一种高硅含钒铁水转炉提钒工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高硅含钒铁水转炉提钒工艺，该工艺包括：将高硅含钒铁水在转炉中进行吹炼，并在吹炼的过程中加入冷却剂，其中，控制吹炼终点的温度为1380-1420℃；所述冷却剂的用量为30-37kg/t高硅含钒铁水；控制吹炼过程中的枪位为1.5-2m。通过上述技术方案，本发明获得的钒渣的品位高（即钒含量高且TFe含量低），而且，经本发明方法转炉提钒后获得的半钢的C含量较高（在3.7-4.1重量%范围内），较好地实现了“去钒保碳”的目的，且半钢的温度能够满足后续炼钢需求。
【专利说明】一种高硅含钒铁水转炉提钒工艺
【技术领域】
[0001] 本发明属于转炉提钒【技术领域】，涉及一种高硅含钒铁水转炉提钒方法。
【背景技术】
[0002] 钒属于贵重金属，应用范围广，经济价值高，是一种极为重要的工业原料，可广泛 应用于钢铁、化工、航空航天、电子工业、生物和农业领域。钒在自然界中的分布很广，约占 地壳质量的〇. 02% ;但其分布极为分散，常与其它金属矿共生，所以在开米与加工这些矿石 时，钒作为共生产品或副产品予以回收。钒钛磁铁矿是钒的主要矿物资源，钒、铁、钛共生， 一般将其冶炼成铁水后，再氧化吹炼得到钒渣作为生产钒产品的主要原料。生产钒渣的过 程称作提钒，目前我国生产钒渣的工厂主要有攀钢和承钢。生产钒渣的工艺都是采用氧气 转炉提钒工艺，氧气转炉提钒工艺主要是通过供氧，形成钒的氧化物进入渣中。
[0003] 提钒就是利用选择氧化原理，采用高速纯氧射流在转炉中对含钒铁水进行搅拌， 将铁水中的钒氧化成高价稳定的钒氧化物制取钒渣的一种物理化学反应过程；在反应过程 中通过加入冷却剂控制熔池温度在C、V转换温度以下，达到"去钒保碳"的目的。
[0004] 提钒时含钒铁水中Si含量偏高造成熔池升温加快，抑制钒的氧化，使达到转炉提 钒的C、V转换温度的时间缩短，加速了含钒铁水中C的氧化，且Si氧化成渣，使粗钒渣中 Si02的比例上升，降低钒渣的品位。不仅如此，对高Si含钒铁水提钒容易引起钒渣中TFe 含量的上升和半钢中C含量的下降。文章"攀钢铁水转炉提钒冷却制度改进措施研究"介绍 了针对攀钢铁水Si含量上升(且波动大)，含钒铁水中钒含量降低和转炉提钒的工艺现状， 所采取的措施主要包括优化冷却剂、提高转炉复吹来达到工艺改进。但是目前还没有能够 获得钒渣品位高（即钒含量高)、半钢C含量高及温度能够满足后续炼钢需求的高硅含钒铁 水转炉提钒工艺。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种针对高硅含钒铁水并能够保证获 得的钒渣的品位且半钢C含量高的转炉提钒工艺。
[0006] 当入炉含钒铁水中的Si含量较高时，会造成转炉提钒后得到的半钢C含量低，钒 渣中的TFe含量高，不利于后续转炉炼钢等步骤，为此，本发明的发明人进行了大量的实 验，结果发现，控制吹炼终点的温度、冷却剂的用量和枪位在一定范围内能够很好地实现高 硅含钒铁水的转炉提钒。因此，为了实现上述目的，本发明提供了一种高硅含钒铁水转炉提 钒工艺，该工艺包括：将高硅含钒铁水在转炉中进行吹炼，并在吹炼的过程中加入冷却剂， 其中，控制吹炼终点的温度为1380-1420°C ;所述冷却剂的用量为30-37kg/t高硅含钒铁 水；控制吹炼过程中的枪位为1. 5-2m。
[0007] 通过上述技术方案，本发明获得的钒渣的品位高（即钒含量高且TFe含量低)，而 且，经本发明方法转炉提钒后获得的半钢的C含量较高(在3. 7-4. 1重量％范围内），较好地 实现了 "去钒保碳"的目的，且半钢的温度能够满足后续炼钢需求。
[0008] 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】
[0009] 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。
[0010] 在本发明中，在未作相反说明的情况下，"TFe"和"TFe含量"均表示按铁元素重量 计的总铁含量；吹炼过程是通过氧枪向转炉中吹入氧气的过程，氧枪的喷嘴距离熔池面(铁 水的最低液面）的高度被称为枪位。
