提钒转炉溅渣护炉试验研究

溅渣是提高转炉炉龄最有效的技术,但由于钒渣与钢渣成分差异较大,溅渣护炉技术尚未在提钒转炉上得到应用.为解决提钒转炉炉衬侵蚀严重的问题,对改性钒渣溅渣进行了研究.结果表明,通过改性可以达到调整钒渣状态的目的.改性后的钒渣具有良好的溅渣性能,溅渣后炉厚增加10 mm以上.改性钒渣中w(CaO)可控制在3％ 以下,对钒渣和半...     

减少转炉提钒过程碳烧损

摘要：为了有效减少了转炉提钒过程的碳烧损量,在硅钼炉内进行氧化性炉渣与铁水在不同温度下的渣金反应实验,发现炉渣与铁水的反应速率随温度的升高而加快;温度越高铁红(Fe2O3)将钒氧化到极值的速度越快,但达到极值后钒会被还原回铁水中,且还原速度也随温度的升高而提高;温度越高钒渣中的钒被铁水中碳还原的量越大。根据实验结果对转炉提钒工艺进行了优化,吹炼温度为1340～1350℃时加入冷却剂,控制较低的终点温度,在钒氧化率不降低的情况下,碳烧损率从19.39%降到17.91%、碳烧损量从0.82%减少到0.76%,有效减少了转炉提钒过程的碳烧损。     

高炉渣对钢渣改性的物理化学基础研究

钢渣用作建筑材料时,由于其中含有大量游离氧化钙(f-CaO),稳定性较差,通常需要改性钢渣以提高其稳定性、胶凝性. 在对钢渣、高炉渣进行化学成分和矿物组成分析的基础上,对高炉渣改性钢渣的可能性进行了热力学计算,结果表明高炉渣中的SiO₂与钢渣中f-CaO反应,生成胶凝相,同时降低了钢渣中的f-CaO含量. 本文通过研究热态高炉渣改性钢渣,结合X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜及能谱分析等研究方法,对改性钢渣的矿物成分、f-CaO含量、黏度变化等进行了分析. 研究发现随着热态高炉渣配比量的增加,改性渣黏度缓慢增加,改性钢渣中f-CaO、RO相含量降低,改性渣的胶凝性能提高. 在1550℃下,钢渣中添加10%高炉渣时,改性渣中2CaO·SiO₂(C₂S)、3CaO·SiO₂(C₃S)含量显著提高,f-CaO质量分数降至1.64%,稳定性大大提高,符合建材化使用要求. 此外,进一步使用焦炭还原改性渣中的铁,轻松实现了渣铁分离,提高改性渣的易磨性.      

Extraction of vanadium from direct acid leach solution of converter vanadium slag

Direct acid leaching of converter vanadium slag by titanium dioxide waste is eco-friendly and efficient, but with low selectivity. This novel technique can result in a vanadium solution which contains chromium(III), aluminium(III), magnesium(II), manganese(II) and high amount of iron(II) and iron(III). Bis (2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA) and tri-butyl-phosphate (TBP) diluted with sulphonated kerosene were applied for vanadium extraction from the multi-element leach solution. The effects of the initial pH, concentration of D2EHPA, ratio of organic to aqueous phase, and the extraction time on the extraction efficiency of vanadium were investigated in saponification and unsaponifiable systems, respectively. The results showed that the vanadium extraction percentage can be up to 97% and the iron extraction percentage can be less than 10% in a thirteen-stage counter-current simulation test and the separation coefficient between vanadium and iron can reach to 109.8. Furthermore, vanadium(IV) can also be separated from other impurities such as aluminium(III), magnesium(II), manganese(II), chromium(III) efficiently. The loaded organic phase was stripped by 184?g?L^?1 sulphuric acid solution in a three-stage counter-current stripping process and with the total vanadium stripping percentage of greater than 99.5%. In the end, the vanadium pentoxide products with a purity of 99.14% were obtained.     

