CN112813221B - 一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法 - Google Patents

一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法，所述方法包括：将高硅含钒铁水与第一冷却剂混合，采用纯氧吹炼，吹炼过程中加入脱硅剂，然后再采用氮气吹炼，倒渣后得到脱硅铁水；将得到的脱硅铁水采用纯氧吹炼，吹炼过程中加入第二冷却剂，得到半钢和钒渣。本发明所述方法根据高硅含钒铁水的性质，采用两步法分步进行脱硅、提钒，有效脱除了Si元素，提高了钒的回收率，降低半钢中余钒含量，所得钒渣品位高，具有较好的工业应用前景。

Description

一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法
技术领域
本发明属于化工冶金技术领域，具体涉及一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法。
背景技术
以钒铁矿为原料的钢铁企业，炼钢所使用的铁水中含钒、钛等微量元素，简称含钒铁水，用含钒铁水提钒是我国生产钒原科的重要方法之一。但我国产出的含钒铁水中Si含量较高，Si为强发热元素，当含钒铁水中Si含量偏高时会造成熔池升温加快，提前达到碳钒转化温度，抑制钒的氧化，造成余钒升高，钒回收率降低。不仅如此，铁水中Si含量高，后续提钒时钒渣中的SiO2与工业纯碱在水中发生反应，析出胶质SiO2沉淀，堵塞过滤网孔，也会进一步降低钒渣品位。
目前，Si含量低于0.8wt％的含钒铁水，采用氮氧混吹、优化冷却剂用量达到工艺改进；Si含量不低于0.8wt％的含钒铁水，工艺改进后提取的钒渣品位较低，提钒经济性变差，导致钒资源流失。因此，如何解决高硅含钒铁水进行转炉提钒存在的问题，提高钒回收率，是仍需研究的重要内容。
CN109593916A公开了一种生产高钒低硅优质钒渣和低硅硫优质铁水的方法，包括以下步骤：1)通过向含钒铁水中加入脱硅脱硫剂，促进它在高温下分解成气体CO2和固体CaO，气体CO2将铁水中的硅和硫氧化成气体SiO和SO2逸散脱除掉，与此同时连续不断引入的CO2和CaO还可以与铁水中残余的硅和硫反应生成SiO2和CaS进入渣相除去，而铁水中钒含量几乎不变，从而得到硅硫低钒高的铁水；2)进一步用氧气吹炼硅硫低钒高的铁水，得到高钒低硅的钒渣和低硅低硫的铁水两种优化产品。该方法在步骤1)中进行脱硅硫、保钒、保碳预处理反应的温度范围为1150～1550℃，然而温度高于1400℃时，碳会优先氧化而抑制钒的氧化，降低钒回收率，同时会导致碳大量氧化流失，不利于后续炼钢；并且，该方法通过一步完成喷吹CO2对铁水脱硅硫、保钒熔炼，逐渐过渡到氧气吹炼钒渣，使生成的硅渣进入钒渣，降低钒渣品质。
CN103966382 A公开了一种含钒铁水处理方法及钒钛磁铁矿冶炼法中，包括以下步骤：向盛装铁水的钢包中底吹通入氧气，再分批次加入铁磷、富铁矿粉、氧化铁皮等脱硅剂，脱掉铁水中的硅，之后再向铁水中加入冷却剂来控制因吹氧放热使铁水升温，最后进行扒渣或换钢包操作，得到分离的钒渣和铁水。该方法虽然脱去了高硅含钒铁水中的硅，但硅渣与钒渣没有分离开来，其结果是降低了含钒铁水中的硅，但增大了钒渣中的硅，降低钒渣品质，而且其在铁水脱硅过程无保钒措施。
综上所述，提供一种新的高硅含钒铁水转炉提钒的方法，提高钒的回收率，提升钒渣品质，成为了当前亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法，所述方法根据高硅含钒铁水的性质，采用两步法分步进行脱硅提钒，提高了钒的回收率，降低半钢中余钒含量，所得钒渣品位高，具有较好的工业应用前景。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将高硅含钒铁水与第一冷却剂混合后进行纯氧吹炼，吹炼过程中加入脱硅剂，然后再进行保护性气体吹炼，得到脱硅铁水；
(2)将步骤(1)得到的脱硅铁水采用纯氧吹炼，吹炼过程中加入第二冷却剂，得到半钢和钒渣。
