1)
z )))
k2
式中 k1) ) ) 钒正向反应常数; k2) ) ) 钒逆向反应常数。
吹钒反应速率可表示为:
(
-
d
[ V] dt
=关键词 > 低钒铁水 提钒 炼钢 工艺
TECHNOLOGY OF VANAD IUM EXTRACTION FROM LOW VANAD IUM MOLTEN IRON
W an Chaom ing Y i Banglun Zhong Zhenghua
( Pangang G roup Chengdu S teel&V anad ium Co. , L td, Chengdu 610303, Ch in a)
( 1)物流操作: [ S] [ 01060% 的半钢送 30 t炼 钢, 否则, 翻入 600 t混铁炉。
( 2)装入制度: 总装入量按 29~ 3015 t进行控 制。
( 3) 造渣工艺: ( a) 为保证半钢 炼钢脱磷的技 术要求, 钢渣总渣量控制在 11% 左右; 外加渣量按 半钢炼钢造渣渣系进行控制, 转炉终点钢渣的主要 成分: C aO38~ 45% , S iO2 10 ~ 12% , M gO10 ~ 12% , TF e22% 以下, 转炉终点渣碱度 315~ 415; 溅渣护炉 按现有规程执行。
半钢碳含量平均 314% , 范围 2194% ~ 4102% , 分布见图 2。根据图 2, 半钢 [ C] \312% 者占 85% 。 说明保碳操作较为合理。
图 2 半钢碳含量分布
4. 2 半钢温度 由于铁水到转炉后无铁水成份, 只能根据上一
炉的温度情况确定生铁块量, 并且是先进铁水再测 温, 生铁块的重量已无法改变, 只能用铁皮球来调整 温度。因铁水 [ Si] 存在一定的波动, 再加上温度控 制水平参差不齐, 半钢温度控制存在一定的波动, 总 体上控制较好, 平均 1373e , 范围 1331~ 1418e , 其 分布见图 3。根据图 3, 半钢温度控制在试生产要求 的 1340~ 1400e 者占 82% 。
半钢温度与 [ V ]半的对应值
1250
1300
0. 180
0. 075
1350 0. 042
根据表 4, [ V ]半 [ 01042% 时, 终点半钢温度为 1350e 。
另外, 吹钒温度过高时, 钒正向氧化反应较快, 但钒逆向还原反应更快, 铁水 [ V ] 氧化至最低点后 又会回钒, 因此, 终点半钢温度也不应过高, 最高不 应超过 1400e 。
2009年 1月 至 7 月, 共提钒 876 炉, 产粗钒渣 93618 t。实际的主要工艺参数为: 铁水量 2612 t( 25 ~ 2712 t) , 生 铁块 311 t( 2 ~ 415 t) , 铁水 温度 1256e ( 1206~ 1305e ) , 吹氧时间 516 m in( 5~ 615 m in) , 氧压 0165M Pa, 铁皮球 360 kg ( 300~ 600 kg) , 出钢加 75% S iC 200 kg。出钢时间 215~ 510 m in。 4. 1 半钢碳含量
[ Abstract] T he techno logy of vanadium ex traction from low vanad ium m o lten iron in the converter m ill o f PGG CSST is elaborated. By effective ly regulat ing the coolant am oun,t process tem perature and b low ing tim e etc, the grade o f vanad ium slag can be contro lled to h igher than 8% and that o f sem -i steel [ V ] to low er than 01050% , w hich w ill realize an efficient ut ilization o f vanad ium. [ K ey words] low vanadium m o lten iron, vanad ium extraction, stee l m ak ing, technology
第 32卷 第 1期 2010年 2月
四川冶金 S ichuan M eta llurgy
V o .l 32 N o. 1 Feb. , 2010
低钒铁水提钒炼钢工艺分析
万朝明 易邦伦 钟正华
(攀钢集团成都钢钒有限公司, 成都 610303)
