CN112680559A - 转炉阶梯底吹co2提钒的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于钒的冶金技术领域，具体涉及转炉阶梯底吹CO2提钒的方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种转炉阶梯底吹CO2提钒的方法，降低残钒含量。本发明提供的转炉阶梯底吹CO2提钒的方法，包括如下步骤：将含钒铁水兑入转炉中，摇炉后转炉底部开吹CO2，同时采用氧枪顶吹O2，氧枪开吹的2min内加入冷却剂，吹炼至终点。本发明将钢铁生产所排放的二氧化碳气体进行回收，用于转炉提钒，能够达到节能减排的效果；同时本发明采用CO2替代部分O2或者N2进行转炉提钒，可以起到抑止熔池升温，有利于提钒保碳的作用，还能够有效地降低残钒含量。

Description

转炉阶梯底吹CO2提钒的方法
技术领域
本发明属于钒的冶金技术领域，具体涉及转炉阶梯底吹CO2提钒的方法。
背景技术
CO2是温室效应的主要气体，中国的CO2气体排放量最大，占25％。随着全球气候变暖及环境问题的日益严重，减少CO2的排放越来越受到人们的重视。钢铁行业CO2气体排放量占6％，位居第四，将钢铁企业产生的CO2进行回收，应用于炼钢，既能代替部分O2和Ar，创造经济效益。
转炉提钒工艺中，O2与硅、锰、钒、钛及部分碳元素发生氧化反应，产生大量的热，导致熔池温度很快上升至1400℃以上，超过熔池C-V氧化的转折温度，使提钒保碳的热力学条件变差。为此，生产中通过加入生铁块、铁矿石、氧化铁皮以及废钢等块状冷却剂进行控温，取得了一定的效果。
但是，这些块状冷却剂无法持续控制熔池温度，同时使熔池局部容易出现急冷现象，加之转炉提钒过程节奏快，块状冷却剂的熔融动力学条件不充分，熔化不完全，冷却作用不能有效发挥，不利于提钒。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种转炉阶梯底吹CO2提钒的方法，降低残钒含量。
本发明为解决上述技术问题采用的方法是提供了一种转炉阶梯底吹CO2提钒的方法，该方法包括如下步骤：将含钒铁水兑入转炉中，摇炉后转炉底部开吹CO2，同时采用氧枪顶吹O2，氧枪开吹的2min内加入冷却剂，吹炼至终点。
其中，上述转炉阶梯底吹CO2提钒的方法中，所述含钒铁水的温度为1260～1320℃，含钒铁水中含V：0.28～0.34％。
其中，上述转炉底吹CO2提钒的方法中，所述CO2是由钢铁生产排放后进行回收得到的。
其中，上述转炉阶梯底吹CO2提钒的方法中，所述转炉底部按照Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区铺设透气砖，其中Ⅰ区和Ⅲ区的透气砖对称分布，Ⅱ区的透气砖对称分布，Ⅱ区的夹角为80～100°。
其中，上述转炉阶梯底吹CO2提钒的方法中，控制Ⅰ区内单个透气砖底吹CO2流量为100～120Nm3/min，Ⅱ区内单个透气砖底吹CO2流量为140～160Nm3/min，Ⅲ区内单个透气砖底吹CO2流量为180～200Nm3/min。
其中，上述转炉阶梯底吹CO2提钒的方法中，所述氧枪的供氧强度为1.5～3.0Nm3/min·t铁，枪位控制1.7～2.0m。
其中，上述转炉阶梯底吹CO2提钒的方法中，所述冷却剂选自球团矿、生铁块或转炉用冷压块中的至少一种；冷却剂的用量为20～27kg/t铁。
其中，上述转炉阶梯底吹CO2提钒的方法中，氧枪顶吹O2的时间为5～6min。
其中，上述转炉阶梯底吹CO2提钒的方法中，吹炼至终点时，半钢温度控制为1360～1400℃。
本发明的有益效果是：
本发明将钢铁生产所排放的二氧化碳气体进行回收，用于转炉提钒，能够达到节能减排的效果。本发明方法采用CO2和含钒铁水反应产生的化学热低于O2与含钒铁水反应产生的化学热，由于CO2的物理吸热量是N2的1.6倍，本发明采用CO2替代部分O2或者N2进行转炉提钒，可以起到抑止熔池升温，有利于提钒保碳的作用。采用本发明方法还能够有效地降低残钒含量。
附图说明
图1为本发明转炉底部的分区示意图。
具体实施方式
具体的，本发明提供了转炉底吹CO2提钒的方法，该方法包括如下步骤：
将V含量为0.28～0.34％的含钒铁水兑入转炉中，控制铁水的温度为1260～1320℃，摇炉后转炉底部开吹CO2，CO2由钢铁生产所排放回收得到，转炉底部按照Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区铺设透气砖，其中Ⅰ区和Ⅲ区的透气砖对称分布，Ⅱ区的透气砖对称分布，Ⅱ区的夹角为80～100°，控制Ⅰ区内单个透气砖底吹CO2流量为100～120Nm3/min，Ⅱ区内单个透气砖底吹CO2流量为140～160Nm3/min，Ⅲ区内单个透气砖底吹CO2流量为180～200Nm3/min，同时采用氧枪顶吹O2，氧枪的供气强度为1.5～3.0Nm3/min·t铁，枪位控制1.7～2.0m，氧枪开吹的2min内加入20～27kg/t铁冷却剂，采用氧枪吹炼5～6min至终点，终点半钢温度为1360～1400℃。
本发明转炉底部分3个区域吹CO2，为了强化搅拌，使含钒铁水与CO2充分接触，更好地达到提钒保碳的效果，本发明控制转炉底部Ⅰ区内单个透气砖底吹CO2流量为100～120Nm3/min，Ⅱ区内单个透气砖底吹CO2流量为140～160Nm3/min，Ⅲ区内单个透气砖底吹CO2流量为180～200Nm3/min，同时控制Ⅱ区的夹角为80～100°，其中Ⅰ区和Ⅲ区的透气砖对称分布，Ⅱ区的透气砖对称分布，同时采用氧枪顶吹O2，发明人通过大量试验研究得到Ⅱ区夹角的度数需控制在80～100°才能达到较好的提钒保碳效果，夹角度数过大或过小都会削弱底吹搅拌效果。
本发明一方面将钢铁生产所排放的二氧化碳气体进行回收，用于转炉提钒，能够达到节能减排的效果。另一方面采用CO2和含钒铁水反应产生的化学热低于O2与含钒铁水反应产生的化学热，采用CO2替代部分O2或者N2进行转炉提钒，可以起到抑止熔池升温，有利于提钒保碳的作用。同时，本发明方法还能够有效地降低残钒含量。
下面将通过具体的实施例对本发明作进一步地详细阐述。
实施例1
将V含量为0.28～0.34％的铁水兑入转炉，控制铁水温度为1260～1320℃，透气砖分布在转炉炉底Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区，透气砖数量与炉容匹配，其中Ⅰ区、Ⅲ区中的透气砖对称分布，Ⅱ区中的透气砖对称分布，Ⅱ区夹角α为80°。摇炉后转炉底部开吹CO2，其中，Ⅰ区内单个透气砖底吹CO2流量为100Nm3/min，Ⅱ区内单个透气砖底吹CO2流量为140Nm3/min，Ⅲ区内单个透气砖底吹CO2流量为180Nm3/min，同时采用氧枪顶吹O2，氧枪供氧强度1.5～3.0Nm3/min·t铁，枪位控制1.7～2.0m，氧枪开吹2min内加入20～27kg/t铁的冷却剂，冷却剂消耗20～27kg/t铁，氧枪吹炼5min后至终点，半钢终点温度控制1360～1400℃。测定半钢C平均含量为3.42％，残钒平均含量为0.035％。
实施例2
将V含量为0.28～0.34％的铁水兑入转炉，控制铁水温度为1260～1320℃，透气砖分布在转炉炉底Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区，透气砖数量与炉容匹配，其中Ⅰ区、Ⅲ区中的透气砖对称分布，Ⅱ区中的透气砖对称分布，Ⅱ区夹角α为90°。摇炉后转炉底部开吹CO2，其中，Ⅰ区内单个透气砖底吹CO2流量为120Nm3/min，Ⅱ区内单个透气砖底吹CO2流量为160Nm3/min，Ⅲ区内单个透气砖底吹CO2流量为200Nm3/min，同时采用氧枪顶吹O2，氧枪供氧强度1.5～3.0Nm3/min·t铁，枪位控制1.7～2.0m，氧枪开吹2min内加入20～27kg/t铁的冷却剂，冷却剂消耗20～27kg/t铁，氧枪吹炼6min后至终点，半钢终点温度控制1360～1400℃。测定半钢C平均含量为3.41％，残钒平均含量为0.034％。
对比例
将V含量为0.28～0.34％的铁水兑入转炉，控制铁水的温度为1260～1320℃，摇炉后底吹N2，N2吹炼强度为0.1Nm3/min·t铁，顶吹氧气，氧枪供氧强度为1.5～2.5Nm3/min·t铁，枪位控制1.7～2.0m，氧枪吹氧气2min内加入冷却剂，冷却剂消耗20～27kg/t铁，吹氧时间为5～6min，半钢终点温度控制为1360～1400℃。测定半钢C平均含量为3.44％，残钒平均含量为0.039％。

