含钒磷铁提钒冶炼试验研究

本文详细分析了含钒磷铁的物相,根据含钒磷铁中各元素对氧的亲和力不同,采用高温熔体吹氧—选择性氧化的冶炼工艺技术。试验研究了冶炼过程中温度、耗氧量等因素对钒、磷、铁等元素氧化率的影响。试验结果表明:吹氧冶炼温度控制在1350~1400℃、耗氧量为140~160 L/kg时分离效果最为理想,钒的氧化率可以达到95%以上,铁的氧化率控制在45%以下。     

攀枝花钒钛磁铁矿氧化钠化冶炼新流程研究

本文详细介绍了攀枝花钒钛磁铁矿氧化钠化冶炼新流程试验研究结果,表明含钒铁水采用吹氧法配加碳酸钠(氧耗为15标米~2/吨铁、碳酸钠单耗为40—50公斤/吨铁),预处理平均钒磷硫脱除率分别为79.3、77.2和80.2％;预处理后的低磷硫半钢,不加任何造渣材料在氧气底吹转炉内脱碳升温炼成优质碳素钢,吹炼终点钢水磷硫平均含量很低,分别为0.022和0.025％;预处理所获含钒钠化渣(含13.3％V_2O_5)可不经回转窑焙烧直接水浸制取高纯五氧化二钒(大于99％V_2O_5),钒收率大于87％,同时可回收部分钠盐返回使用(钠回收率大于55％)。     

含钒铁水炼钢应用研究

通过含钒铁水在转炉炼钢生产过程研究分析,总结出了含钒铁水冶炼变化规律。钒的氧化特征表明,转炉单渣冶炼条件下钒氧化率为98.9%,钒总收得率为7.7%,钢包渣中钒的收得率约为90.4%,可利用钒渣生产含钒钢。含钒铁水减少了HRB400钢筋钒氮合金消耗,降低了生产成本。     

提高钒铌元素收得率的转炉冶炼脱氧工艺探讨

分析了转炉冶炼过程中钒铌元素的氧化特征、钢水中钒铌与碳元素的选择性氧化原理和钒铌微合金化建筑螺纹钢的脱氧工艺。为了提高钒铌元素的收得率,对转炉冶炼脱氧工艺进行了以下优化:转炉冶炼采用顶底复吹,提高终点碳命中率,有效挡渣出钢,钢包内脱氧剂以硅锰合金为主,钒合金化选用氮化钒铁,铌合金化选用50铌铁,钒铌合金在钢水脱氧后直接加入钢包,采用钢包吹氮精炼钢水。     

含钒铁水多段组合式预处理工艺

 介绍一种将含钒铁水复合喷吹预脱硫、提钒过程脱硅钛及出半钢过程脱磷技术相结合形成的新型含钒铁水“三脱”预处理工艺。通过研究复合喷吹脱硫工艺的喷吹枪位、喷吹速率、脱硫剂配比等参数对脱硫的影响,优化了含钒铁水复合喷吹脱硫工艺,并在提钒过程中实现了脱硅、脱钛。通过对出半钢过程预脱磷技术研究,取得了提高脱磷氧化率、降低炼钢转炉脱磷负担的冶金效果。     

喷吹钠盐处理含钒铁水工业试验

钠盐处理含钒铁水以直接提钒,对某些钢铁厂来说,具有很大的吸引力。以氧为载体,喷吹钠盐处理含钒铁水,具有技术先进,工艺简单易行,钠盐利用率高等特点;处理后的低硫、磷纯净铁水,为无渣或少渣炼钢提供了基础条件。本试验中,对喷吹设备和喷吹工艺条件进行了研究,在钠盐、供氧量等适宜条件下,可取得钒脱除率≥85％,硫、磷脱除率≥90％的良好结果;钠化钒渣中钒的转化率十分理想,一般大于95％。     

含钒磷铁提钒工艺研究综述

综述了含钒磷铁提钒工艺的研究现状,简述了高温冶炼工艺和低温焙烧工艺的基本原理及特点。对目前代表性工艺技术进行分析,指出了含钒磷铁综合回收利用过程中存在的问题。     

低钒铁水提钒试验

根据攀成钢含钒铁水的特点和设备、工艺实际情况,采用转炉双联提钒法,开展了低钒铁水提钒工业试验,生产出成品试验钒渣143.2 t。铁水提钒各项技术经济指标优良,半钢[C]3.23%,[V]0.036%,温度1 395.5℃;钒渣V2O56.71%,TFe34.2%;钒氧化率76%,钒回收率为62.78%。提钒过程钒、碳元素氧化特征表明,提钒主要在吹氧前3 min进行,在4.5 min时结束;脱碳主要在提钒后期进行。     

