CN103525972A - 一种含钒铁水的转炉提钒方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含钒铁水的转炉提钒方法。所述方法包括：在含钒铁水入转炉后，加入生铁块5～10kg/tFe；氧枪的吹氧冶炼阶段中供氧强度控制为2.0～3.0m3/(min·tFe)；在非吹氧冶炼阶段，向转炉中通入流量不高于0.002m3/(min·tFe)的空气作为底吹气体，在吹氧冶炼阶段的从开始吹炼至吹炼结束前1～1.5min的时间段，向转炉中通入流量为0.1～0.5m3/(min·tFe)的空气作为底吹气体，在吹氧冶炼阶段的除上述时间段之外的阶段，向转炉中通入惰性气体作为底吹气体；在吹氧冶炼阶段的从开始吹炼至吹炼3min的时间段，向转炉中加入提钒冷却剂，以将转炉内铁水的温度控制为<1370℃。本发明的方法能够减少冷却剂用量（例如，25g/tFe以下），提高钒的氧化率（例如，90%以上），有利于资源的利用及提钒生产成本降低。
Description
技术领域
本发明属于含钒铁水提钒技术领域，具体来讲，涉及一种对含钒铁水进行转炉提钒的方法。
背景技术
目前，我国赋存有大量的钒钛磁铁矿资源。例如，攀钢、成钢、昆钢、威钢等企业都是采用钒钛磁铁矿进行冶炼，钒钛磁铁矿高炉冶炼出的铁水与普通铁水相比钒含量高，而钒是一种重要的资源，因此铁水炼钢前必须提钒，制取钒渣。目前，国内外制取钒渣的生产方法较多，主要有新西兰铁水包吹钒工艺、南非摇包提钒工艺、俄罗斯和中国的转炉提钒工艺等，其它提钒工艺还包括含钒钢渣提钒、石煤提钒工艺等。其中以转炉提钒工艺最优，技术经济指标最好。
CN1789435公开了一种铁水提钒控钙冷却剂及铁水提钒控钙工艺，其提钒冷却剂的化学成分(Wt％)为：氧化铁皮56-60％、铁精矿粉30-40％、结合剂5-10％，该冷却剂可增高钒的提取率和钒渣品位，稳定钒渣氧化钙含量。CN101338351公开了一种提钒冷却剂及其制备方法和使用方法，该冷却剂以氧化铁皮或提钒污泥、含钒铁精矿、结合剂为原料生产，含有80％-95％的铁氧化物，3-6％的SiO2、0.1-0.6％的V2O5、1-3％MgCl2。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题中的至少一项。
例如，本发明的目的之一在于解决炼钢厂提钒车间生产过程中冷却剂不足和/或钒氧化率低的问题。
本发明提供了一种含钒铁水的转炉提钒方法。所述方法包括：在含钒铁水入转炉后，加入生铁块5～10kg/tFe；氧枪的吹氧冶炼阶段中供氧强度控制为2.0～3.0m3/(min·tFe)；在非吹氧冶炼阶段，向转炉中通入流量不高于0.002m3/(min·tFe)的空气作为底吹气体，在吹氧冶炼阶段的从开始吹炼至吹炼结束前1～1.5min的时间段，向转炉中通入流量为0.1～0.5m3/(min·tFe)的空气作为底吹气体，在吹氧冶炼阶段的除上述时间段之外的阶段，向转炉中通入惰性气体作为底吹气体；在吹氧冶炼阶段的从开始吹炼至吹炼3min的时间段，向转炉中加入提钒冷却剂，以将转炉内铁水的温度控制为<1370℃。
在本发明的一个示例性实施例中，所述非吹氧冶炼阶段的空气流量可以为0.0010～0.0018m3/(min·tFe)；所述时间段的空气流量可以为0.2～0.45m3/(min·tFe)。
在本发明的一个示例性实施例中，所述提钒冷却剂的加入量可以为不大于25g/tFe。
