[发明专利]转炉分段式供气提钒方法

说明书

本发明公开了一种转炉分段式供气提钒方法，属于钢铁冶炼领域。本发明为解决炼钢厂提钒车间生产过程中冷却剂用量大、成本高，碳氧化率高以及钒氧化率低的问题，提供一种新型转炉提钒方法，该方法包括以下步骤：含钒铁水入转炉后，通过氧枪喷吹气体进行吹炼，吹炼时氧枪枪位恒定；从吹炼开始到吹炼2.5～3.0min采用氧气进行吹炼；然后采用氮气进行吹炼，吹炼时间为2.0～3.0min；然后再采用氧气进行吹炼，吹炼时间为2.0～2.5min，得钒渣和半钢。本发明方法能够显著减少提钒冷却剂用量、提高钒的氧化率、减少碳的氧化率，有利于资源的充分利用及提钒生产成本降低。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼领域，具体涉及一种转炉分段式供气提钒方法。

背景技术

我国是钒钛磁铁矿大国，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。

国内外转炉提钒的生产工艺制度均为加入冷却剂+过程温度+吹炼时间的不断改进。铁水提钒是一项选择性氧化技术。转炉供气提钒是一个放热过程，[Si]、[Mn]、[V]、[C]等元素氧化使熔池快速升温，而[Si]、[Mn]氧化发生在[V]氧化之前，提钒不可能抑制其反应，而[C]、[V]转化温度大约在1385℃左右，因此要获得[V]的高氧化率和[V]收率，必须加入提钒冷却剂，控制熔池温度使之逼近[C]、[V]转化温度，达到提钒保碳的目的，将[V]降至0.05％以下。提钒的终点半钢温度不宜过高，提钒过程前期以钒氧化为主，后期以钒还原为主，但吹钒过程是钒还原为主。所以在降温时采用的是加入冷却剂使铁水温度降到合适的范围，转炉冶炼中通过吹炼时间和过程温度的控制，将半钢中的钒氧化，提高收得率。

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；其仅从提钒冷却剂成分进行优化，对于吹炼气体的优化没有涉及。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；其同样只涉及提钒冷却剂的成分调整，对于吹炼气体调整没有涉及。CN 103924027B公开了一种提钒炼钢方法，该方法包括吹炼提钒工序、出半钢工序和发热剂加入工序；吹炼提钒工序中，采用恒压变枪操作，氧枪与铁水上表面距离H与时间关系如下：吹炼开始至吹炼1.5min，H＝1.8m～2.0m；吹炼1.5min至吹炼结束前40s，H＝1.6m～1.8m，吹炼结束前40s至吹炼结束，H＝1.3m～1.6m；提钒炉为70吨转炉时，氧枪采用3孔拉瓦尔氧枪，氧气流量设定为13000Nm³/h，氧压为0.75-0.80Mpa；提钒炉为120吨转炉时，氧枪采用4孔拉瓦尔氧枪，氧枪喉口直径为30.3mm，氧气流量设定为16000Nm³/h,氧压为0.80-0.85Mpa；发热剂加入工序中，在提钒炉1/3半钢进入铁水包时，将发热剂加入铁水包，发热剂为石英砂，发热剂加入量为400～800kg/炉；其仅在提钒过程采用恒压变枪位控制，并没有提及在不同冶炼阶段控制不同吹入气体的方法。现有技术大多只是在冷却剂或枪位上进行调整，并未关注对控温非常重要的吹炼气体的研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为解决炼钢厂提钒车间生产过程中冷却剂用量大、成本高，碳氧化率高以及钒氧化率低的问题，提供一种新型转炉提钒方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术手段是提供了一种转炉分段式供气提钒方法，该方法包括以下步骤：