CN103540704B - 一种转炉提钒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转炉提钒的方法，该方法包括将含钒铁水加入转炉中进行转炉提钒，其特征在于，在转炉提钒过程中，向入炉含钒铁水中加入增碳剂，使含钒铁水的升温速度为10-30℃/min。本发明的转炉提钒的方法，在基本保证提钒率的前提下，可使转炉提钒后得到的半钢的温度提高5-15℃，半钢中的C含量增加0.1-0.28重量%。此外，本发明的方法可广泛应用于工业生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种转炉提钒的方法。
背景技术
攀西地区铁水中含有大量的钒资源，现在普遍的提钒工艺是采用转炉火法提钒工艺，通过氧枪吹氧以及在过程加入冷却剂控制提钒温度，来使铁水中的钒氧化进入到渣中，得到粗钒渣，再对粗钒渣进行湿法处理，得到钒制品。
在转炉提钒过程中，为了更好的将钒元素通过氧化进入到钒渣中，往往需要过渡深吹达到深提钒的目的，这样往往造成铁水中的碳的大量氧化。当入炉含钒铁水的条件不好时，主要是入炉温度低、铁水中的C、Si元素含量低时，铁水中的碳的大量氧化造成转炉提钒后得到的半钢温度低、C含量低，在后续工序转炉炼钢时不能满足冶炼条件，强行炼钢造成终点钢水温度或成分不能满足钢种要求而带来一系列问题，因此，只能在后续转炉炼钢时向炼钢炉中加入增碳剂，而向炼钢炉中加入增碳剂会极大增加炼钢成本。
因此，对于条件不好的含钒铁水，急需一种工艺方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决条件不好的含钒铁水转炉提钒得到的半钢温度低、C含量低而只能在后续转炉炼钢时向炼钢炉中加入增碳剂，从而造成成本极大增加的问题，提供一种新的转炉提钒的方法。
本发明的发明人在研究中意外发现，在转炉提钒过程中，向入炉含钒铁水中加入增碳剂，并控制含钒铁水的升温速度，在基本保证提钒率的前提下，可提高转炉提钒后得到的半钢的温度并增加半钢中的C含量，与仅在后续转炉炼钢时向炼钢炉中加入增碳剂相比，可极大地节约成本。
因此，为了实现上述目的，本发明提供了一种转炉提钒的方法，该方法包括将含钒铁水加入转炉中进行转炉提钒，其特征在于，在转炉提钒过程中，向入炉含钒铁水中加入增碳剂，使含钒铁水的升温速度为10-30℃/min。
对于条件不好的含钒铁水，现有技术中没有明确界定，本领域技术人员不清楚满足何种条件的含钒铁水转炉提钒后，得到的半钢不能满足冶炼要求，致使向入炉含钒铁水中加入增碳剂的操作无从把握。
本发明的发明人经过大量实验研究得出，特别针对当含钒铁水满足由Si含量≤0.14重量%、C含量≤4.4重量%和铁水温度≤1250℃三个条件组成的组中的至少两个时，转炉提钒后得到的半钢尤其不能满足冶炼要求，需要在转炉提钒过程中，向入炉含钒铁水中加入增碳剂。
因此，优选地，所述含钒铁水满足由Si含量≤0.14重量%、C含量≤4.4重量%和入炉含钒铁水温度≤1250℃三个条件组成的组中的至少两个。
优选地，所述增碳剂的C含量≥95重量%，进一步优选地，所述增碳剂的加入量为2-4.5kg/t含钒铁水。
优选地，所述增碳剂的粒度为1-30mm。
优选地，所述转炉提钒的条件包括：通过氧枪向转炉中吹入氧气进行吹炼，吹氧总量为7-14标准立方米/t含钒铁水，吹炼时间为4-7min。
优选地，所述增碳剂在开始吹炼后至吹炼1min的时间内加入。
本发明的转炉提钒的方法，在基本保证提钒率的前提下，可使转炉提钒后得到的半钢的温度提高5-15℃，半钢中的C含量增加0.1-0.28重量%；与仅在后续转炉炼钢时向炼钢炉中加入增碳剂相比，可节约成本0.32元/t钢左右，每炉每年可创造效益达150万元以上。此外，本发明方法可广泛应用于工业生产。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种转炉提钒的方法，该方法包括将含钒铁水加入转炉中进行转炉提钒，在转炉提钒过程中，向入炉含钒铁水中加入增碳剂，使含钒铁水的升温速度为10-30℃/min。
本领域技术人员应该理解的是，当入炉含钒铁水的条件不好时，会造成转炉提钒后得到的半钢温度低、C含量低，在后续工序转炉炼钢时不能满足冶炼条件，因此，这样的含钒铁水尤其需要采用本发明的方法，在转炉提钒过程中，向入炉含钒铁水中加入增碳剂。
