[发明专利]一种低硅低温含钒铁水转炉提钒工艺

说明书

技术领域

本发明属于转炉提钒技术领域，涉及一种低硅低温含钒铁水转炉提钒方法。

背景技术

钒属于贵重金属，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，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钢和承钢。生产钒渣的工艺都是采用氧气转炉提钒工艺，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。

转炉提钒与转炉炼钢工艺的主要区别在于转炉提钒的主要任务是“提钒保碳”，在整个提钒过程中必须将温度控制在一定的范围。钒是极易氧化的元素，与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C同时被氧化进入钒渣中，除了V元素，其余元素中Si元素的氧化放热在各个元素氧化过程中对转炉热量影响最大。一般通过冷却剂加入量来控制熔池温度，抑制碳氧反应，让铁水中的钒快速且完全氧化进入渣中，而铁水中的碳尽量少氧化，以保证炼钢时碳氧化提供足够的热量来升温。

CN102251070A介绍了一种利用CO₂解决提钒转炉冶炼过程控温难、搅拌能力弱导致钒的氧化转化率低等技术问题，实现转炉高效提钒的方法，此发明在提钒过程中向转炉内采用分时段控制CO₂的供入量，CO₂参与熔池反应的控温作用和强搅拌作用，控制提钒反应过程熔池温度在1350-1400℃，加强熔池搅拌，提高炉内CO分压，抑制脱碳反应，促进提钒保碳，提高钒的氧化转化率和钒渣品位。介绍说此发明属于绿色提钒工艺，适用于30-300吨提钒转炉，吨钢CO₂消耗量为5-50kg/t。采用此发明可提高转炉提钒率3-15%，钒渣品位提高1%以上，实现转炉高效提钒的目的。但此方法尚处于实验室研究阶段，并未查到有工业应用。

CN102127614A介绍了采用炉气分析法，并将CO和O₂浓度曲线信号连接到计算机上，形成连续性曲线；根据炉气中CO含量的变化确定提钒吹炼过程冷却剂的加入时机，吹炼过程延长钒氧化的最佳温度区间，与提钒模型中氧耗量相结合判断提钒终点。在同等铁水条件下，介绍说此发明半钢碳可稳定控制在3.70-3.90%，平均值为3.86%，提高0.14个百分点，为下道炼钢工序提供稳定的半钢条件，有效杜绝因半钢炼钢热量不足造成的终点后吹现象，以及因严重后吹引起的钢水质量问题；余钒控制在0.030-0.050%之间，平均余钒达到0.039%，余钒降低0.004个百分点，钒氧化率达81-92%，平均值为85%，较背景技术提高2个百分点，钒的回收率也相应增加，进一步提高提钒的主要技术指标。但此方法采用的烟气分析方法间接对转炉冶炼过程进行预报，在现阶段炼钢技术的应用上还未见成功应用，实际应用效果还有待进一步考证和完善。

文章“150t转炉提钒加料模式研究”为提高转炉冶炼过程中钒的收得率，对铁矿粉的加入方式及供气模式进行了探索性研究。但此研究是在实验室条件下进行的研究，对工业生产有一定的指导意义，但实际应用效果还有待进一步考证和完善。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种针对低硅低温含钒铁水并能够保证获得的钒渣的品位且半钢C含量高的转炉提钒工艺。

为了实现上述目的，本发明的发明人进行了大量的实验，结果发现，控制吹炼终点的温度、冷却剂的用量和枪位在一定范围内能够很好地实现低硅低温含钒铁水的转炉提钒。因此，为了实现上述目的，本发明提供了一种低硅低温含钒铁水转炉提钒工艺，该工艺包括：将低硅低温含钒铁水在转炉中进行吹炼，并在吹炼的过程中加入冷却剂，其特征在于，控制吹炼终点的温度为1340-1370℃；所述冷却剂的用量为5-24kg/t低硅低温含钒铁水；吹炼的过程分为三个阶段，各个阶段的枪位与吹氧量如下：

第一阶段：从开始吹氧到吹氧至吹氧总量的9-12%的阶段，控制吹炼过程中的枪位为1.6-1.8m；

第二阶段：从第一阶段以后到吹氧至吹氧总量的85-90%的阶段，控制吹炼过程中的枪位为1.9-2.1m；

第三阶段：从第二阶段以后到结束吹氧的阶段，控制吹炼过程中的枪位为1.6-1.8m。