用吹氧法加钠盐处理含钒铁水

本文介绍了攀钢用吹氧法加钠盐处理含钒铁水,同时脱除钒、磷,硫的实验室与工业性试验情况。试验结果表明,这种新的铁水予处理工艺,对攀钢现流程的吹钒和半钢炼钢的技术改造具有一定的现实意义。     

用碳酸钠吹氧法予处理含钒铁水—半钢氧气底吹转炉无渣炼钢

用碳酸钠吹氧法予处理含钒铁水同时脱除钒磷硫,低磷硫半钢氧气底吹转炉无渣炼钢半工业性联动试验,国内外首次进行。攀钢低硫含钒铁水经予处理后,得含3.55[C]％,0.011(P)％,0.013[S]％和0.067[V]％的优质半钢,甚至硫高达0.150％的含钒生铁也能获得[S]<0.028％的优质半钢;这种半钢在氧气底吹转炉内,不加任何造渣剂,仅脱碳调温,炼成优质碳素钢,成份、机械性能和钢中气体含量均符合部颁标准要求;所获含钒钠化渣,钒转化率大于99％,浸出率大于96％,可以不经细破和回转窑氧化钠化焙烧而直接提取精制五氧化二钒。本方法有可能成为大规模开发攀枝花钒钛磁铁矿,实现综合回收铁、钒和钛的更有效的新途径。     

旋流氧枪在提钒转炉上的应用

通过水模拟试验,研究了旋流氧枪对熔池的搅拌效果,发现采用10°旋流氧枪喷吹时混匀时间最短,仅为47.6s,因此,对熔池搅拌的效果最佳。在此基础上,采用10°旋流氧枪在现场150t提钒转炉上进行吹炼提钒。研究发现:采用旋流氧枪可保证提钒转炉冶炼过程的正常进行,半钢钒的质量分数比常规氧枪冶炼时降低17.8%,转炉提钒率提高5.1%,钒渣V2O5品位提高0.93%,减少了铁损,为提高提钒转炉钒资源回收率提供了新技术。     

转炉含钒钢渣冶炼钒系合金新流程工艺思路

钒钛磁铁矿在以钢铁为主导的冶炼工艺流程中,经转炉提钒炼钢后渣中仍存有不少的钒。目前,有关于钢渣返回高炉冶炼,以及钠化或钙化湿法提钒技术等报道,但因存在诸多问题尚未大规模生产。文章提出了一套新的冶炼工艺来生产钒系列合金:矿热炉以含钒钢渣为主配加钒钛磁铁矿生产高钒生铁;使用一台AOD炉通过顶吹氧、低吹氩并加入适当冷却剂生产钒渣,另一台AOD炉以提钒后的含钒铁水经脱磷脱碳等工序生产低钒合金;倾动电炉以钒渣为原料用电硅热法生产硅钒合金;真空电阻炉和重熔炉以钒片为原料生产钒氮合金。该工艺可有效解决钢厂产生的大量脱磷钢渣,实现对钒、铁等有价资源最大限度的回收利用,具有显著的经济效益和环境效益。     

用钠盐处理含钒铁水时氧位的研究

在实验室用钠盐处理含钒铁水过程中,应用ZrO_2基固体电解质氧浓差电池同时测定铁水内部和渣-铁界面氧位。实验表明,处理过程中铁水内部氧位几平没有变化,而界面氧位在加入添加剂后,由原来的0.00005～0.00015迅速升高到0.00094～0.00224,相应地,铁水中钒、磷、硫、钛等元素迅速氧化而脱除。随着界面氧位降低到0.00016～0.0004时,各元素脱除速率也降到最低值(硅除外),氧位再降低时,即产生回钒、磷、硫的现象。土碱、碳酸钠、碳酸钠十三氧化二铁等添加剂都能使界面氧位提高,其中以加入碳酸钠十三氧化二铁系时氧位水平最高。由于界面氧位与铁水中各元素的含量及其脱除速率有良好的对应关系,并能反映出添加剂的氧化性,所以界面氧位是表征界面状态的重要因子。实验还表明发生脱钒、磷反应的地点是界面。     

