用钒渣直接冶炼钒铁的新工艺探讨

本文通过对以往钒渣直接冶炼钒铁的工艺及试验情况分析，提出并进行了钒渣直接还原、用五氧化二钒增钒精炼法冶炼含钒５０％中钒铁的新工艺试验，工业规模试验表明，钒回收率高、能耗低，提高了经济效益和社会效益；产品可满足生产多种含钒钢的要求。     

钢液中钒的回收和传质动力学

本文研究了不同钒含量的钒铁在三种不贩加入方法下，钢液中钒的回收率和质量舆动力学。钢液制备是在感应炉用９０ｋｇ工业纯铁熔炼，钢液熔也用硅脱氧，温度保持在１６００℃左右稳定不变，此外，为了减少大气对钢液的氧化，在钢液上部采用氩气保护，钢铁加入量根据实际生产钢中钒含量不超过０．１２％。对不同级别的钒铁，钒的回收率可达９５％，但钒的回收速率受钒铁钒含量和加程序设的影响，在相同的加入方法下，４３％钒含量的钒     

钒酸钙的还原及直接合金化

在实验室探索钒酸钙还原规律的基础上,用25kg高频感应炉,进行了钒酸钙直接合金化的研究,钒回收率平均为83％。又进行了0.5t电弧炉内钒酸钙团块和钢包内钒酸钙球团直接合金化冶炼含钒约为0.1％的低钒合金钢的试验,钒回收率分别为90％和86％。本流程的钒总回收率比“钠化钒渣→V_2O_5→钒铁”的合金化流程提高13～17％。     

钒酸钙真接合金化的研究

由钠化钒渣制取的钒酸钙代替钒铁,用作电弧炉冶炼含钒低合金钢的合金料,经11炉试验结果,钒的回收率平均达90％。从钠化钒渣到低钒合金铜过程,“钒酸钙直接合金化”流程与“V_2O_5炼钒铁再合金化”流程相比,工艺流程缩短近一半,钒的总回收率提高15％左右,每吨钢成本降低19.32元。钒酸钙制球,在钢包合金化,钒的回收率也能达到85％。试验证明,此流程是从钠化钒渣中提取利用钒的最有效途径。     

HRB400钢钒微合金化工艺探讨

介绍了HRB400钢中加入钒铁或钒氮微合金化的工艺技术，研究分析了钒铁、钒氮合金对HRB400钢不同的强化效果和冶炼成本。     

采用钒渣直接合金化冶炼22MnVN

成钢利用本省钒渣资源优势,用电炉炼钢生产中采用钒渣直接合金化冶炼的22MnVN钢,其钢筋各项性能达到英国BS4449∶1978标准要求。钒的回收率达到85％以上,钢锭成本较用钒铁低26.11元/t钢。文章还详细介绍了钒渣直接合金化的还原剂选择;钒渣在不同时期加入的操作技术;电炉冶炼中在CaO存在的条件下影响钒的回收率的因素。实践证明:采用钒渣直接合金化工艺生产含钒(<0.20％)钢,化学成份稳定、工艺操作简便可行。     

三级钢筋钒合金化的实践与研究

通过对三级钢冶炼过程的跟踪和对比，分析氮化钒铁、氮化钒和钒铁三种钒合金化时，钒的成分控制、Ф32螺钢筋性能分析和成本控制等方面进行统计和分析，得出冶炼三级钢钒合金化的合理利用，也为成功开发四级钢筋奠定了基础，达到进一步提高承钢螺纹钢的市场竞争力。     

钒酸钙冶炼中钒铁工艺研究

以钒酸钙为原料,将钒酸钙粉末熔片后,采用铝热法冶炼中钒铁,可获得合格的钒铁产品。钒酸钙冶炼钒铁过程平稳、可控,回收率可达97%以上,同时因钒酸钙制取时不产生难处理的高氨氮废水,相较于传统的氧化钒-钒铁的生产工艺路线有较大的环保优势。     

三级钢筋钒合金化的实践与研究

承钢冶炼三级钢试验了钒铁、氮化钒和氮化钒铁3种不同的钒合金,钢筋性能均满足用户要求。通过对比分析其成分控制,认为对于钒吸收率,氮化钒铁最高、氮化钒次之、钒铁最低。对比其钢筋性能,在碳当量相同时,认为加氮化钒的钢筋其屈服强度和抗拉强度最高,氮化钒铁次之,钒铁最低,对低成本冶炼三级钢具有指导意义。     

