转炉论文(修改)

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1、转炉提钒工艺对钒渣质量的影响摘要：分析了钒渣中影响后道工序提取V205的相关因素，并研究转炉提钒的特点对钒渣质量的影响，提出了相关的工艺改进思路。关键词：转炉复吹提钒钒渣半钢1前言钒属贵重金属，应用范围广，经济价值高，是一种极为重要的工业原料，可广泛应用于钢铁、化工、航空航天、电子工业、生物和农业领域。钒在自然界中的分布很广，约占地壳质量的0．02％；但其分布极为分散，常与其它金属矿共生，所以在开采与加工这些矿石时，钒作为共生产品或副产品予以回收。钒钛磁铁矿是钒的主要矿物资源，钒、铁、钛共生，一般将其冶炼成铁水后，

2、再氧化吹炼得到钒渣作为生产钒产品的主要原料。生产钒渣的过程称作提钒，目前我国生产钒渣的工厂主要有攀枝花钢铁集团股份有限公司和承德新新钒钛股份有限公司，均采用双联工艺，即含钒铁水先进行提钒，然后进一步冶炼成钢。生产钒渣的工艺都是采用氧气转炉提钒工艺，其设备与炼钢转炉相同，生产工艺与转炉炼钢相似。氧气转炉提钒工艺主要是通过供氧，形成钒的氧化物进入渣中。钒是极易氧化的元素，Si、Mn、V氧化物分解压相差不多。供氧后，铁水中的Mn、Si、Cr、Fe和少量的碳同时被氧化进入钒渣中，另外，铁水所带高炉炉渣、转炉炉衬的侵蚀剥落等

3、杂质进入钒渣后，都对钒渣的质量造成影响。2钒渣质量标准目前评价钒渣质量的主要内容是以化学成分为依据。为了满足后道工序提取V205的需要，标准中对V205含量越高，CaO、P、SiO2：、MFe等其它元素含量越低的钒渣评级越高。因此，判断钒渣质量首先是对V205品位进行判定，并按照其它成分的相应含量对钒渣进行评级。3钒渣质量的影响3．1钒渣结构的影响就钒渣的结构而言，主要分为含钒物相，粘结相和夹杂项。钒在钒渣中是以三价离子存在于尖晶石中的，尖晶石是钒渣中主要的含钒物相。钒渣中所含元素最多的是铁和钒，因此可称之为铁钒尖

4、晶石，它的熔点在1700℃以上，在提钒过程中首先结晶。铁橄榄石的熔点1220℃，是钒渣的主要矿相，在提钒过程中凝固最慢，将尖晶石包裹在它之中，是钒渣的粘结相。另外，以细小弥散的金属铁夹杂在钒渣的物相之中或以球滴状、网状、片状等形式夹杂在钒渣中，是钒渣的主要夹杂相。钒渣结构对下道工序的影响主要表现在钒渣中钒的氧化速度和氧化率，主要取决于钒渣中含钒尖晶石颗粒的大小和硅酸盐粘结相的多少。含钒尖晶石颗粒越大，破碎后表面积增大越有利于氧化。硅酸盐粘结相越少，包裹尖晶石程度小，越容易氧化分解破坏其包裹，使尖晶石越易氧化。另外，

5、夹杂的种类和数量对转化率也有一定的影响。因此，在钒渣结构中，应提高尖晶石含量，努力降低粘结相和夹杂项。3．2钒渣化学成分对质量的影响钒渣的化学成分是影响后道工序提取V205焙烧率的主要原因，在化学成分方面影响钒渣质量的主要因素的来源可以大致分为以下四点：(1)铁水所携带的炉渣；(2)铁水中元素的氧化程度；(3)冷却剂的纯净度和所含元素的氧化；(4)吹炼过程的渣铁分离。4转炉提钒工艺对钒渣质量的影响4．1复吹提钒工艺钒在铁水侧扩散是钒正向氧化反应的限制性环节。钒氧化速度与钒浓度呈线性关系，而钒从钒渣向半钢的逆向还原位

6、于化学反应限制环节内，钒还原速度跟温度呈指数关系。因此，为了有效脱钒，从热力学角度看，应使熔体及元素与氧化剂接触表面保持适宜的温度；从动力学角度看，加速钒在铁水侧扩散传质是加快低钒铁水中钒氧化的首要条件。加强搅拌，不仅可以加快低钒铁水传质，而且还可增加反应界面，是加快钒氧化的主要手段。正如炼钢采用复吹工艺一样，转炉提钒的较佳工艺也是复吹，顶吹氧气、底吹惰性气体。底部供气可有效地调节金属和钒渣的氧化度，加快下列反应：3(FeO)+2[V]=(V2O3)+3Fe(FeO)+[C]=Fe+COC+[O]=CO因此，采用底

7、吹惰性气体强化搅拌时，渣中FeO更有效地参与铁水中元素的氧化反应，钒进入渣中的速度、氧化率、回收率及渣中(V2O5)得到提高，同时(FeO)相应降低，效果十分明显。对于低钒铁水，因其本身含钒低，钒在铁水侧扩散阻力大，采用复吹工艺提钒就比高、中钒铁水复吹提钒显得更为重要。由此可见，复吹提钒是含钒铁水（尤其是低矾铁水)转炉提钒的方向。4．2转炉提钒工艺对钒渣结构的影响在提钒过程中，钒渣的粘度与固态尖晶石相和液态硅酸盐数量的比值有密切关系。粘稠度最适宜的钒渣，钒尖晶石相数量为55％—65％，此时钒渣中V2O5含量为14％

8、一15％。进一步提高钒渣中的V2O5，，尤其是使钒渣形态为干状，会使钒渣中金属铁夹杂增加，影响钒渣的质量。同时，在实践中取样分析，当钒渣为固态(粒、球状)时，其吹出物中V2O5，含量高达5％—7％。而当形成粘稠状钒渣时，其吹出物中V2O5，含量为0．8％-1．3％。而当钒渣SiO2含量过多时，由于钒渣中钒尖晶石固相比例较小，使钒渣成液态，易造成钒渣出半钢过程