轉爐提釩調渣方法與流程

2023-10-22 15:38:52 2

本發明涉及轉爐提釩調渣方法，屬於轉爐提釩技術領域。

背景技術：

提釩的主要原理就是利用選擇氧化的原理，採用高速純氧射流在頂吹轉爐中對含釩鐵水進行攪拌，將鐵水中的釩氧化成高價穩定的釩氧化物製取釩渣的一種物理化學反應過程。在反應過程中通過加入冷卻劑控制熔池溫度在碳釩轉換溫度以下，達到「去釩保碳」的目的。

釩的氧化反應為：

2/3[V]+1/2{O2}＝1/3(V2O3) (1)

2[V]+3(FeO)＝(V2O3)+3[Fe] (2)

釩在吹氧條件下，有2種反應，一是鐵水中的[V]與氧氣直接氧化反應，另一種是氧氣與鐵反應生成FeO，FeO再與V反應生成V2O3，鐵水中的鐵在吹釩初期強烈氧化並形成鐵質初渣，當鐵質渣出現在表面上以後，由於其具有氧化性，在金屬-渣界面上隨即進行反應(2)，其中反應(2)是主要反應，因為鐵水中Fe的質量分數明顯大於鐵水中V的質量分數，其中Fe在90％以上，大量的Fe與氧氣接觸，生成FeO，只有少量的V與氧氣直接發生氧化反應。由於提釩反應主要是在鐵質初渣與鐵水液面之間進行反應。釩氧化主要是以反應(2)的方式進行，為促進釩的氧化，提釩吹氧結束渣中含有大量的FeO，同時由於高速氧氣射流的攪拌，大量細小鐵珠裹夾在釩渣中。此時，如果提釩吹氧結束，直接倒爐出鋼、倒出釩渣，大量的金屬鐵會隨釩渣倒出而流失。

為克服以上缺陷，目前常用的方法是碳質還原劑或者加入矽鐵來還原FeO，降低鐵損。由於提釩終點轉爐內溫度相對較低，一般在1350～1400℃，在此溫度下，常規的碳質還原劑無法熔化於半鋼中或釩渣中，因此作用有限。

專利CN104195283A公開了一種轉爐提釩的釩渣改性劑及轉爐提釩冶煉方法。釩渣改性劑為由65～70重量份的Si和30～35重量份的Fe構成的矽鐵顆粒。轉爐提釩冶煉方法包括：在轉爐提釩吹氧結束後，在轉爐爐渣面上投入矽鐵顆粒，靜置，然後倒爐出半鋼和釩渣，其中，所述矽鐵顆粒的粒徑不大於3mm。所述矽鐵顆粒的加入量為0.1～0.2kg/噸鋼。通過該釩渣改性劑的使用，能夠降低釩渣中全鐵含量，並能夠確保或提高釩渣品位。

但是，採用矽鐵作為釩渣改性劑，會增加鋼水中的矽含量，增加熱量，且使用後，雖然能一定程度的降低釩渣中的全鐵含量，但釩渣中的全鐵含量依舊較高，需要進一步的降低。此外，矽鐵雖然在降低釩渣氧化性，促進渣鐵分離效果比較好，但是矽鐵價格較為昂貴，一般為6000元/t左右，成本較高。

技術實現要素：

針對以上問題，本發明解決的技術問題是提供一種能夠進一步降低鐵損的轉爐提釩調渣方法

本發明轉爐提釩調渣方法，將含釩鈦鐵水兌入轉爐中，吹煉結束前1min內，加入螢石改性劑，吹煉結束後，出鋼，得半鋼和釩渣；

其中，所述螢石改性劑由以下重量百分比的組分組成：螢石為95～98％，其餘為粘結劑。

其中，所述含釩鈦鐵水的化學成分為C：3.5～4.8％、Si：0.1～1.0％、Mn：0.1～1.0％、V：0.05～0.4％、Ti：0.05～0.5％、其餘為TFe。

優選的，根據鐵水Si含量來確定螢石改性劑的加入量。當鐵水Si含量≤0.04％時，螢石改性劑的加入量為1.7～2.0kg/t鐵；當0.04％＜鐵水Si含量≤0.07％時，螢石改性劑的加入量為1.3～1.5kg/t鐵；當0.07％＜鐵水Si含量≤0.11％時，螢石改性劑的加入量為1.0～1.2kg/t鐵；當鐵水Si含量＞0.11％，則不加螢石改性劑。

進一步的，優選所述螢石改性劑為球形，粒徑為30～50mm。

進一步的，優選所述螢石的化學成分為：CaF2含量≥98wt％，其餘為SiO2。

優選的，所述螢石的粒度為1～3mm。

優選的，所述粘結劑為高強水泥。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

本發明在吹煉結束前，採用螢石改性劑調渣，能夠在轉爐出鋼前就將轉爐釩渣成分控制在一個合適的範圍，以達到降低釩渣熔點，優化釩渣渣鐵分離效果、降低鋼鐵料消耗的目的。採用本發明的方法，能夠在不影響半鋼成分以及釩渣質量的前提下，將釩渣中的TFe含量降低到15％以下。此外，普通螢石價格一般在2000元/t以內，採用本發明方法，具有明顯的價格優勢。