含V2O5、TiO2钢渣熔化性质的研究

研究了主要组元对含V2O5、TiO2钢渣熔化性温度及熔化区间的影响,提出了含V2O5、TiO2钢渣进行溅渣护炉的控制方向.通过电子显微镜分析V、Ti元素在钢渣矿相中的含量,找出了含V2O5、TiO2钢渣与普通钢渣熔化规律差异的原因.     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定钒钛渣中10种组分

钒钛渣富含钒、钛等有益元素,具有较高综合利用价值,其化学成分的测定一般采用化学分析法,操作步骤繁琐、化学试剂用量大、分析周期长。实验以四硼酸锂-碳酸锂为熔剂,稀释比1∶20,碘化钾为脱模剂,在700℃预氧化20min,在1100℃熔融22min,制得透明的熔片。使用钒渣、钒钛高炉渣、转炉渣等标准样品及钒尾渣、钒铁炉渣、铁矿石等湿法定值的生产样品,组成测定样品浓度和梯度相匹配的系列校准样品,拓展了校准曲线含量范围,建立了熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)测定钒渣、钒钛高炉渣、钒铁炉渣、钒尾渣中TFe、SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、MnO、V₂O₅、TiO₂、Cr₂O₃、P的快速检测方法,解决了每种钒钛渣都要建立一套分析方法,不能同时测定多种类型钒钛渣的问题。对钒钛渣样品进行精密度考察,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)均小于7%;采用实验方法对钒钛渣标准样品进行分析,测定结果与认定值相符,能满足钒钛渣中各成分的检测要求。     

硅还原转炉熔渣气化脱磷热力学分析

以离子理论为基础,从转炉渣脱磷热力学分析人手,计算确定了气化脱磷反应的最终产物,对转炉溅渣护炉过程中气化脱磷的热力学可行性提供了理论依据.结果表明,在转炉内还原炉渣气化脱磷是可行的.并讨论了温度、碱度、FeO含量、流动氮气等因素对炉渣气化脱磷产物平衡分压的影响.     

Metallurgical value of converter slag

The characteristics of OAO ZSMK converter slag are investigated, including a series of experimental melts in a laboratory arc furnace. The losses of iron with converter tailings slag at OAO ZSMK after primary magnetic separation in the slag fields amount to 22.7%, on average (9.0% metallic iron + 13.7% iron oxides). In sorting the slag, the large fractions are enriched with iron oxides—primarily FeO and Fe₃O₄; Fe₂O₃ passes to the small fractions. In melting converter slag, some of the iron is recovered, with increase in the content of metallic iron to 11.7%, on average. Most of the metallic iron is concentrated in the large fractions (more than 40 mm), where its content is 18%, on average, as against 5–6% in the smaller fractions.     

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。     

高钛型高炉渣钛提取工艺研究现状及发展展望

含钛高炉渣可直接用于制作混凝土、渣棉和混凝土砌块等原材料,但其钒、钛有价资源得不到有效利用。中国含钛高炉渣储量大,且每年仍以较快速度增长。因而含钛高炉渣钛资源提取问题成为研究热点。通过对含钛高炉渣钛提取技术的相关研究进行回顾,分别从钛铁合金、钛白和四氯化钛等不同富集形式,对含钛高炉渣钛提取工艺的过程以及优缺点进行综述,并分析探讨各工艺可行性,期望可以促进钛资源可持续健康发展,达到资源综合利用目的。     

Reduction of metals from vanadium converter slag by means of carbon and silicon

A method of alloying steel with vanadium by means of vanadium converter slag is considered. Thermodynamic analysis of the reduction of the oxides in vanadium slag during ladle treatment of the steel permits determination of the process parameters. The reduction of elements from oxides present in vanadium slag-in particular, vanadium, iron, and manganese-is evaluated in terms of the residual content of the corresponding oxides. It follows from thermodynamic calculations and experiments that, with optimal proportions of the reducing agents, relatively complete reduction of vanadium (98–99%) and iron from vanadium converter slag by carbon and silicon is possible, with limited reduction of titanium and manganese.     

