复吹转炉铁水提钒理论及热模拟试验

采用共存理论计算了提钒炉渣V_2O_3-SiO_2-TiO_2-Cr_2O_3-MgO-MnO-FeO中V_2O_3的活度系数,研究了炉渣组元、温度对V_2O_3活度系数的影响,得到V2O3的活度系数为0.5×10~(-6)~9.0×10~(-6)。通过对V-C平衡进行研究,得出了V-C氧化的转化温度为1380℃,即吹炼过程铁水控制温度。采用具备顶底复吹功能的500kg中频感应炉模拟了复吹转炉铁水提钒工艺,试验结果表明:吹炼终点钒质量分数平均为0.06%,钒氧化率为95%。底吹搅拌可以显著加速铁水中钒的氧化,缩短3min的冶炼周期。     

复吹提钒的工艺参数应用研究

对复吹提钒转炉底吹参数的应用情况研究,提出了最佳的底吹N2流量与压力,确保了提钒工序降低铁损0．4％、降低钒渣中的TFe含量2％以上,提高钒渣V2O5品位1．3％左右,并且半钢[C]相应高0．2％,残钒也降低。另外,复吹炉龄从1000-2000炉提高到4173炉。     

转炉提钒复吹长寿技术研究与应用

针对转炉复吹提钒存在供气能力不足,复吹寿命短,冶金效果不好等问题,开展了底吹透气砖结构优化、底吹供气系统优化设计、复吹提钒工艺及透气砖维护等技术的研究与应用.研究及大量的应用结果表明:采用新技术后可使提钒转炉底吹供气强度提高到0.10 m3/(min·t)以上,提钒复吹长寿化,复吹炉龄大幅提高到7455炉,复吹比100...     

用喷吹碳酸钠方法处理铁水时钒氧化的动力学研究

本文在用喷吹碳酸钠方法处理铁水时研究了钢水中钒氧化的动力学,所得简化动力学公式为 钒的氧化速度随着碳酸钠吹入量的增加而增加,在碳酸钠中加入Fe_2O_3或Na_2SO_4可以提高铁水中钒的氧化速度。温度对钒的氧化速度影响不大,所得数值关系式为     

低钒铁水提钒试验

根据攀成钢含钒铁水的特点和设备、工艺实际情况,采用转炉双联提钒法,开展了低钒铁水提钒工业试验,生产出成品试验钒渣143.2 t。铁水提钒各项技术经济指标优良,半钢[C]3.23%,[V]0.036%,温度1 395.5℃;钒渣V2O56.71%,TFe34.2%;钒氧化率76%,钒回收率为62.78%。提钒过程钒、碳元素氧化特征表明,提钒主要在吹氧前3 min进行,在4.5 min时结束;脱碳主要在提钒后期进行。     

环缝式底吹供气元件在铁水提钒中的应用

 为了解决提钒炉熔池搅拌能力不强造成的半钢残钒和炉渣中金属铁高的问题,在提钒转炉的含钒铁水提钒过程中采用环缝式底吹供气元件,设计了适用于铁水提钒的底吹工艺,开展了工业试验研究。通过调研发现,毛细管式透气砖在提钒炉使用过程中存在底吹搅拌强度不高,容易堵塞的问题,因此把毛细管式透气砖改为环缝式供气元件。在此基础上,利用数值模拟计算、冷态模拟试验确定出合适的提钒底吹和顶吹工艺模式,以此制定工业试验方案。数值模拟结果表明,随着底吹供气元件距炉底中心距离的增加,熔池死区面积比例增加,选取底吹元件最佳开孔位置在距离工作层中心0.45D处(D为熔池直径),能获得最佳的熔池搅拌效果。水模试验结果表明,在顶吹流量为11 000～15 400 m3/h条件下,合适的底吹供气强度为0.05～0.08 m3/(t·min)。工业试验结果表明,底吹工艺优化后,半钢中钒质量分数和碳质量分数平均值分别为0.033%和3.35%,分别比工艺优化前钒质量分数降低0.004%,碳质量分数提高0.1%;钒渣中氧化钒质量分数和金属铁质量分数平均值分别为18.99%和22.25%,较工艺优化前氧化钒质量分数增加0.67%,金属铁质量分数降低3%。由此说明工艺优化后,熔池搅拌条件改善,钒氧反应更充分。实践证明,环缝式底吹供气元件具有底吹强度大、维护容易、不易堵塞,安全可靠的特点,适用于提钒转炉铁水提钒工艺。     

