一種低硅含釩鐵水吹煉的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種低硅含釩鐵水吹煉的方法，該方法包括將待吹煉的低硅含釩鐵水加入轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行吹煉提釩，其中，在吹煉提釩前，往所述低硅含釩鐵水中加入二氧化硅。采用本發(fā)明的方法對(duì)低硅含釩鐵水進(jìn)行吹煉提釩，不僅能夠顯著提高釩的氧化率，而且還能夠改善釩渣品位，從而更有利于后續(xù)對(duì)這些釩渣進(jìn)行進(jìn)一步處理而得到釩制品。
【專利說明】一種低硅含釩鐵水吹煉的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低硅含釩鐵水吹煉的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]Si含量低的含釩鐵水在采用釩鈦磁鐵礦冶煉的攀西地區(qū)極為常見，釩鈦磁鐵礦高爐冶煉要求高爐溫度不能太高以保證高爐渣在冶煉過程中具有良好的流動(dòng)性，并使渣鐵很好地分離，從而保證高爐穩(wěn)定順行。在這些低硅含釩鐵水中Si的含量通常不超過0.2重量％。然而，鐵水中Si含量過低對(duì)鐵水的提釩卻是非常不利的，當(dāng)將這種鐵水直接進(jìn)行轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)，爐渣的粘度非常大并且鐵水中釩的氧化率較低，因此，不能將鐵水中的釩元素有效降低。
[0003]針對(duì)這種低硅含釩鐵水，目前還未找到一種有效的辦法來提高轉(zhuǎn)爐吹煉過程中釩的氧化率。因此，亟需尋求一種新的方法來對(duì)這種特殊的鐵水進(jìn)行處理以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服采用現(xiàn)有的方法對(duì)低硅含釩鐵水進(jìn)行吹煉提釩時(shí)釩的氧化率較低的缺陷，而提供一種新的低硅含釩鐵水吹煉的方法。 [0005]本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過深入研究后發(fā)現(xiàn)，鐵水中的釩在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中轉(zhuǎn)變?yōu)閂2O5,轉(zhuǎn)爐提釩過程中釩的氧化是以渣-鐵界面上消耗初渣中FeO為主要特征的。根據(jù)對(duì)圖1中FeO-V2O3的相圖進(jìn)行分析可知，隨著提釩過程的進(jìn)行，爐渣中V2O5的含量逐漸升高，這樣會(huì)導(dǎo)致接近提釩吹煉終點(diǎn)時(shí)爐渣的熔點(diǎn)迅速增大，因此對(duì)應(yīng)的粘度也會(huì)迅速增大，致使?fàn)t渣外觀狀態(tài)由半凝固態(tài)向顆粒狀或半糊狀轉(zhuǎn)化，從而阻止了釩的氧化過程的繼續(xù)進(jìn)行。而在轉(zhuǎn)爐吹煉之前，往所述低硅含釩鐵水中加入二氧化硅，所述二氧化硅會(huì)與鐵水中的FeO和MnO相互作用，生成鐵錳橄欖石等硅酸鹽相。根據(jù)對(duì)圖2中FeO-S12的相圖進(jìn)行分析可知，硅酸鹽相的熔點(diǎn)為1205°C, Fe2S14與FeO形成的易熔混合物(FeO:76%, S12:24% )的最低熔點(diǎn)為1177°C，因此，硅酸鹽相的形成會(huì)使初渣熔點(diǎn)下降，釩渣粘度降低、流動(dòng)性增大。進(jìn)一步地，初渣流動(dòng)性增大有助于加快釩氧化后與FeO形成釩鐵尖晶石的高溫化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程，進(jìn)而加快釩的氧化過程。換句話說，用二氧化硅進(jìn)行調(diào)渣可以促進(jìn)鐵水中釩的氧化。從宏觀看，采用二氧化硅進(jìn)行調(diào)渣，由于硅酸鹽相相對(duì)增多，在凝固過程中形成釩渣的粘結(jié)相，使提釩吹煉達(dá)到終點(diǎn)時(shí)釩渣不致過于干稠。此外，在吹煉提釩過程中，二氧化硅的調(diào)渣作用還會(huì)使得釩渣中釩鐵尖晶石含量增多。