本发明中，根据高硅含钒铁水的性质，采用两步法分步进行脱硅、提钒操作；第一步，第一冷却剂的加入可有效解决因Si含量过高导致的升温过快的问题；纯氧吹炼以及脱硅剂的加入将Si氧化为SiO2沉出，有效脱除含钒废水中的Si，实现“保钒保碳”的目的，为后续提钒创造了良好的条件；纯氧吹炼结束后采用保护性气体进行吹炼，可降低炉渣温度，防止在倒渣过程中，炉渣出现过泡、翻滚现象，减少倒渣时的铁水损失，有效降低倒渣中的氧化铁；第二步，对第一步得到的脱硅铁水在进行提钒操作，极大地提高了钒的回收率，减少了钒资源的流失，其中冷却剂的加入既可控制体系温度，避免碳优选氧化而抑制钒的氧化，又可以增加铁水中铁的含量，提升后续的炼钢品质，整体工艺流程简单，提升了工序产品质量，降低了燃动力消耗，具有良好的工业前景。
本发明中所述“高硅含钒铁水”是指由于高炉炉况波动造成铁水成分变化，使其硅含量达到0.8～3wt％的含钒铁水。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述高硅含钒铁水中的Si含量为0.8～3wt％，例如0.8wt％、1wt％、1.2wt％、1.5wt％、2wt％、2.2wt％、2.5wt％或3wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述高硅含钒铁水中的钒含量不小于0.19wt％，例如0.19wt％、0.20wt％、0.21wt％、0.22wt％、0.23wt％或0.24wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述废钢包括轧钢、连铸的切头或连铸的切尾中的一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：轧钢和连铸的切头的组合，连铸的切头和连铸的切尾的组合，轧钢、连铸的切头和连铸的切尾的组合等。
优选地，步骤(1)所述第一冷却剂的加入量与高硅含钒铁水的重量比为30～200kg/t，例如30kg/t、50kg/t、70kg/t、90kg/t、120kg/t、140kg/t、160kg/t、180kg/t或200kg/t，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，废钢的加入可控制体系的反应温度，同时实现资源化利用，增加最终得到的目标产物的产量。含钒铁水中Si含量较高，会导致反应过程中体系升温过快，提前达到碳钒转化温度，抑制钒的氧化，造成余钒升高，钒回收率降低，本发明中通过废钢的加入对反应体系进行冷却，其加入量跟据高硅含钒铁水中的Si含量而确定。当高硅含钒铁水中的Si含量在0.8～1.5wt％时，冷却剂的加入量为30～100kg/t；当高硅含钒铁水中的Si含量在1.5～3wt％时，冷却剂的加入量为100～200kg/t。若废钢加入量过多，造成反应体系的温度过低，会导致废钢未全部熔化，原材料浪费等问题；若废钢的加入量过小，则无法有效的控制反应体系的温度。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述纯氧吹炼采用顶底复吹模式。
本发明中，顶底复吹法结合了氧气顶吹法月氧气底吹法的优点，在一定程度上弥补了这两种方法的不足之处。
优选地，步骤(1)所述纯氧吹炼的过程中顶吹枪位进行至少一次的调节。
本发明中，步骤(1)采用纯氧吹炼的过程中对顶吹枪位进行调节可提高铁水中硅、钛反应速率，同时保护枪头。
优选地，步骤(1)所述纯氧吹炼的过程中顶吹枪位距液面0.8～1.5m，例如0.8m、0.9m、1.0m、1.1m、1.2m、1.3m、1.4m或1.5m等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，进行纯氧吹炼的过程中顶吹枪位需要控制。若枪位过高，会导致吹炼过程中发生喷溅现象；若枪位过低，会导致枪头损坏，发生工艺事故。
优选地，步骤(1)所述纯氧吹炼的顶吹流量为15000～20000m3/h，例如15000m3/h、16000m3/h、17000m3/h、18000m3/h、19000m3/h或20000m3/h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述纯氧吹炼的过程中底吹枪位置于转炉炉底。