在本发明的一个示例性实施例中，所述吹氧冶炼阶段可以分为吹炼前期、吹炼中期和吹炼后期，其中，吹炼前期和吹炼后期的氧枪枪位可采用高枪位，吹炼中期的氧枪枪位可采用低枪位。
在本发明的一个示例性实施例中，所述含钒铁水可以为钒铁磁铁矿经高炉冶炼后得到的铁水。所述惰性气体可以为氮气。
与现有技术相比，本发明的方法能够减少冷却剂用量（例如，降低至25g/tFe以下），提高钒的氧化率（例如，可达90%以上），有利于资源的利用及提钒生产成本降低。
具体实施方式
在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的含钒铁水的转炉提钒方法。
根据本发明一个示例性实施例的含钒铁水的转炉提钒方法包括：在含钒铁水（例如，钒铁磁铁矿经高炉冶炼后得到的铁水）入转炉后，加入生铁块5～10kg/tFe；氧枪的吹氧冶炼阶段中供氧强度控制为2.0～3.0m3/(min·tFe)；在兑铁后的非吹氧冶炼阶段，向转炉中通入流量不高于0.002m3/(min·tFe)的空气作为底吹气体，在吹氧冶炼阶段的从开始吹炼至吹炼结束前1～1.5min的时间段，向转炉中通入流量为0.1～0.5m3/(min·tFe)的空气作为底吹气体，在吹氧冶炼阶段的除上述时间段之外的阶段，向转炉中通入惰性气体（例如，氮气等）作为底吹气体；在吹氧冶炼阶段的从开始吹炼至吹炼3min的时间段，向转炉中加入提钒冷却剂，以将转炉内铁水的温度控制为<1370℃，优选地，将转炉内铁水的温度控制为1350～1370℃。在本发明的方法中，在前期采用空气进行底吹既可以在保证转炉内的熔池能够得到充分搅拌，又能够从底部进行供氧对钒进行氧化，大大缩短提钒过程所需时间；在吹氧中后期将底吹气体调整为氮气主要是因为后期铁水中钒含量较少，继续采用空气底吹会增加碳的烧损，不利于后续转炉炼钢的热源保证，同时底吹氮气能够减少钒渣中的TFe含量，减少提钒过程的钢铁料消耗。
在本发明的另一个示例性实施例，兑铁后非吹氧冶炼阶段的空气流量可以优选为0.0010～0.0018m3/(min·tFe)；吹氧前期时间段的空气流量可以优选为0.2～0.45m3/(min·tFe)。
在本发明的另一个示例性实施例，提钒冷却剂的加入量可以为不大于25g/tFe，并且提钒冷却剂的加入量可根据铁水温度来确定。这里，提钒冷却剂可以为生铁块、氧化铁皮、铁矿石或球团矿等。
在本发明的另一个示例性实施例，吹氧冶炼阶段分为吹炼前期、吹炼中期和吹炼后期，其中，吹炼前期和吹炼后期的氧枪枪位采用高枪位，吹炼中期的氧枪枪位采用低枪位。例如，在吹炼开始至吹炼0.5～1.5min的时间段，采用1.7～1.9m的枪位；在吹炼结束前1～1.5min至吹炼结束的时间段，采用1.8～2.0m的枪位；在吹炼中期采用1.5～1.6m的枪位。（前期弱供氧能够保证熔池温度不会过快升高，中期冷却剂加完后低枪位是保证钒的充分氧化，后期高枪位主要是减少铁的氧化，用底吹降钒渣中的TFe。）
示例1
在本示例中，含钒铁水中C含量为4.23%，V含量为0.361%，含钒铁水的入炉温度为1280℃。
将铁水加入转炉后，向转炉内加入生铁块10kg/tFe。
氧枪吹氧时枪位采用“高-低-高”模式进行控制，即吹炼开始至吹炼0.5min的时间段采用1.8m的高枪位，吹炼中期采用1.5m的低枪位，吹炼结束前1.5min至吹炼结束的时间段采用1.9m的高枪位，供氧强度控制在3.0m3/(min·tFe)。