低钒铁水提钒炼钢工艺分析

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0.050%以下,从而达到钒资源的有效利用。     

200t提钒复吹转炉氧枪喷头优化

 针对攀钢西昌钢钒200 t提钒复吹转炉在底吹布置一定的条件下,通过优化顶吹氧枪喷头的结构来增加熔池搅混能力的问题,采用物理模拟的方法在顶吹流量一定的条件下优化了氧枪喷头尺寸参数(包括喷孔夹角、喷孔数和马赫数Ma),并进行了工业性应用。结果表明,反映熔池搅拌能的混匀时间随喷孔夹角减小先减小后增大,在喷孔夹角为12°时最小;反映熔池液面活跃度的1/3大波波高随喷孔夹角减小先增大后减小,在喷孔夹角为12°时最大。5孔喷头混匀时间比4孔减小1.88%,波高减小3.35%,熔池中死区增大。Ma数为2.10和2.20的喷头比Ma数为1.99的喷头混匀时间分别减小7.36%和14.31%,波高分别增加8.68%和14.57%。3种参数对熔池搅拌影响程度的排序为Ma数>喷孔夹角>喷头孔数,且在底吹流量低时更为显著。工业应用结果表明,底吹效果差时优化喷头(4孔喷孔夹角为12°,Ma数为2.10)的应用加强了熔池反应的动力学条件,使半钢残w(［V］)降低18.8%,残钒合格炉次(不大于0.05%)比例提升26.7%,钒渣w((V2O5))增加了6.5%,w((TFe)) 降低了6.6%,达到了良好的冶金效果。     

复吹转炉冶炼高磷铁水的试验研究

利用500 kg感应炉热模拟顶底复吹转炉,对w(P)=0.28%～2.02%的铁水进行脱磷预处理和炼钢试验研究,结果表明:脱磷预处理期的脱磷率为67%～86%,至炼钢脱碳试验结束时的脱磷率为86%～97%.影响脱磷率的因素主要是炉渣碱度、供氧速度和熔池温度.     

氧顶转炉吹炼低钒铁水钒氧化的动力学

在实验条件下,研究了低钒铁水钒氧化的动力学,导出了脱钒正逆反应的限制环节和反应速度表达式,计算了铁水脱钒后的终点含钒量,获得了低钒铁水合理的吹钒温度制度。研究表明,顶底复吹工艺有利于含钒铁水的提钒。10t氧顶转炉吹炼含0.31％V的低钒铁水时,钒、碳氧化动力学与实验室研究规律一致,提钒工艺的技经指标达到了国内先进水平。     

150t转炉低钒铁水提钒生产实践

针对承钢特殊铁水条件（wV=0.15%～0.25% ,铁水温度为1280～1380℃）,通过理论分析,采取N2-O2提钒模式,控制转炉提钒各工艺参数,得到合格钒渣和良好的半钢。生产实践表明,解决了对低钒、高温铁水的钒资源提取,取得良好的经济效益。     

铁水提钒与含钒钢种的生产

介绍了氧气顶吹转炉铁水提钒工艺。结合近年来我国钢铁工业产品结构调整,低合金（微合金）钢产量大幅度增长,尤其是含钒和Nb、V、Ti复合微合金钢产量增长尤为迅速。文中结合一些典型的高附加值钢种作了重点介绍。指出今后应根据我国资源特点进一步发展含钒微舍金化钢种,提高低合金钢质量水平。     

含钒铁水提钒工艺的发展

分析和讨论了三种含钒铁水提钒工艺,即摇包提钒工艺,铁水包提钒工艺和转炉提钒工艺,列出了三种铁水提钒工艺的最新研究进展,并指出了三种铁水提钒工艺的优缺点以及存在的实际问题。通过分析认为,复吹转炉提钒是铁水提钒的发展方向,集成控制和绿色化生产是复吹转炉的发展方向;只有加强生产流程的精细管控,才能实现高品质、高效率、低成本、低能耗的生产目标。     

含钒铁水钢包提钒生产实践

在攀钢钒钛资源综合利用中试线开展钢包提钒生产实践,对影响提钒过程的温度控制、供氧量、扒渣、铁水成分等影响因素进行了分析,并对出现的问题提出了解决办法.实际生产条件下,控制熔池温度为1 450～1 500℃、保持底吹畅通、供氧量达到1 400 m3/h、适时加入冷却剂可获得较好的提钒效果,目前已提取出V2O5含量高于7％的钒渣.     

钒钛铁水先炼钢后提钒工艺流程剖析

对攀钢目前生产工艺流程存在的问题作了分析；论述了先炼钢后提钒工艺流程的技术可行性及经济合理性。