优选地，步骤(1)所述纯氧吹炼的底吹流量为20～30m3/h，例如20m3/h、22m3/h、24m3/h、26m3/h、28m3/h或30m3/h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述纯氧吹炼的时间为120～360s，例如120s、160s、200s、240s、280s、320s或360s等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述脱硅剂包括石灰和/或石灰石。
优选地，步骤(1)所述脱硅剂的加入量与高硅含钒铁水的重量比为20～50kg/t，例如20kg/t、25kg/t、30kg/t、35kg/t、40kg/t、50kg/t或50kg/t等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，本发明中，所述脱硅剂的加入量跟据高硅含钒铁水中的Si含量而确定。当高硅含钒铁水中的Si含量在0.8～1.5wt％时，冷却剂的加入量为20～30kg/t；当高硅含钒铁水中的Si含量在1.5～3wt％时，冷却剂的加入量为30～50kg/t。若脱硅剂加入量过多，会造成物料未全部熔化，浪费资源；若脱硅剂加入量过少，会导致含钒铁水中的硅余量较大，影响后续提钒操作。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述保护性气体吹炼的过程中顶吹枪位距液面1.6～1.8m，例如1.6m、1.65m、1.7m、1.75m或1.8m等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，进行保护性气体吹炼的过程中枪位需要控制。若枪位过高，炉渣泡沫现象未能有所改善，造成渣中氧化铁较多；若枪位过低，会导致枪头粘渣，损坏枪头。
优选地，步骤(1)所述保护性气体吹炼的时间为20～50s，例如20s、25s、30s、35s、40s、45s或50s等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述保护性气体的流量为20000～30000m3/h，例如20000m3/h、21000m3/h、22000m3/h、23000m3/h、24000m3/h、25000m3/h、26000m3/h、27000m3/h、28000m3/h、29000m3/h或30000m3/h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述保护性气体包括氮气和/或惰性气体。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述第二冷却剂包括球团和/或氧化铁皮球。
本发明中，第二冷却剂的加入可控制提钒过程中的反应温度，避免体系升温过快，达到碳钒转化温度，抑制钒的氧化，导致半钢中余钒升高，钒的回收率降低。
优选地，所述步骤(2)所述第二冷却剂的加入量与高硅含钒铁水的重量比为20～50kg/t，例如20kg/t、25kg/t、30kg/t、35kg/t、40kg/t、45kg/t或50kg/t等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述冷却剂的加入量跟据高硅含钒铁水中的Si含量而确定。当高硅含钒铁水中的Si含量在0.8～1.5wt％时，冷却剂的加入量为20～30kg/t；当高硅含钒铁水中的Si含量在1.5～3wt％时，冷却剂的加入量为30～50kg/t。若冷却剂加入量过多，造成反应体系的温度过低，会造成部分冷却剂未全部熔化，使脱硅、脱钛未达到预期效果。若冷却剂的加入量过小，则无法有效的控制反应体系的温度。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述纯氧吹炼的过程顶吹中枪位进行至少一次的调节。