但根据现有技术和公知常识，对条件不好的含钒铁水并没有明确的界定，本领域技术人员并不清楚满足何种条件的含钒铁水转炉提钒后，得到的半钢不能满足冶炼要求，致使向入炉含钒铁水中加入增碳剂的操作无从把握。
本发明的发明人经过大量实验研究得出，当含钒铁水满足由Si含量≤0.14重量%、C含量≤4.4重量%和铁水温度≤1250℃三个条件组成的组中的至少两个时，转炉提钒后得到的半钢不能满足冶炼要求，尤其需要在转炉提钒过程中，向入炉含钒铁水中加入增碳剂。
因此，本发明中，所述含钒铁水优选满足由Si含量≤0.14重量%、C含量≤4.4重量%和入炉含钒铁水温度≤1250℃三个条件组成的组中的至少两个。
本发明中，在含钒铁水优选满足上述条件的基础上，对于含钒铁水的具体成分和含量无特殊要求，例如入炉含钒铁水可以含有4.2-4.7重量%的C，0.10-1.0重量%的Si，0.2-0.5重量%的Mn，0.05-0.1重量%的P，0.2-0.4重量%的V，0.2-0.25重量%的Ti，余量为Fe。
本领域技术人员应该理解的是，在转炉提钒过程中，通过氧枪吹氧以及在提钒过程中加入冷却剂控制温度，来使铁水中的钒氧化进入到钒渣中。在本发明中，同样需要加入冷却剂来控制温度，以使铁水中的钒氧化进入到钒渣中。因此，本发明中，使含钒铁水的升温速度为10-30℃/min是通过加入冷却剂和增碳剂共同控制的结果。
本发明中，对于冷却剂的种类、加入量及加入时机无特殊要求，可以采用本领域常用的冷却剂及常规用量并采用常规方式加入。例如可以采用氧化铁皮作为冷却剂，加入量可以为5-30kg/t含钒铁水，可以在吹炼1-5min内加入。
本发明中，所述增碳剂的C含量优选≥95重量%。所述增碳剂可以为无烟煤和/或石墨等。
根据本发明，尽管将含钒铁水加入转炉中进行转炉提钒，在转炉提钒过程中，向入炉含钒铁水中加入增碳剂，使含钒铁水的升温速度为10-30℃/min，即可实现本发明的目的，即在基本保证提钒率的前提下，提高转炉提钒后得到的半钢的温度和C含量，从而与仅在后续转炉炼钢时向炼钢炉中加入增碳剂相比节约成本，但为了使提钒率与转炉提钒后得到的半钢的温度和C含量的提高达到一个更好的平衡，从而更大地节约成本，优选情况下，增碳剂的加入量为2-4.5kg/t含钒铁水，在该优选情况下，可进一步节约成本。
本发明中，为了起到更好的提温增碳的效果，增碳剂的粒度优选为1-30mm，进一步优选为10-30mm。所述粒度是指颗粒尺寸，是指颗粒上的两个不同点之间的最大直线距离。例如，所述增碳剂中的粒度是指其颗粒尺寸，当所述颗粒为球形时，则所述粒度指其直径。
本发明中，增碳剂优选在开始吹炼后至吹炼1min的时间内加入。
本发明中，对于转炉提钒的条件无特殊要求，可以采用本领域常用的条件，例如转炉提钒的条件可以包括：通过氧枪向转炉中吹入氧气进行吹炼，吹氧总量可以为7-14标准立方米/t含钒铁水，吹炼时间可以为4-7min。在向转炉内吹入氧气的过程中，氧气的流量可以采用本领域技术人员公知的参数，优选为10000-20000标准立方米（Nm3）/小时。以所述优选的方式控制氧气的流量可以更加精确地控制半钢成分和温度。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
实施例
以下的实施例将对本发明作进一步的说明，但并不因此限制本发明。
在下述实施例中，增碳剂采用石墨，C含量为96重量%。
提钒率=（（含钒铁水中的V含量-半钢中的V含量）/含钒铁水中的V含量）×100%。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的转炉提钒的方法。
120吨提钒转炉，铁水罐装入140t含钒铁水，入炉含钒铁水含有4.3重量%的C、0.15重量%的Si、0.31重量%的V、0.22重量%的Mn、0.07重量%的P、0.2重量%的Ti，其余成分为Fe。入炉含钒铁水的温度为1230℃。通过氧枪向转炉中吹入氧气进行吹炼，吹氧总量为11.43标准立方米/t含钒铁水，吹炼时间为6min（氧气的流量为16000标准立方米/小时）。在吹炼0.5min时加入石墨（粒度为20mm），加入量为3kg/t含钒铁水。在吹炼1min时加入氧化铁皮（含有10重量%的Fe2O3、50重量的Fe3O4、40重量%的FeO），加入量为20kg/t含钒铁水。在转炉提钒过程中，使含钒铁水的升温速度控制为10-30℃/min。转炉提钒后得到的半钢的温度、半钢C含量、提钒率见表1。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的转炉提钒的方法。