用三氧化二钒电硅热法冶炼FeV50试验研究

介绍了以三氧化二钒为原料电硅热法生产中钒铁(FeV50)工艺，探讨了配硅系数和炉渣组成对FeV50冶炼的影响。稳定试验结果表明，按照试验提供的工艺参数，可以稳定地获得质量符合GB4139—87标准的钒铁产品，钒的平均回收率为96．84％。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钒铁中18种元素

用盐酸、硝酸消解样品,以电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）同时测定50钒铁和80钒铁中微量杂质元素Ti、W、Si、Mo、Co、Cr、Ni、Cu、Pb、Cd、As、Sn、P、Mn、Ca、Mg、Zn以及80钒铁中的基体元素Fe。考察了样品基体V、Fe以及共存元素之间的干扰影响,优选了元素分析谱线、背景校正位置和仪器工作参数。采用基体匹配和同步背景校正相结合的方式消除钒铁基体对试液雾化传输、ICP平衡与激发和元素测定的各种干扰影响因素。用本法测定80钒铁中上述元素的结果表明:方法检出限为5～55 μg/L,背景等效浓度为5～95μg/L,回收率在94.0 %～106.0 %之间,元素含量大于1.0 %时RSD<0.86 %,元素含量大于0.001 %而小于0.10 %时RSD<7.2 %,元素含量大于 0.10 %而小于1.0 %时RSD<1.4 %。方法用于测定标准样品,其测定值与认定值一致。     

钒钛硅铁复合合金的开发与应用

对以攀钢雾化钒渣为原料不经化学处理直接冶炼钒钛硅铁复合合金的试验进行了研究。钒渣经预还原后可大幅度提高V2O5含量和V/Fe。预还原钒渣用硅铁还原可得到V—20％，Ti2％—3％，Si—20％的钒钛硅铁复合合金。产品用于炼钢试验，效果良好。     

低硅高纯萤石球在不锈钢冶炼中的应用

佛冈德宇萤石球有限公司研发的新型萤石球工艺技术生产的低硅高纯萤石球(80%～90%CaF₂、≤8.0%SiO₂),因CaF₂含量高、粉化率低、不易受潮,冶炼过程可提高化渣速度,缩短冶炼时间而广泛应用于不锈钢冶炼18～60 t AOD精炼304(0Cr18Ni8)等不锈钢表明萤石球消耗量较普通萤石矿(75%CaF2)降低20%～30%,石灰用量减少0～10%,冶炼时间缩短0～15 min。     

电弧炉炼钢技术发展历史“分期”问题

提出了现代电弧炉炼钢技术发展历史的5个特点,探讨了电弧炉发展历史"分期"问题,指出:电弧炉炼钢技术100多年的发展历史,可分为传统的电弧炉炼钢技术的发生发展期、成熟期及现代电弧炉炼钢技术的发生发展期和成熟期4个阶段.现代电弧炉炼钢成熟期还将经历一个较长时间的发展阶段,但即使废钢成为电弧炉炼钢的唯一原料,在成熟期未来的时间里,电弧炉炼钢仍会保持现代电弧炉炼钢的特点,转炉和电弧炉炼钢的比例在不同时期、不同地区会有所变化,但在一个相当长的时间内,二者将共存,不会相互淘汰.     

柳钢100t转炉冶炼工艺优化实践

通过分析100t转炉冶炼工艺中存在的问题，对冶炼工艺进行优化，提高转炉过程控制能力和一倒炉命中率，结果表明：过程喷溅可降低至9％，冶炼终点命中率提高到63％ 以上。[第一段]     

K-OBM-S转炉冶炼不锈钢过程的数学模拟和应用

K-OBM-S转炉是以铁水和电弧炉预熔钢液为原料冶炼不锈钢的精炼设备。以转炉冶炼普碳钢的顶吹模型和AOD法冶炼不锈钢模型为基础,建立了适用于80 t K-OBM-S转炉冶炼不锈钢的数学模型。对二步法冶炼2Cr13型不锈钢和三步法冶炼0Cr18Ni9型不锈钢的过程验证结果表明,大部分终点碳含量的误差≤±0.03%,终点铬含量误差≤±0.3%,110炉0Cr18Ni9钢目标碳(0.10%～0.25%)命中率为95.6%,终点目标铬(17.1%17.6%)的命中率为85.2%。     