优选地，步骤(2)所述纯氧吹炼的过程中顶吹枪位距液面0.6～1.5m例如0.6m、0.7m、0.8m、0.9m、1.0m、1.1m、1.2m、1.3m、1.4m或1.5m等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，步骤(2)采用纯氧吹炼进行提钒，吹炼过程中顶吹枪位需进行控制。若枪位过高，会降低钒氧化速率；若枪位过低，会导致枪头粘渣、损坏。
优选地，步骤(1)所述纯氧吹炼的时间为180～360s，例如180s、220s、260s、300s、320s、340s或360s等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述纯氧的流量为10000～14000m3/h，例如10000m3/h、11000m3/h、12000m3/h、13000m3/h或14000m3/h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)进行所述纯氧吹炼前的原料的温度为900～1500℃，例如900℃、1000℃、1100℃、1200℃、1300℃、1400℃或1500℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述保护性气体吹炼的终点温度为1330～1350℃，例如1330℃、1335℃、1340℃、1345℃或1350℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述纯氧吹炼的终点温度为1360～1400℃，例如1360℃、1365℃、1370℃、1375℃、1380℃、1385℃、1390℃、1395℃或1400℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，步骤(2)所述纯氧吹炼终点的温度需进行严格控制。若温度过高，会达到碳钒转化温度，碳优先氧化而抑制钒的氧化，导致钒的回收率降低；若温度过低，则会抑制钒氧化，降低钒的回收率。
作为本发明优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：
(1)将Si含量为0.8～3wt％，钒含量不小于0.19wt％的高硅含钒铁水与第一冷却剂加入转炉中，所述第一冷却剂的加入量与高硅含钒铁水的重量比为30～200kg/t，采用纯氧进行顶底复吹，控制顶吹枪位距液面0.8～1.5m，顶吹流量为15000～20000m3/h，底吹流量为20～30m3/h，吹炼120～360s，吹炼过程中加入脱硅剂，所述脱硅剂的加入量与高硅含钒铁水的重量比为20～50kg/t；纯氧吹炼结束后采用保护性气体进行吹炼，控制顶吹枪位距液面1.6～1.8m，保护性气体流量为20000～30000m3/h，吹炼20～50s，保护性气体吹炼结束后倒渣，得到脱硅铁水，此时转炉内温度为1330～1350℃；
(2)将步骤(1)得到的脱硅铁水采用纯氧进行吹炼，控制顶吹枪位距液面0.6～1.5m，氧气流量为10000～14000m3/h，吹炼180～360s，吹炼过程中加入第二冷却剂，所述第二冷却剂的加入量与高硅含钒铁水的重量比为20～50kg/t，吹炼结束后得到半钢和钒渣，此时转炉内温度为1360～1400℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述方法，根据高硅含钒铁水的性质，采用两步法分步进行脱硅、提钒操作；第一步通过加入第一冷却剂与脱硅剂，并先后采用氧氮吹炼，使高硅含钒铁水中的Si含量由0.8～3wt％降低至0.042wt％以下，并通过进一步控制吹炼过程中的枪位和温度，使得高硅含钒铁水中的Si含量由0.8～3wt％降低至0.030wt％以下，实现了资源化利用同时有效的实现了“保钒保碳”的目的，为后续提钒创造了良好的条件；
(2)本发明所述方法对第一步得到脱硅铁水进行提钒操作，产出的钒渣品位高，渣状粘稠，提高了钒渣产量，实现了钒回收率的提升，减少了钒资源的流失，使得到的半钢中余钒含量低于0.051wt％，并通过进一步控制吹炼过程中的枪位和温度，使得到的半钢中余钒含量降至0.030wt％以下。