[0011] 本发明提供的高硅含钒铁水转炉提钒工艺包括：将高硅含钒铁水在转炉中进行 吹炼，并在吹炼的过程中加入冷却剂，其中，控制吹炼终点的温度为1380-1420°C，优选为 1390-14KTC ;所述冷却剂的用量为30-37kg/t高硅含钒铁水，优选为31. 3-36. 3kg/t高硅 含钒铁水；控制吹炼过程中的枪位为1. 5-2m，优选为1. 6-1. 8m。
[0012] 转炉提钒过程中，在吹炼过程中加入冷却剂来更好地控制温度，以使含钒铁水中 的钒氧化进入到钒渣中。在本发明中，对所述冷却剂的种类及加入时机没有特别的要求，可 以采用本领域常用的冷却剂并采用常规方式加入，只要所述冷却剂的用量在上述范围内即 可，例如，可以使用氧化铁皮作为冷却剂。所述冷却剂可以在吹炼l_3min内加入。优选情 况下，所述冷却剂含有40-50重量％的Fe 203、40-50重量％的FeO和10-20重量％的Si02。
[0013] 根据本发明，吹炼过程中的吹氧量和吹炼时间无特殊要求，可以采用本领域常规 的条件，为了更好地控制吹炼终点的温度在上述范围内，优选地，控制吹炼过程中的吹氧量 为7. 8-9. 8m3/t高硅含钒铁水(更优选为8. 5-9. 6m3/t高硅含钒铁水)。吹炼的时间可以为 4-6min(更优选为4-5min)。在吹炼过程中，氧气的流量可以采用本领域技术人员公知的参 数，优选为15000-17000m3/h。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。
[0014] 本发明中，控制枪位满足上述优选条件能够更好地实现高硅含钒铁水转炉提钒， 艮P，能够更好地实现提钒保碳的目的。此外，枪位的具体控制方法为本领域技术人员所熟 知，在此不再赘述。
[0015] 根据本发明，本发明的转炉提钒工艺特别适用于高硅含钒铁水的转炉提钒，因此， 优选地，所述高硅含钒铁水含有4. 1-4. 6重量％的C、0. 2-0. 3重量％的Si、0. 2-0. 5重量％ 的Μη、0. 2-0. 35重量％的Ti和0. 25-0. 35重量％的V。其中，所述高硅含钒铁水的主要成 分为Fe，含量通常为93-96重量％。
[0016] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0017] 实施例1
[0018] 往提钒转炉中装入140t高硅含钒铁水，入炉高硅含钒铁水含有4. 55重量％的C、 0. 3重量％的Si、0. 29重量％的Μη、0. 26重量％的Ti、0. 25重量％的V、0. 064重量％的P 和0. 005重量％的S，其余为Fe。入炉高硅含钒铁水的温度为1280°C。通过氧枪(控制枪位 为1. 7m)向转炉中吹入氧气进行吹炼，吹氧总量为9. 6m3/t高硅含钒铁水，控制吹炼终点的 温度为1410°C(吹炼的时间为5min)。在吹炼lmin时加入冷却剂(含有40重量％的Fe 203、 50重量的FeO、10重量％的Si02)，加入量为35. 7kg/t高硅含钒铁水。吹炼后得到的半钢 中的C含量和V含量、钒渣中的V205含量和TFe含量等见表1。
[0019] 实施例2
[0020] 往提钒转炉中装入140t高硅含钒铁水，入炉高硅含钒铁水含有4. 45重量％的C、 0. 2重量％的Si、0. 26重量％的Μη、0. 27重量％的Ti、0. 28重量％的V、0. 068重量％的P 和0. 006重量％的S，其余为Fe。入炉高硅含钒铁水的温度为1270°C。通过氧枪(控制枪位 为1. 75m)向转炉中吹入氧气进行吹炼，吹氧总量为8. 6m3/t高硅含钒铁水，控制吹炼终点 的温度为1390°C (吹炼的时间为4. 5min)。在吹炼lmin时加入冷却剂(含有45重量％的 Fe203、40重量的Fe0、15重量％的Si02)，加入量为32. lkg/t高硅含钒铁水。吹炼后得到的 半钢中的C含量和V含量、钒渣中的V205含量和TFe含量等见表1。
[0021] 实施例3