炼钢技术的发展历程和未来展望(Ⅰ)——炼钢技术的发展历程

 全面回顾了炼钢技术的发展历程。炼钢技术从19世纪50年代开始,发展至今已有170多年,经历了贝塞麦炼钢炉、平炉、氧气炼钢炉和电弧炉几个主要阶段。1850年代英国人贝塞麦发明了底吹空气的酸性转炉炼钢工艺,空气进入炉底气室然后通过透气砖进入钢液熔池,该技术因为酸性内衬而无法冶炼高磷铁水。19世纪70年代,英国人托马斯发明了碱性耐火材料和碱性炉渣的底吹空气转炉炼钢技术,实现了钢液的脱磷且脱磷在脱碳后进行。19世纪60年代,英国人西门子和法国人马丁分别发明了在高温蓄热室结构的炉子内使用铁矿石为氧化剂实现铁液脱碳的炼钢过程,即“西门子-马丁炉炼钢工艺”,又称为平炉炼钢技术,冶炼过程渣钢分离,脱磷在脱碳之前进行,钢中氮含量低,冶炼炉容积可以达到几百吨,可以使用废钢,该技术于20世纪初全替代了贝塞麦的底吹空气转炉炼钢技术。1949年,杜勒教授成功完成了顶吹氧气转炉炼钢的试验,并促进奥地利的Linz和Donawitz炼钢厂在1952年开始进行顶吹氧气转炉炼钢的工业实践,称为LD工艺,随后该工艺在欧美等发达国家广泛推广,在美国被称为氧气碱性转炉炼钢技术,简称BOF工艺。20世纪90年代以后,欧美发达国家的平炉炼钢技术完全被顶吹氧气转炉技术替代。底吹氧气炼钢技术和顶底复吹技术从20世纪60年代开始出现并被逐渐推广。19世纪70年代,西门子建造了第一座试验用的炼钢电弧炉,20世纪初,美国建造了世界上第一座三相埃鲁电弧炉并开启了电弧炉炼钢实践。熔化废钢和合金的感应炉技术从19世纪80年代开始出现,20世纪20年代真空感应炉开始工业应用。中国的炼钢技术起步很晚,1949年产钢不足16万t,1964年在首钢诞生第一座氧气顶吹转炉,最近30年来,中国的炼钢能力和炼钢技术都得到了飞跃式发展,粗钢年产量已经达到10亿t以上,占世界总产量的50%以上,正在从钢铁大国向钢铁强国迈进。     

副枪及炉气分析在半钢炼钢中的应用

 对副枪、炉气分析相结合在半钢炼钢中使用存在的问题进行讨论,通过生产试验,提出在冶炼中期利用炉气分析曲线指导过程控制与操作,预报炉渣返干与喷溅,进行过程控制动态炼钢。在吹炼后期,CO与CO2曲线交叉后（即w（C）<0.20%时）,炉气分析C预报较准确,利用其进行终点碳控制,实现不倒炉炼钢。在吹氧量为80%~85%与停吹氧30 s后,副枪使用T或TS探头进行测量,对炉气分析模型温度进行修正,可提高炉气分析模型终点温度控制的准确性,减少副枪探头成本消耗。当入炉条件信息不准确时,副枪与炉气分析相结合使用是较合理的选择。     

A Novel Process Control Model for Extracting Vanadium Semi‐Steel in Basic Oxygen Furnace Based on Steelmaking Mechanism

A novel process control model for basic oxygen furnace (BOF) steelmaking is proposed based on metallurgy mechanism, with lower contents of carbon, manganese, silicon, and lower temperature in semi‐steel after extracting vanadium. According to mass balance and heat balance, a static control model is built up, with slagging model, temperature model, and oxygen supply model. When actual amount of oxygen supply reaches 85% of theoretical value calculated by static model, quasi‐dynamic control model is activated to predict carbon and temperature in later period of steelmaking. A steelmaking process control system for semi‐steel smelting on 120 tonne BOF is developed in a steelmaking plant in China. Based on test of three steel grades, this model acts a guide for BOF steelmaking with semi‐steel, not only providing tactic, but also pointing out a feasible method for BOF process control without sub‐lance or off‐gas analyzer.     

钒铁中硅锰分光光度法连续测定

对钒铁中硅锰联合测定进行了实验，研究了实验方法的最佳条件，对标准样品和承钢生产的钒铁进行了实验分析，结果满意。