(3)本发明所述方法生产的半钢，实现了“去钒保碳”的目的，提高了转炉炼钢一次出钢率和废钢加入量，实现资源最大化利用；且在稳定吹炼过程中减少过程喷溅及造双渣次数，提升了工序产品质量，降低了燃动力消耗。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明具体实施方式部分提供了一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将高硅含钒铁水与第一冷却剂混合，采用纯氧吹炼，吹炼过程中加入脱硅剂，然后再采用氮气吹炼，得到脱硅铁水；
(2)将步骤(1)得到的脱硅铁水采用纯氧吹炼，吹炼过程中加入第二冷却剂，得到半钢和钒渣。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1：
本实施例提供了一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将106t Si含量为1.5wt％，钒含量为0.242wt％的高硅含钒铁水与3.18t废钢加入转炉中，采用纯氧进行顶底复吹，控制顶吹枪位距液面1.3m，顶吹流量为18000m3/h，底吹流量为20m3/h，吹炼48s时加入2.6t石灰，加料结束后，降低顶吹枪位至距液面0.8m，继续吹炼144s后起枪；纯氧吹炼结束后采用氩气进行吹炼，控制顶吹枪位距液面1.7m，氩气流量为20166m3/h，吹炼30s，氩气吹炼结束后倒渣，得到脱硅铁水，此时转炉内温度为1345℃；
(2)将步骤(1)得到的脱硅铁水采用纯氧进行吹炼，控制顶吹枪位距液面1.5m，氧气流量为11020m3/h，开吹时加入球团1t，吹炼30s后再加入球团1.5t，继续吹炼130s，然后降低枪位至距液面0.72m，再吹炼60s，吹炼结束后得到半钢和钒渣，此时转炉内温度为1385℃。
实施例2：
本实施例提供了一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将108t Si含量为1.8wt％，钒含量为0.225wt％的高硅含钒铁水与11t废钢加入转炉中，采用纯氧进行顶底复吹，控制顶吹枪位距液面1.5m，顶吹流量为20000m3/h，底吹流量为30m3/h，吹炼30s时加入2.8t石灰，加料结束后，降低顶吹枪位至距液面0.8m，继续吹炼170s后起枪；纯氧吹炼结束后采用氮气进行吹炼，控制顶吹枪位距液面1.63m，氮气流量为20200m3/h，吹炼30s，氮气吹炼结束后倒渣，得到脱硅铁水，此时转炉内温度为1338℃；
(2)将步骤(1)得到的脱硅铁水采用纯氧进行吹炼，控制顶吹枪位距液面1.47m，氧气流量为10080m3/h，开吹时加入球团1.5t，吹炼30s后再加入球团2t，继续吹炼130s，然后降低枪位至距液面0.76m，再吹炼200s，吹炼结束后得到半钢和钒渣，此时转炉内温度为1375℃。
实施例3：
本实施例提供了一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将106t Si含量为2.5wt％，钒含量为0.233wt％的高硅含钒铁水与17t废钢加入转炉中，采用纯氧进行顶底复吹，控制顶吹枪位距液面1.5m，顶吹流量为19000m3/h，底吹流量为25m3/h，吹炼20s时加入2t石灰石，继续吹炼70s，再加入1.5t石灰，加料结束后，降低顶吹枪位至距液面0.9m，继续吹炼152s后起枪；纯氧吹炼结束后采用氮气进行吹炼，控制顶吹枪位距液面1.6m，氮气流量为25300m3/h，吹炼30s，氮气吹炼结束后倒渣，得到脱硅铁水，此时转炉内温度为1342℃；
(2)将步骤(1)得到的脱硅铁水采用纯氧进行吹炼，控制顶吹枪位距液面1.35m，氧气流量为10380m3/h，开吹时加入氧化铁皮球2.3t，吹炼30s后再加入氧化铁皮球3t，继续吹炼150s，然后降低顶吹枪位至距液面0.7m，再吹炼120s，吹炼结束后得到半钢和钒渣，此时转炉内温度为1365℃。
实施例4：
