[发明专利]一种利用焦炭降低提钒钒渣中TFe的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其是一种利用焦炭降低提钒钒渣中TFe的方法。

背景技术

高炉冶炼的含钒铁水进入炼钢工序前需先由提钒转炉进行提钒，提钒后的铁水（俗称半钢）在经转炉炼钢。提钒的主要任务：一是把含钒铁水吹炼成高碳含量并满足下一步炼钢要求的半钢；二是最大限度的把铁水中的钒氧化使其进入钒渣；三是通过提钒得到适合于下一步提取V₂O₅要求的钒渣。

转炉提钒工艺是铁水中的钒氧化进入渣中的过程，由于提钒过程是钒的氧化过程，不可避免地伴随着铁水中碳的氧化和铁的氧化，致使提钒过程Fe的烧损大，钒渣中TFe（全铁）的含量高，从而造成半钢损失大，钒的回收率低等问题，因此采取适当的技术措施减少烧损对降低半钢损失、提高钒渣的质量，进而提高提钒过程的综合效益具有重要的意义。

发明内容

本发明提供一种利用焦炭降低提钒钒渣中TFe的方法，以焦炭作为还原剂加入转炉钒渣渣面，并向提钒转炉内喷吹氮气作为动力源，使焦炭中的碳与钢渣中的TFe反应，使炉渣中Fe重新进入钢中，从而降低钒渣中TFe，降低半钢损失、提高钒渣的质量，进而提高提钒过程的综合效益。

本发明所采取的技术方案是：

一种利用焦炭降低提钒钒渣中TFe的方法，提钒转炉冶炼终点时，由料仓向钒渣渣面加入焦炭，并利用氧枪向转炉内喷吹氮气，用氮气作为动力源，使焦炭中的碳与钢渣中的TFe反应，使炉渣中Fe重新进入钢中。

优选的，焦炭的加入量为1.5-2.0kg/吨钢。焦炭必须在提钒的终点，过早加入不利于钒渣的氧化反应。

优选的，利用氧枪喷吹氮气30-90s，氮气压力为1.0-1.6 MPa，氮气流量为20000～40000m³/h，为还原反应提供动力学条件，利于反应进行。

本发明的理论基础：

热力学：(1)溶解于半钢中的各组元，其1％溶液为标准态：(2)渣中各组元的氧化物，视其纯物质为标准态；(3)还原反应中，TFe的反应物为FeO，碳的生成物均为CO(g)。

转炉提钒过程发生的许多复杂的冶金物化反应，下述的反应(1)～(7)在提钒过程中都是存在的。

C_（s）=[C]  △G⁰=2268-42.42T                                 (1)

[C]+1/2O₂(g)=CO  △G⁰=-139860-42.47T                       (2)

2V_（s）+5/2O₂(g)= V2O5(l)   △G⁰=-14532000-318.469T           (3)

V_（s）= V   △G⁰=-20790-45.78T                               (4)

Fe(l)+1/2O₂(g)=(FeO)  △G⁰=-121380+525T                    (5)

(FeO)=[O]+Fe(l)  △G⁰=121380-52.54T                        (6)

1/2O_（9）=[O]      △G⁰=-117600-2.90T                        (7)

对式(1)～(7)进行处理，得式(8)～(9)：

1/5(V₂O₅)+C_(S)=2/5[V]+CO_(g)

                     （8）

(FeO)+C[S]=[Fe]+CO_(g)

                       （9）

根据转炉提钒的实际，各组元的温度及体系温度数据见表1。

表 1各组元的温度及体系温度

通过处理，可得：△G₁=-114310-28.28T

△G₂=121810-131.56T