含铌铁水中碳和硅的氧化规律

 为了研究铌在铁水吹氧冶炼过程中的氧化规律，在中频炉内进行了加入碱度分别为0.538和1.5的CaO-SiO2-Al2O3系造渣剂和不加渣的含铌铁水底吹氧气的冶炼试验。铁水温度为1 550 ℃时，研究了含铌铁水中硅、碳和铌的氧化规律，并利用FactSage软件进行了不同温度与不同碱度的造渣剂和无渣氧化铁水中各元素的热力学平衡计算。结果表明，高温吹炼使铁水中的碳优先于铁水中的硅氧化，而低温吹炼则促进铁水中硅优先于碳氧化；降低造渣剂碱度促进铁水中碳氧化、抑制硅氧化，碳和硅的氧化转化温度为1 490 ℃；在吹氧冶炼终点，加入碱度为1.5的造渣剂，铁水中硅质量分数下降到0.138%时，铌开始氧化减少，而加入碱度为0.538的造渣剂，铁水中碳质量分数下降到0.61%，硅质量分数升高到0.56%，铌质量分数不变，因此含铌铁水可通过加入低碱度造渣剂高温吹氧冶炼为含铌钢水。     

复吹转炉铁水提钒理论及热模拟试验

采用共存理论计算了提钒炉渣V_2O_3-SiO_2-TiO_2-Cr_2O_3-MgO-MnO-FeO中V_2O_3的活度系数,研究了炉渣组元、温度对V_2O_3活度系数的影响,得到V2O3的活度系数为0.5×10~(-6)~9.0×10~(-6)。通过对V-C平衡进行研究,得出了V-C氧化的转化温度为1380℃,即吹炼过程铁水控制温度。采用具备顶底复吹功能的500kg中频感应炉模拟了复吹转炉铁水提钒工艺,试验结果表明:吹炼终点钒质量分数平均为0.06%,钒氧化率为95%。底吹搅拌可以显著加速铁水中钒的氧化,缩短3min的冶炼周期。     

高炉含钒铁水喷吹CO_2直接冶炼半钢的研究

通过对喷吹CO_2直接冶炼高炉含钒铁水脱碳保钒体系进行热力学分析和试验研究,结果表明,利用CO_2吹炼脱碳保钒是可行的。标准状态下,脱碳保钒转化温度为1 630 K。得出适宜试验条件为气体流量为0.6 L/min,通气时间为80 min,冶炼温度1 550℃,CO_2浓度为70%,脱碳率达到95.6%,钒含量略微上升。     

天铁180t转炉少渣低温高效脱磷冶炼工艺实践

为优化转炉冶炼工艺,对180 t顶底复吹转炉进行少渣低温高效冶炼试验,采用少渣冶炼工艺,即:兑铁→脱磷期冶炼→前期倒渣→脱碳期冶炼→终点出钢,实现了前期渣碱度平均1.91,前期脱磷率平均56.25%,后期渣碱度平均3.02,终点脱磷率平均90%,过程石灰、白云石消耗分别降低30%、20%以上。冶炼前期碱度1.5~2.0,熔池温度1 350~1 400℃更有利于铁水中磷的脱除;随着出钢温度和终渣碱度的提高,钢中磷含量增加。     

电铝热法冶炼FeV80喷粉技术研究

FeV80是冶炼含钒特殊钢材的重要原料。在电铝热法冶炼FeV80过程后期,采用喷吹铝粉、铁粉技术,充分搅拌熔池,强还原熔渣中的残留氧化钒,调整合金成分,能有效提高冶炼钒回收率和产品质量。     

氧顶转炉吹炼低钒铁水钒氧化的动力学

在实验条件下,研究了低钒铁水钒氧化的动力学,导出了脱钒正逆反应的限制环节和反应速度表达式,计算了铁水脱钒后的终点含钒量,获得了低钒铁水合理的吹钒温度制度。研究表明,顶底复吹工艺有利于含钒铁水的提钒。10t氧顶转炉吹炼含0.31％V的低钒铁水时,钒、碳氧化动力学与实验室研究规律一致,提钒工艺的技经指标达到了国内先进水平。     

贫化铜渣熔融还原提铁试验研究

研究以贫化铜渣为对象,首先对贫化铜渣熔融还原进行理论分析,并进行试验考察炉渣碱度、碳氧比、冶炼时间和冶炼温度四个因素对铜渣中铁元素回收率的影响。试验结果表明,(1)贫化铜渣熔融还原提铁合理的试验参数为:铜渣碱度0.3~0.5,碳氧比为1.15~12,冶炼温度为1 500~1 550℃,冶炼时间为40~45 min;(2)在合理试验参数下,铁元素回收率在90%以上,铜元素全部进入金属相;(3)试验获得了铁含量88%~90%,铜含量4.2%~4.6%的含铜铁,可望用于耐候钢等舍铜钢种的冶炼。尾渣中SiO2含量高达50%以上,可使用制备矿物棉等高附加值产品,从而实现铜渣资源的全部高附加值利用。