具體實施方式

本發明轉爐提釩調渣方法，將含釩鈦鐵水兌入轉爐中，吹煉結束前1min內，加入螢石改性劑，吹煉結束後，出鋼，得半鋼和釩渣；

其中，所述螢石改性劑由以下重量百分比的組分組成：螢石為95～98％，其餘為粘結劑。

天然的螢石面面很多，進料倉篩下會非常多因此，最好是壓成球，目的是方便進料倉。

其中，所述含釩鈦鐵水的化學成分為C：3.5～4.8％、Si：0.1～1.0％、Mn：0.1～1.0％、V：0.05～0.4％、Ti：0.05～0.5％、其餘為TFe(全鐵)。

含釩鈦鐵水的溫度為1250～1390℃。

本發明方法適用於吹煉後鐵水矽含量≤0.11％的情況。優選的，根據鐵水Si含量來確定螢石改性劑的加入量。當鐵水Si含量≤0.04％時，螢石改性劑的加入量為1.7～2.0kg/t鐵；當0.04％＜鐵水Si含量≤0.07％時，螢石改性劑的加入量為1.3～1.5kg/t鐵；當0.07％＜鐵水Si含量≤0.11％時，螢石改性劑的加入量為1.0～1.2kg/t鐵，當鐵水Si含量＞0.11％，則不加螢石改性劑。

進一步的，優選所述螢石改性劑為球形，粒徑為30～50mm。

進一步的，優選所述螢石的化學成分為：CaF2含量≥98wt％，其餘為SiO2。

優選的，所述螢石的粒度為1～3mm。

本領域常用的粘結劑均適用於本發明。優選的，所述粘結劑為高強水泥。

本發明的螢石改性劑優選採用如下方法製備得到：螢石顆粒與粘結劑充分混合後，經過壓球機機械壓製成30～50mm的小球，然後經烘烤去除水分後，得到螢石改性劑。

本發明未提到的轉爐提釩操作均為本領域現有技術，在此不做贅述。

下面結合實施例對本發明的具體實施方式做進一步的描述，並不因此將本發明限制在所述的實施例範圍之中。

實施例1

將螢石、高強水泥按以下配比加水進行充分混合：螢石：95％，高強水泥：5％，利用壓球機壓製成直徑為35mm的球團，經過烘烤去水後製成螢石改性劑成品，其中，螢石的主要成分為：CaF2含量≥98％，其餘為SiO2。

在某鋼廠120噸轉爐，其半鋼鋼水出入量為133t。在轉爐吹煉結束前1min，測定鐵水中的Si含量為0.04％，加入此種螢石改性劑成品1.8kg/t鋼，吹煉結束後，出鋼。經取樣分析，釩渣中TFe含量由原來的39％降至14％，釩渣TFe得到有效的降低。

實施例2

將螢石、高強水泥按以下配比加水進行充分混合：螢石：98％，高強水泥：2％，利用壓球機壓製成直徑為50mm的球團，經過烘烤去水後製成螢石改性劑成品，其中，螢石的主要成分為：CaF2含量≥98％，其餘為SiO2。

在某鋼廠120噸轉爐，其半鋼鋼水出入量為135t。在轉爐吹煉結束前1min，測定鐵水中的Si含量為0.05％，加入此種螢石改性劑成品1.4kg/t鋼，吹煉結束後，出鋼。經取樣分析，釩渣中TFe含量由原來的37％降至13％，釩渣TFe得到有效的降低。

實施例3

將螢石、高強水泥按以下配比加水進行充分混合：螢石：95％，高強水泥：5％，利用壓球機壓製成直徑為30mm的球團，經過烘烤去水後製成螢石改性劑成品，其中，螢石的主要成分為：CaF2含量≥98％，其餘為SiO2。

在某鋼廠120噸轉爐，其半鋼鋼水出入量為133t。在轉爐吹煉結束前1min，測定鐵水中的Si含量為0.08％，加入此種釩渣改性劑成品1.1kg/t鋼，吹煉結束後，出鋼。經取樣分析，釩渣中TFe含量由原來的36％降至13％，釩渣TFe得到有效的降低。

對比例1

在某鋼廠120噸轉爐，其半鋼鋼水出入量為130t，在轉爐吹煉結束，未加任何調渣材料即倒爐出鋼。經取樣分析，爐渣中TFe含量高達40％，釩渣中TFe含量較高、渣鐵不分，提釩成本顯著增加。

對比例2

在某鋼廠120噸轉爐，其半鋼鋼水出入量為133t。在轉爐吹煉結束前1min，測定鐵水中的Si含量為0.08％，加入矽鐵顆粒(該矽鐵顆粒的成分與CN104195283A中示例1中的矽鐵顆粒相同)1.1kg/t鋼，吹煉結束後，出鋼。經取樣分析，釩渣中TFe含量由原來的36％降至30％，釩渣TFe得到有效的降低，但是毫無疑問增加了冶煉的成本。