=摘 要 > 阐述了攀成钢公司转炉炼钢厂进行低钒铁水提钒工艺及应用情况。通过对冷却剂加 入量、过 程温 度控制、吹炼时间等工艺参数的 有效控制, 可以使钒渣品 位达到 8% 以上, 半钢 [ V ] 在 01050% 以 下, 从 而达到 钒资 源的有效利用。
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四川冶金
第 32卷
2. 5 出钢、出渣 吹炼终点时, 从出钢口挡渣出尽半钢, 出钢时间
\215 m in, 再从炉口出钒渣。前 2炉洗炉渣出 1次 且单独堆放, 从第 3炉起每 2~ 3炉出 1次钒渣。
出半钢过程中, 在包内加 200 kg碳化硅脱氧出 钢。
3 半钢炼钢工艺制度
3. 1 半钢炼钢工艺特性 提钒后的半钢炼钢, 与铁水相比, 半钢中硅、锰
S /%
V /%
0. 053 0. 185 [ 0. 070 \ 0. 160
表3
铁皮球 技术要求
铁皮球 成分
CaO /% 1. 16 [2
S iO2 /% 5. 12 [7
TFe /% 61. 1 \ 60
样本 /个 6
1. 5 方法 在混铁炉铁水量约 150 t时, 高炉铁水翻入铁水
包后直接进 30 t转炉提钒。前 2 炉洗炉, 出 1次炉 渣且单独堆放, 从第 3炉起每 2 ~ 3炉出 1次钒渣。 半钢 [ S] \ 01060% 进混铁炉, 反之直接冶炼, 半钢 直接冶炼采用硅铁和碳化硅提温, 加复合造渣剂造 渣。
C /% 4. 26 3. 75~ 4. 67
图 1 30 t转炉低钒铁水转炉提钒生产工 艺流程
S i/% 0. 24 0. 1~ 0. 5
含钒铁水质量
M n /% 0. 33
0. 20 ~ 0. 43
P /% 0. 131 0. 11~ 0. 16
S /% 0. 054 0. 025~ 0. 146
1 条件与方法
1. 1 采用的工艺流程 提钒生产采用的工艺流程见图 1。
1. 2 铁水质量 含钒铁水条件见表 1。
1. 3 生铁块成分 提钒冷却用生铁块为我公司的铁水铸块, 其成
分见表 2。 1. 4 铁皮球成分
铁皮球冷却剂的成分见表 3。由表 3 可见, 铁 皮球质量符合要求。
表1
平均 最小 ~ 最大
V /% 0. 205 0. 155 ~ 0. 248
温度 /e 1256
1206 ~ 1305
作者简介: 万朝明, 男, 工程师。
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表2
生铁块 要求
C /% 4. 16
生铁块分 析结果
S i/% M n /% P /% 0. 25 0. 326 0. 129
率, 进一步增大提钒的难度。
2. 1 装入量
根据攀钢提钒炼钢厂提钒经验, 考虑到生铁块 的加入量, 每炉铁水装入量为 25~ 27 ,t 总装入量控
制在 28~ 30 t。 2. 2 半钢温度控制
铁水提钒是一项选择性氧化技术。它要求保碳
脱钒, 将 [ V] 降至 0105% 以下。但吹钒过程是钒的 氧化还原过程。根据计算, 低钒铁水的碳钒选择性
( b) 石灰、轻烧白云石、复合造渣剂的加入量和 加入方法: 石灰加入量 110~ 115 t /炉; 轻烧白云石 加入量按 018~ 112 t /炉。采用单渣法分二批加入 造渣材料。石灰和轻烧白云石分别按总量的 1 /2~ 2 /3在第一批料中加入, 剩余的石灰 量在初期渣形 成后分 2~ 3批次加入转炉炉内。
图 3 半钢温度分布
4. 3 半钢钒含量 共 分 析 49 个 半 钢 钒, 平 均 01042% , 范 围
01010% ~ 01111% , > 01050% 占 22% 。由于 受铁 水成份、生产条件和技术水平的影响, 部分炉次的半
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钢 [ V ] 出现偏高, 其分布情况见图 4。
)e =
(
-
d
[ V] dt
)正
+
(
d
[V dt
]
)逆
( 2)
当吹钒处于正逆反应相等的临界状态时, 作为
吹钒结束, [ dt
)e=
0
( 3)
根据热力学数据计算
lnk1= - 3479. 453 /T + 4. 3471
( 4)
lnk2= - 26465. 72 /T + 10. 41655 ( 5)
( c) 复合造渣剂 012 ~ 015 t/炉, 在加第一批造 渣材料时全部加入。复合造渣剂要压成球状, 粒度 为 15~ 35 mm. , 可由炉顶料仓加入。
( 4)供氧工艺制度: 氧枪采用恒 氧压变枪位操 作。氧气工作压力为 0185~ 110 MP a, 枪位按 018~ 115 m 控制。