本实施例提供了一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将106t Si含量为0.8wt％，钒含量为0.237wt％的高硅含钒铁水与3.2t废钢加入转炉中，采用纯氧进行顶底复吹，控制顶吹枪位距液面1.4m，顶吹流量为19550m3/h，底吹流量为22m3/h，吹炼50s时加入2.2t石灰，加料结束后，降低顶吹枪位至距液面0.9m，继续吹炼70s后起枪；纯氧吹炼结束后采用氮气进行吹炼，控制顶吹枪位距液面1.8m，氮气流量为20000m3/h，吹炼20s，氮气吹炼结束后倒渣，得到脱硅铁水，此时转炉内温度为1330℃；
(2)将步骤(1)得到的脱硅铁水采用纯氧进行吹炼，控制顶吹枪位距液面1.3m，氧气流量为10000m3/h，开吹时加入球团1t，吹炼30s后再加入球团1.2t，继续吹炼90s，然后降低枪位至距液面0.6m，再吹炼130s，吹炼结束后得到半钢和钒渣，此时转炉内温度为1360℃。
实施例5：
本实施例提供了一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将108t Si含量为3wt％，钒含量为0.236wt％的高硅含钒铁水与21.6t废钢加入转炉中，采用纯氧进行顶底复吹，控制顶吹枪位距液面1.5m，顶吹流量为20500m3/h，底吹流量为28m3/h，吹炼40s时加入5.3t石灰石，加料结束后，降低顶吹枪位至距液面0.8m，继续吹炼320s后起枪；纯氧吹炼结束后采用氮气进行吹炼，控制顶吹枪位距液面1.75m，氮气流量为30000m3/h，吹炼50s，氮气吹炼结束后倒渣，得到脱硅铁水，此时转炉内温度为1350℃；
(2)将步骤(1)得到的脱硅铁水采用纯氧进行吹炼，控制顶吹枪位距液面1.5m，氧气流量为14000m3/h，开吹时加入氧化铁皮球2t，吹炼30s后再加入氧化铁皮球3.4t，继续吹炼60s，然后降低枪位至距液面0.65m，再吹炼90s，吹炼结束后得到半钢和钒渣，此时转炉内温度为1400℃。
实施例6：
本实施例提供了一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法，所述方法参照实施例2中的方法，区别仅在于：步骤(1)用纯氧进行顶底复吹，控制顶吹枪位距液面2m，加料结束后，降低顶吹枪位至距液面1.5m。
本实施例中由于改变了步骤(1)纯氧顶吹枪位的位置，其他条件不变的情况下，导致步骤(1)吹炼结束后转炉内温度为1300℃，步骤(2)吹炼结束后转炉内温度为1430℃。
实施例7：
本实施例提供了一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法，所述方法参照实施例4中的方法，区别仅在于：步骤(1)纯氧吹炼结束后采用氮气进行吹炼，控制顶吹枪位距液面2m。
本实施例中由于改变了步骤(1)氮气顶吹枪位的位置，其他条件不变的情况下，导致步骤(1)吹炼结束后炉渣氧化性强，渣中含铁较多。
实施例8：
本实施例提供了一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法，所述方法参照实施例1中的方法，区别仅在于：将步骤(2)得到的脱硅铁水采用纯氧进行吹炼，控制顶吹枪位距液面2m，降低顶吹枪位至距液面1.5m。
本实施例中由于改变了步骤(2)纯氧顶吹枪位的位置，其他条件不变的情况下，导致步骤(2)吹炼结束后转炉内温度为1320℃。
实施例9：
本实施例提供了一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法，所述方法参照实施例5中的方法，区别仅在于：步骤(1)中加入16t废钢，使得步骤(1)吹炼结束后转炉内温度为1400℃。
本实施例中由于改变了步骤(1)中废钢的加入量，使得步骤(1)吹炼结束后转炉内温度为1400℃，其他条件不变的情况下，导致步骤(2)吹炼结束后转炉内温度为1450℃。
实施例10：
本实施例提供了一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法，所述方法参照实施例5中的方法，区别仅在于：步骤(2)开吹时加入氧化铁皮球1t，吹炼30s后再加入氧化铁皮球2t，使得步骤(2)吹炼结束后转炉内温度为1430℃。
对比例1：