120吨提钒转炉，铁水罐装入145t含钒铁水，入炉含钒铁水含有4.2重量%的C、0.16重量%的Si、0.3重量%的V、0.2重量%的Mn、0.1重量%的P、0.2重量%的Ti，其余成分为Fe。入炉含钒铁水的温度为1245℃。通过氧枪向转炉中吹入氧气进行吹炼，吹氧总量为8.53标准立方米/t含钒铁水，吹炼时间为4.5min（氧气的流量为16500标准立方米/小时）。在开始吹炼后即加入石墨（粒度为10mm），加入量为2kg/t含钒铁水。在吹炼3min时加入氧化铁皮（含有10重量%的Fe2O3、50重量的Fe3O4、40重量%的FeO），加入量为10kg/t含钒铁水。在转炉提钒过程中，使含钒铁水的升温速度控制为10-30℃/min。转炉提钒后得到的半钢的温度、半钢C含量、提钒率见表1。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的转炉提钒的方法。
120吨提钒转炉，铁水罐装入135t含钒铁水，入炉含钒铁水含有4.4重量%的C、0.17重量%的Si、0.29重量%的V、0.22重量%的Mn、0.06重量%的P、0.25重量%的Ti，其余成分为Fe。入炉含钒铁水的温度为1220℃。通过氧枪向转炉中吹入氧气进行吹炼，吹氧总量为12.03标准立方米/t含钒铁水，吹炼时间为6.5min（氧气的流量为15000标准立方米/小时）。在吹炼1min时加入石墨（粒度为30mm），加入量为4.5kg/t含钒铁水。在吹炼5min时加入氧化铁皮（含有10重量%的Fe2O3、50重量的Fe3O4、40重量%的FeO），加入量为30kg/t含钒铁水。在转炉提钒过程中，使含钒铁水的升温速度控制为10-30℃/min。转炉提钒后得到的半钢的温度、半钢C含量、提钒率见表1。
对比例1
按照实施例1的方法进行转炉提钒，不同的是，不加入增碳剂，转炉提钒后得到的半钢的温度、半钢C含量、提钒率见表1。
表1
| 实施例或对比例编号 | 半钢的温度（℃） | 半钢C含量（重量%） | 提钒率（%） |
| 实施例1 | 1350 | 3.7 | 86.67 |
| 实施例2 | 1389 | 3.6 | 85.29 |
| 实施例3 | 1340 | 3.75 | 87.72 |
| 对比例1 | 1335 | 3.42 | 86.23 |
从表1可以看出，采用本发明方法，可以在对提钒率基本没有影响的情况下，提高转炉提钒后得到的半钢的温度和C含量。
本发明的转炉提钒的方法，可使转炉提钒后得到的半钢的温度提高5-15℃，半钢中的C含量增加0.1-0.28重量%；与仅在后续转炉炼钢时向炼钢炉中加入增碳剂相比，可节约成本。本发明方法，可广泛应用于工业生产。
Claims (6)
1.一种转炉提钒的方法，该方法包括将含钒铁水加入转炉中进行转炉提钒，其特征在于，在转炉提钒过程中，向入炉含钒铁水中加入增碳剂，使含钒铁水的升温速度为10-30℃/min；
其中，所述含钒铁水满足由Si含量≤0.14重量％、C含量≤4.4重量％和入炉含钒铁水温度≤1250℃三个条件组成的组中的至少两个。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述增碳剂的C含量≥95重量％。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述增碳剂的加入量为2-4.5kg/t含钒铁水。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述增碳剂的粒度为1-30mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转炉提钒的条件包括：通过氧枪向转炉中吹入氧气进行吹炼，吹氧总量为7-14标准立方米/t含钒铁水，吹炼时间为4-7min。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述增碳剂在开始吹炼后至吹炼1min的时间内加入。
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