非吹炼阶段底吹空气的流量控制在0.002m3/(min·tFe)；吹炼开始至吹炼结束前1.5min的时间段，采用0.5m3/(min·tFe)的流量底吹空气；吹炼结束前1.5min至吹炼结束的时间段，将底吹的空气切换为氮气，吹炼结束后再切换回空气；提钒冷却剂在吹炼开始至吹炼3min的时间段内加完，加入量为22g/tFe，将提钒的温度控制为1365℃。
转炉提钒结束后，得到半钢。经检测，半钢的C含量为3.81%，V含量为0.032%，钒氧化率为91.02%，半钢的温度为1389℃。
示例2
在本示例中，含钒铁水中C含量为4.45%，V含量为0.342%，含钒铁水的入炉温度为1254℃。
将铁水加入转炉后，向转炉内加入生铁块5kg/tFe。
氧枪吹氧时枪位采用“高-低-高”模式进行控制，即吹炼开始至吹炼1.5min的时间段采用1.9m的高枪位，吹炼中期采用1.6m的低枪位，吹炼结束前1min至吹炼结束的时间段采用2.0m的高枪位，供氧强度控制在2.5m3/(min·tFe)。
非吹炼阶段底吹空气的流量控制在0.002m3/(min·tFe)；吹炼开始至吹炼结束前1min的时间段，采用0.1m3/(min·tFe)的流量底吹空气；吹炼结束前1min至吹炼结束的时间段，将底吹的空气切换为氮气，吹炼结束后再切换回空气；提钒冷却剂在吹炼开始至吹炼3min的时间段内加完，加入量为25g/tFe，将提钒的温度控制为1355℃。
转炉提钒结束后，得到半钢。经检测，半钢的C含量为3.91%，V含量为0.031%，钒氧化率为90.89%，半钢的温度为1391℃。
综上所述，本发明的方法能够减少冷却剂用量，提高钒的氧化率，有利于资源的利用及提钒生产成本降低，为企业节约成本、创造效益。
尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。
Claims (6)
1.一种含钒铁水的转炉提钒方法，其特征在于，所述方法包括：
在含钒铁水入转炉后，加入生铁块5～10kg/tFe；
氧枪的吹氧冶炼阶段中供氧强度控制为2.0～3.0m3/(min·tFe)；
转炉兑铁后，在非吹氧冶炼阶段，向转炉中通入流量不高于0.002m3/(min·tFe)的空气作为底吹气体，在吹氧冶炼阶段的从开始吹炼至吹炼结束前1～1.5min的时间段，向转炉中通入流量为0.1～0.5m3/(min·tFe)的空气作为底吹气体，在吹氧冶炼阶段的除上述时间段之外的阶段，向转炉中通入惰性气体作为底吹气体；
在吹氧冶炼阶段的从开始吹炼至吹炼3min的时间段，向转炉中加入提钒冷却剂，以将转炉内铁水的温度控制为<1370℃。
2.根据权利要求1所述的含钒铁水的转炉提钒方法，其特征在于，所述非吹氧冶炼阶段的空气流量为0.0010～0.0018m3/(min·tFe)；所述吹氧期时间段的空气流量为0.2～0.45m3/(min·tFe)。
3.根据权利要求1所述的含钒铁水的转炉提钒方法，其特征在于，所述提钒冷却剂的加入量为不大于25g/tFe。
4.根据权利要求1所述的含钒铁水的转炉提钒方法，其特征在于，所述吹氧冶炼阶段分为吹炼前期、吹炼中期和吹炼后期，其中，吹炼前期和吹炼后期的氧枪枪位采用高枪位，吹炼中期的氧枪枪位采用低枪位。
5.根据权利要求1所述的含钒铁水的转炉提钒方法，其特征在于，所述含钒铁水为钒铁磁铁矿经高炉冶炼后得到的铁水。
6.根据权利要求1所述的含钒铁水的转炉提钒方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气。
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