[0006]基于上述發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提供了一種低硅含釩鐵水吹煉的方法，該方法包括將待吹煉的低硅含釩鐵水加入轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行吹煉提釩，其中，在吹煉提釩前，往所述低硅含釩鐵水中加入二氧化硅。
[0007]本發(fā)明提供的方法通過對(duì)所述低硅含釩鐵水采用二氧化硅進(jìn)行調(diào)渣，改善了轉(zhuǎn)爐提釩過程中釩渣的渣態(tài)，增大了釩渣的流動(dòng)性，改善了提釩的動(dòng)力學(xué)條件，從而顯著提高了釩的氧化率。此外，采用本發(fā)明提供的方法對(duì)低硅含釩鐵水進(jìn)行吹煉，還能夠改善釩渣品位，從而更有利于后續(xù)對(duì)這些釩渣進(jìn)行進(jìn)一步加工處理而得到釩制品。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，當(dāng)所述二氧化硅以石英砂的形式加入，且所述石英砂的粒度為l_3mm時(shí)，能夠進(jìn)一步提高鐵水中釩的氧化率。
[0009]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0011]圖1 為 FeO-V2O3 的相圖；
[0012]圖2 為 FeO-S12 的相圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0014]本發(fā)明提供的低硅含釩鐵水吹煉的方法包括將待吹煉的低硅含釩鐵水加入轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行吹煉提釩，其中，在吹煉提釩前，往所述低硅含釩鐵水中加入二氧化硅。
[0015]本發(fā)明提供的方法適合對(duì)目前所有的低硅含釩鐵水進(jìn)行吹煉提釩，特別適合對(duì)具有以下特定組成的低硅含釩鐵水進(jìn)行吹煉提釩:以待吹煉的低硅含釩鐵水的總重量為基準(zhǔn)，所述待吹煉的低硅含釩鐵水中C的含量為4.1-4.6重量％，Si的含量< 0.15重量％，Mn的含量為0.2-0.5重量％，V的含量為0.25-0.35重量％。此外，所述待吹煉的低硅含釩鐵水的溫度優(yōu)選為1280-1320°C。
[0016]從原料易得性的角度考慮，所述二氧化硅優(yōu)選以石英砂的形式加入。所述石英砂是一種以S12為主要成分的硅酸鹽礦物。優(yōu)選地,所述石英砂中含有> 96重量％的S12,其余為Fe2O3，這樣不僅有利于鐵水中釩氧化率的提高，而且還能夠避免在吹煉提釩過程中進(jìn)一步引入不需要的雜質(zhì)。
[0017]本發(fā)明對(duì)所述石英砂的粒度沒有特別地限定，特別優(yōu)選地，所述石英砂的粒度為l-3mm，將所述石英砂的粒度控制在上述優(yōu)選的范圍內(nèi)不僅能夠保證它們?cè)谵D(zhuǎn)爐提釩過程中具有良好的熔化性能以進(jìn)一步提高釩的氧化率，而且還不易飄散、便于加料。
[0018]在本發(fā)明中，所述粒度是指顆粒上的任意兩個(gè)不同點(diǎn)之間的最大直線距離。例如，當(dāng)所述顆粒為球形時(shí)，所述粒度指其直徑。
[0019]本發(fā)明對(duì)所述石英砂的用量沒有特別地限定，其通常應(yīng)該根據(jù)所述低硅含釩鐵水的用量進(jìn)行選擇，例如，相對(duì)于I噸的所述低硅含釩鐵水，所述石英砂的用量可以為l-3kg，優(yōu)選為 1.5-2.5kg。
[0020]在所述轉(zhuǎn)爐提釩過程中，通常通過氧槍向轉(zhuǎn)爐中吹入氧氣進(jìn)行吹煉。通過吹氧可以氧化所述低硅含釩鐵水中的碳、釩、硅、錳等元素，去除氣體及夾雜物，并使鐵水均勻加熱。在本發(fā)明中，所述吹氧的方式?jīng)]有特別的限定，可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種吹氧方式，例如，頂吹、底吹和頂?shù)讖?fù)吹，優(yōu)選為頂吹。