高碳镁球在溅渣护炉工艺中的应用

针对转炉终渣 (FeO) %高 ,采用高碳镁球进行改质处理 ,可明显改善溅渣护炉工艺效果 ,进一步提高炉龄     

钒渣物相结构及钙化焙烧相变对钒转化率的影响因素探讨

运用马弗炉焙烧钒渣得到不同温度阶段的熟料,采用偏光显微镜、扫描电子显微镜、电子探针以及能谱仪等对钒渣物相结构、形貌以及焙烧过程中物相组成变化规律等进行详细分析。通过偏光显微镜观察得出钒渣主要由钒尖晶石、金属铁、硅酸盐及钛铁矿等物相组成;通过能谱成分分析得出钒尖晶石为主要含钒物相;通过扫描电镜和电子探针观察钒渣焙烧过程形貌变化,得出钒尖晶石最终氧化分解形成铁板钛矿、氧化铁以及钒酸钙相,认为钒渣物相结构(钒尖晶石晶粒大小、硅酸盐粘结相分布和分散金属铁量的多少)、熟料中钒的存在形式、钒酸钙相的生成含量以及高熔点硅酸盐的形成等都可能会影响钒的转化率高低。     

迁钢转炉复吹的进步

介绍了迁钢转炉复吹的发展历程,并对迁钢新开发的转炉全炉役底吹稳定控制技术（SEBC）进行了介绍。采用该技术后,解决了低底吹搅拌强度下的转炉底吹效果难以稳定控制的难题,实现了转炉全炉役碳氧积稳定控制,平均碳氧积不高于0.002 0,即使在炉龄6 000炉次以后,碳氧积依旧能够保持稳定控制。以1号转炉为例,转炉复吹效果的提高和稳定带来转炉溅渣成本降低31.83%,转炉补炉料成本降低38.28%,转炉脱磷率由85%提高到87%,终渣TFe质量分数由17.29%降低到15.60%,溅渣时间缩短45 s,氧活度降低1.64×10-4。     

复吹转炉在溅渣下的长寿复吹效果

武钢复吹转炉溅渣护炉工艺技术的开发研究 ,成功地应用于武钢二炼钢转炉 ,最高炉龄达到了 2 2 76 6炉 ,复吹比达到了 10 0 % ,即底部供气元件寿命同步提高到 2 2 76 6炉 ,创造了世界最新记录 ,采用溅渣和辅助溅渣工艺技术 ,促进底吹供气元件表面生成长寿的“炉渣—金属蘑菇头” ,仍保持了复吹的冶金效果 ,碳氧反应接近平衡 ,避免了钢水的过氧化 ,保持了原复吹转炉脱磷、脱硫的能力及终点残锰含量。通过对“炉渣—金属蘑菇头”的研究评估证明 ,具有良好的透气性能。     

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。     

半钢炼钢条件下的溅渣护炉技术

介绍了攀钢120t转炉溅渣护炉研究中所进行的钒钛钢渣性质、钒钛钢渣成分选择、造渣工艺优化、降低终渣TFe含量、吹氮溅渣参数控制等方面的研究工作以及所取得的效果。     

120t转炉更换炉衬实践

西钢1#转炉采用顶底复吹、溅渣、护炉等技术实现首个炉役超万次下线。通过科学制定洗炉方案和合理操作,在126h内实现炉衬砖更换,取得良好的效益。     

钒钛转炉钢渣熔化特性的研究

测定了钒钛钢渣在不同组元含量条件下的熔化性温度及熔化区间。通过电子显微镜分析V、Ti在岩相中的含量,找出了钒钛钢渣与普通钢渣熔化规律差别的原因。提出了钒钛钢渣进行溅渣护炉的控制方向。     

含钒转炉钢渣中钒的提取与回收

针对攀钢目前含钒铁水的工艺流程和含钒转炉钢渣中V2O3含量,提出了从含钒钢渣提钒的新的技术思路和工艺,并对新工艺的关键环节——含钒钢渣冶炼和高钒铁水提钒进行了试验研究。结果表明：采用矿热炉冶炼含钒钢渣,生铁中钒的质量分数达7．45％,对含钒生铁进行提钒,钒渣中V2O3;的质量分数达35．06％,实现了钒资源的有效提取和综合回收。