Claims (8)

1.转炉阶梯底吹CO2提钒的方法，其特征在于：包括如下步骤：将含钒铁水兑入转炉中，摇炉后转炉底部开吹CO2，同时采用氧枪顶吹O2，氧枪开吹的2min内加入冷却剂，吹炼至终点。
2.根据权利要求1所述的转炉阶梯底吹CO2提钒的方法，其特征在于：所述含钒铁水的温度为1260～1320℃。
3.根据权利要求1或2所述的转炉阶梯底吹CO2提钒的方法，其特征在于：所述转炉底部按照Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区铺设透气砖，其中Ⅰ区和Ⅲ区的透气砖对称分布，Ⅱ区的透气砖对称分布，Ⅱ区的夹角为80～100°。
4.根据权利要求1～3任一项所述的转炉阶梯底吹CO2提钒的方法，其特征在于：控制Ⅰ区内单个透气砖底吹CO2流量为100～120Nm3/min，Ⅱ区内单个透气砖底吹CO2流量为140～160Nm3/min，Ⅲ区内单个透气砖底吹CO2流量为180～200Nm3/min。
5.根据权利要求1～4任一项所述的转炉阶梯底吹CO2提钒的方法，其特征在于：所述氧枪的供氧强度为1.5～3.0Nm3/min·t铁，枪位控制1.7～2.0m。
6.根据权利要求1～5任一项所述的转炉阶梯底吹CO2提钒的方法，其特征在于：所述冷却剂选自球团矿、生铁块或转炉用冷压块中的至少一种；冷却剂的用量为20～27kg/t铁。
7.根据权利要求1～6任一项所述的转炉阶梯底吹CO2提钒的方法，其特征在于：氧枪顶吹O2的时间为5～6min。
8.根据权利要求1～7任一项所述的转炉阶梯底吹CO2提钒的方法，其特征在于：吹炼至终点时，半钢温度控制为1360～1400℃。
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