[0021]本發(fā)明對(duì)吹氧的條件沒有特別地限定，但是從釩氧化率的提高以及吹氧成本等因素綜合考慮，優(yōu)選地，吹氧強(qiáng)度為1.8-2.2Nm3/min 鐵水，吹氧時(shí)間為3-7分鐘；更優(yōu)選地，吹氧強(qiáng)度為1.9-2.1NmVrnin.t鐵水，吹氧時(shí)間為4_6分鐘。本說明書中所用的術(shù)語“吹氧強(qiáng)度”指單位時(shí)間內(nèi)以每噸吹煉鐵水計(jì)的吹氧量，其單位為NmVmin.t鐵水。
[0022]本發(fā)明的主要改進(jìn)之處在于在吹煉提釩前，往所述待吹煉的低硅含釩鐵水中加入石英砂，而所述吹煉提釩的其他具體操作方式和條件均可以與現(xiàn)有技術(shù)相同，對(duì)此本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，在此不作贅述。
[0023]以下將通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0024]以下實(shí)施例和對(duì)比例中:
[0025]釩渣品位V2O5是指釩渣中V2O5的重量百分含量，其通過GB/T28293-2012《鋼鐵渣粉》中規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。
[0026]釩的氧化率=釩渣中釩元素的總量+低硅含釩鐵水中釩元素的總量X 100%。
[0027]實(shí)施例1
[0028]該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的低硅含釩鐵水吹煉的方法。
[0029]某廠200t提釩轉(zhuǎn)爐，半鋼出鋼量210t。待吹煉的低硅含釩鐵水具有以下成分:C:4.3重量％、S1:0.08重量％、Mn:0.25重量％、V:0.3重量％，其余為Tfe，低硅含釩鐵水的溫度為1280° C。石英砂含有98重量％的S12,其余為Fe2O3,且石英砂的粒度為l_3mm。將上述待吹煉的低硅含釩鐵水灌入轉(zhuǎn)爐中，在吹煉前，通過料倉(cāng)往轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入上述石英砂315kg,然后進(jìn)行吹氧提銀，吹氧強(qiáng)度為2.0NmVmin.t鐵水,吹氧時(shí)間為5.5分鐘,吹煉結(jié)束后進(jìn)行渣鐵分離，得到半鋼和釩渣。釩渣品位V2O5達(dá)到了 18.26%，釩的氧化率達(dá)到了82.3%。
[0030]對(duì)比例I
[0031 ] 該對(duì)比例用于說明參比的低硅含釩鐵水吹煉的方法。
[0032]按照實(shí)施例1的方法對(duì)低硅含釩鐵水進(jìn)行吹煉，不同的是，不加入石英砂而直接通氧氣進(jìn)行吹煉，吹煉過程中以及吹煉結(jié)束后渣態(tài)均非常干，吹煉結(jié)束后進(jìn)行渣鐵分離，得到半鋼和釩渣。釩渣品位V2O5僅16.3%，釩的氧化率僅為77.8%。
[0033]實(shí)施例2
[0034]該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的低硅含釩鐵水吹煉的方法。
[0035]某廠200t提釩轉(zhuǎn)爐，半鋼出鋼量215t。待吹煉的低硅含釩鐵水具有以下成分:C:
4.4重量％、S1:0.14重量％、Mn:0.31重量％、V:0.34重量％，其余為Tfe，低硅含釩鐵水的溫度為1320°C。石英砂含有97重量％的S12,其余為Fe2O3,且石英砂的粒度為l_3mm。將上述待吹煉的低硅含釩鐵水灌入轉(zhuǎn)爐中，在吹煉前，通過料倉(cāng)往轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入上述石英砂220kg,然后進(jìn)行吹氧提銀，吹氧強(qiáng)度為2.1NmVmin.t鐵水，吹氧時(shí)間為5分鐘，吹煉結(jié)束后進(jìn)行渣鐵分離，得到半鋼和釩渣。釩渣品位V2O5達(dá)到了 17.85%，釩的氧化率達(dá)到了81.43%。
[0036]實(shí)施例3
[0037]該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的低硅含釩鐵水吹煉的方法。
[0038]某廠200t提釩轉(zhuǎn)爐，半鋼出鋼量208t。待吹煉的低硅含釩鐵水具有以下成分:C:
4.5重量％、S1:0.06重量％、Mn:0.20重量％、V:0.25重量％，其余為Tfe，低硅含釩鐵水的溫度為1290°C。石英砂含有96重量％的S12,其余為Fe2O3,且石英砂的粒度為l_3mm。將上述待吹煉的低硅含釩鐵水灌入轉(zhuǎn)爐中，在吹煉前，通過料倉(cāng)往轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入上述石英砂500kg,然后進(jìn)行吹氧提fL,吹氧強(qiáng)度為1.9Nm3/min *t鐵水,吹氧時(shí)間為6分鐘,吹煉結(jié)束后進(jìn)行渣鐵分離，得到半鋼和釩渣。釩渣品位V2O5達(dá)到了 19.02%，釩的氧化率達(dá)到了 83.5%。
[0039]實(shí)施例4
[0040]該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的低硅含釩鐵水吹煉的方法。
[0041]按照實(shí)施例1的方法對(duì)低硅含釩鐵水進(jìn)行吹煉，不同的是，所用的石英砂的粒度為8-10mm，吹煉結(jié)束后進(jìn)行渣鐵分離，得到半鋼和釩渣。釩渣品位V2O5達(dá)到了 17.65%，釩的氧化率達(dá)到了 80.6%。
[0042]從以上結(jié)果可以看出，采用本發(fā)明的方法對(duì)低硅含釩鐵水進(jìn)行吹煉提釩，不僅能夠顯著提高釩的氧化率，而且還能夠改善釩渣品位，從而更有利于后續(xù)對(duì)這些釩渣進(jìn)行處理而得到釩制品。此外，從實(shí)施例1與實(shí)施例4的對(duì)比可以看出，當(dāng)所述二氧化硅以石英砂的形式加入，且石英砂的粒度為1_3_時(shí)，能夠進(jìn)一步提高鐵水中釩的氧化率并改善釩渣品位。
[0043]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0044]另外需要說明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行 說明。
[0045]此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種低硅含釩鐵水吹煉的方法，該方法包括將待吹煉的低硅含釩鐵水加入轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行吹煉提釩，其特征在于，在吹煉提釩前，往所述低硅含釩鐵水中加入二氧化硅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述待吹煉的低硅含釩鐵水中C的含量為4.1-4.6重量％，Si的含量≤0.15重量％，Mn的含量為0.2-0.5重量％，V的含量為0.25-0.35 重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述待吹煉的低硅含釩鐵水的溫度為1280-1320°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述二氧化硅以石英砂的形式加入。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述石英砂中含有≥96重量％的S12，其余為Fe2O3。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中，所述石英砂的粒度為1-3mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中，相對(duì)于I噸的所述低硅含釩鐵水，所述石英砂的用量為l_3kg。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述吹煉提釩的條件包括:通過氧槍向轉(zhuǎn)爐中吹入氧氣進(jìn)行吹煉，吹氧強(qiáng)度為1.8-2.2Nm3/min-t鐵水，吹氧時(shí)間為3-7分鐘。
【文檔編號(hào)】C21C5/36GK104032067SQ201410275802
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】梁新騰, 曾建華, 李揚(yáng)洲, 龔洪君, 楊森祥, 楊曉東, 喻林, 陳均, 何為, 陳路 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司