[0022] 往提钒转炉中装入140t高硅含钒铁水，入炉高硅含钒铁水含有4. 45重量％的C、 0. 25重量％的Si、0. 30重量％的Μη、0. 28重量％的Ti、0. 29重量％的V、0. 069重量％的P 和0. 005重量％的S，其余为Fe。入炉高硅含钒铁水的温度为1275°C。通过氧枪(控制枪位 为1. 65m)向转炉中吹入氧气进行吹炼，吹氧总量为9. lm3/t高硅含钒铁水，控制吹炼终点 的温度为1400°C (吹炼的时间为4. 8min)。在吹炼lmin时加入冷却剂(含有40重量％的 Fe203、40重量的Fe0、20重量％的Si02)，加入量为33. 9kg/t高硅含钒铁水。吹炼后得到的 半钢中的C含量和V含量、钒渣中的V205含量和TFe含量等见表1。
[0023] 对比例1
[0024] 往提钒转炉中装入140t高硅含钒铁水，入炉高硅含钒铁水含有4. 50重量％的C、 0. 28重量％的Si、0. 30重量％的Μη、0. 28重量％的Ti、0. 29重量％的V、0. 069重量％的P 和0. 005重量％的S，其余为Fe。入炉高硅含钒铁水的温度为1270°C。通过氧枪(控制枪 位为1. 7m)向转炉中吹入氧气进行吹炼，吹氧总量为10. 4m3/t高硅含钒铁水，控制吹炼终 点的温度为1420°C (吹炼的时间为6min)。在吹炼lmin时加入冷却剂(含有40重量％的 Fe203、50重量的FeO、10重量％的Si02)，加入量为28. 6kg/t高硅含钒铁水。吹炼后得到的 半钢中的C含量和V含量、钒渣中的V205含量和TFe含量等见表1。
[0025] 对比例2
[0026] 按照实施例1的方法进行转炉提钒，不同的是，控制吹炼终点的温度为1430°C。吹 炼后得到的半钢中的C含量和V含量、钒渣中的V 205含量和TFe含量等见表1。
[0027] 对比例3
[0028] 按照实施例1的方法进行转炉提钒，不同的是，冷却剂的加入量为28kg/t高硅含 钒铁水。吹炼后得到的半钢中的C含量和V含量、钒渣中的V 205含量和TFe含量等见表1。
[0029] 对比例4
[0030] 按照实施例1的方法进行转炉提钒，不同的是，控制枪位为2. lm。吹炼后得到的半 钢中的C含量和V含量、钒渣中的V205含量和TFe含量等见表1。
[0031] 表 1
[0032]
【权利要求】
1. 一种高硅含钒铁水转炉提钒工艺，该工艺包括：将高硅含钒铁水在转炉中进行吹 炼，并在吹炼的过程中加入冷却剂，其特征在于，控制吹炼终点的温度为1380-1420°c ;所述 冷却剂的用量为30-37kg/t高硅含钒铁水；控制吹炼过程中的枪位为1. 5-2m。
2. 根据权利要求1所述的工艺，其中，控制吹炼终点的温度为1390-14KTC。
3. 根据权利要求1所述的工艺，其中，所述冷却剂的用量为31. 3-36. 3kg/t高硅含钒铁 水。
4. 根据权利要求1或3所述的工艺，其中，所述冷却剂含有40-50重量％的Fe203、40-50 重量％的FeO和10-20重量％的Si0 2。
5. 根据权利要求1所述的工艺，其中，控制吹炼过程中的枪位为1. 6-1. 8mm。
6. 根据权利要求1-5中任意一项所述的工艺，其中，控制吹炼过程中的吹氧量为 7. 8_9. 8m3/t闻娃含f凡铁水。
7. 根据权利要求6所述的工艺，其中，控制吹炼过程中的吹氧量为8. 5-9. 6m3/t高硅含 隹凡铁水。
8. 根据权利要求1所述的工艺，其中，所述高硅含钒铁水含有4. 1-4. 6重量％的C、 0. 2-0. 3 重量 ％ 的 Si、0. 2-0. 5 重量 ％ 的 Μη、0. 2-0. 35 重量 ％ 的 Ti 和 0. 25-0. 35 重量 ％ 的 V。
【文档编号】C21C1/04GK104060015SQ201310432214
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】陈永, 梁新腾, 曾建华, 李扬洲, 杨森祥, 戈文荪, 陈炼, 龚洪君, 喻林 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司