本对比例提供了一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法，所述方法参照实施例1中的方法，区别仅在于：步骤(1)不进行倒渣，即废渣与脱硅废水不进行分离，直接进行步骤(2)的操作，吹炼结束后转炉内温度为1548℃。
对实施例1-10和对比例1中得到的脱硅铁水中的硅含量以及半钢中的余钒含量进行测定。测试结果见表1。
表1实施例1-10和对比例1中得到的脱硅铁水中的硅含量以及半钢中的余钒含量
Figure BDA0002876705350000141
Figure BDA0002876705350000151
由表1可知，实施例1-5采用两步法，并通过控制吹炼过程中的枪位和温度，使得高硅含钒铁水中的Si含量由0.8～3wt％降低至0.030wt％以下，同时使得到的半钢中余钒含量降至0.030wt％以下；而实施例6提高了步骤(1)纯氧吹炼过程中的枪位，导致步骤(1)吹炼结束后转炉内温度较低，造成部分物料未熔化，铁水内硅、钛未全部氧化，半钢中余钒含量偏高。实施例7提高了步骤(1)氮气吹炼过程中的枪位，导致步骤(1)吹炼结束后炉渣氧化性强，倒渣过程中损失铁较多；实施例8提高了步骤(2)纯氧吹炼的枪位，导致步骤(2)吹炼结束后转炉内温度为1320℃，使得炉内反应不充分，影响钒元素的回收率；实施例9减少了步骤(1)中第一冷却剂的加入量，使得两步吹炼结束后的转炉内温度均较高，影响了钒元素氧化反应；实施例10减少了步骤(2)中第二冷却剂的加入量，使得步骤(2)吹炼结束后转炉内温度较高，影响钒元素氧化反应，导致余钒偏高。
对比例1中采用一步直接进行提钒操作，使得步骤(2)吹炼结束后转炉内温度过高，余钒偏高，渣中含钒较低，无法得到合格钒渣。
综合上述实施例和对比例可以看出，本发明所述方法采用两步法分步对高硅含钒铁水进行脱硅、提钒的操作；所述方法第一步通过加入第一冷却剂与脱硅剂，并先后采用氧氮吹炼，使高硅含钒铁水中的强发热元素Si有效脱除，为后续的提钒操作创造良好的条件同时实现了资源化利用；第二步再对Si含量在0.03wt％以下的脱硅铁水进行提钒，产出的钒渣品位高，渣状粘稠，余钒含量低，提高了钒渣产量，实现了钒回收率的提升，减少了钒资源的流失；所述方法可将高硅含钒铁水中的Si含量由0.8～3wt％降低至0.042wt％以下，同时使得到的半钢中余钒含量降至0.051wt％以下；并通过进一步控制吹炼过程中的枪位和温度，使得高硅含钒铁水中的Si含量由0.8～3wt％降低至0.030wt％以下，同时使得到的半钢中余钒含量降至0.030wt％以下，具有较好的工业应用前景。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明操作的等效替换及辅助操作的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (1)

1.一种高硅含钒铁水转炉提钒的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）将Si含量为0.8~3wt%，钒含量不小于0.19wt%的高硅含钒铁水与第一冷却剂加入转炉中，所述第一冷却剂的加入量与高硅含钒铁水的重量比为30~200kg/t，采用纯氧进行顶底复吹，控制顶吹枪位距液面0.8~1.5m，顶吹流量为15000~20000m3/h，底吹流量为20~30m3/h，吹炼120~360s，吹炼过程中加入脱硅剂，所述脱硅剂的加入量与高硅含钒铁水的重量比为20~50kg/t；纯氧吹炼结束后采用保护性气体进行吹炼，控制顶吹枪位距液面1.6~1.8m，保护性气体流量为20000~30000m3/h，吹炼20~50s，保护性气体吹炼结束后倒渣，得到脱硅铁水，此时转炉内温度为1330~1350℃；
（2）将步骤（1）得到的脱硅铁水采用纯氧进行吹炼，控制顶吹枪位距液面0.6~1.5m，氧气流量为10000~14000m3/h，吹炼180~360s，吹炼过程中加入第二冷却剂，所述第二冷却剂的加入量与高硅含钒铁水的重量比为20~50kg/t，吹炼结束后得到半钢和钒渣，此时转炉内温度为1360~1400℃。
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