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        高硅鐵水轉(zhuǎn)爐提釩對釩渣質(zhì)量的影響及方法

        2018-05-28 09:09:04張帆
        東方教育 2018年9期

        張帆

        摘要:鐵水[ ]嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)爐提釩的質(zhì)量,鐵水[ ]對釩渣氧化具有抑制作用。釩渣渣態(tài)稀,將降低釩渣品位以及產(chǎn)渣率,導(dǎo)致半鋼余釩相對偏高。因此,有必要深入了解高硅鐵水對轉(zhuǎn)爐提釩的影響,并積極探究高硅鐵水提釩方法。本文淺析了高硅鐵水對轉(zhuǎn)爐提釩的影響,探究了高硅鐵水提釩方法,以期為高硅鐵水提釩方法提供借鑒。

        關(guān)鍵詞:高硅鐵水;提釩;釩渣質(zhì)量

        前言:鐵水[Si]會嚴(yán)重影響釩渣品位,鐵水的硅含量越高,對釩渣品位的影響就越大,使釩渣品位越趨降低。相關(guān)高硅鐵水轉(zhuǎn)爐提釩的實踐表明,當(dāng)鐵水硅在0.18%以上時,釩渣品位在15.0%以下。因此,本文所論述的高硅鐵水主要是指鐵水在0.18%以上的鐵水。

        一、高硅鐵水對轉(zhuǎn)爐提釩的影響

        1、釩氧化的熱力學(xué)條件以及硅的具體影響

        轉(zhuǎn)爐提釩的實際過程主要是鐵水中各類元素,諸如 、 、 、 以及 等進(jìn)行氧化反應(yīng)的具體過程。鐵水中各類元素的實際氧化反應(yīng)速度,主要由元素具體含量、吹釩時相應(yīng)的熱力學(xué)條件等因素決定,自由能 對反應(yīng)能力具有決定性影響。相對于[ ]與氧相應(yīng)的親和力,[ ]與氧相應(yīng)的親和力較強(qiáng)[1]。當(dāng)硅在鐵水中具有較高含量時,將對釩的氧化產(chǎn)生抑制影響。

        2、釩渣 比例上升將對釩渣品位造成稀釋

        提釩過程,實際上是鐵水中所含各類元素發(fā)生氧化的過程,鐵水[ ]與氧具有較強(qiáng)的結(jié)合能力,半鋼[ ]平均為0.02%,鐵水中的[ ]絕大部分發(fā)生氧化成為 。鐵水中[ ]的含量不同,將導(dǎo)致釩渣 含量存在較大差異,鐵水硅為0.1%時,對應(yīng)的釩渣 為11.7%;鐵水硅為0.30%時,對應(yīng)的釩渣為26.0%,前后相差的百分點為14.3。這就表明,當(dāng)鐵水硅的含量提高時,釩渣品位將被稀釋。釩渣中 含量較高時,將對生產(chǎn)釩制品具體過程呈現(xiàn)的釩收率產(chǎn)生影響。當(dāng)釩渣硅釩比 / 在1以上時,釩渣 每個百分點的上升,均會導(dǎo)致氧化釩收率0.2個百分點的下降[2]。也就是說,釩硅比與氧化釩回收率成反比。

        3、 、 轉(zhuǎn)化溫度提前達(dá)到將阻礙 的氧化

        鐵水[ ]上升,將加快熔池溫度的上升,使 、 轉(zhuǎn)化溫度提前達(dá)到,這就會對 的氧化產(chǎn)生阻礙作用,并造成半鋼[ ]高,將對釩渣的品位造成不良影響[3]。

        4、鐵水硅與釩渣品位呈現(xiàn)出線性關(guān)系

        鐵水[ ]上升,將造成釩渣 出現(xiàn)下降,根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)鐵水[ ]處于0.05%到0.30%的范圍之內(nèi)時,釩渣 將與鐵水與[ ]%呈現(xiàn)出線性關(guān)系,如下式所示:

        由該式可知,鐵水[ ]含量與釩渣 品位成反比,對于鐵水[ ]含量每0.01個百分點的增加,釩渣 均會相應(yīng)地產(chǎn)生0.35個百分點的降低。

        5、對折合渣率的影響

        在提釩實際過程中,鐵水中的[ ]經(jīng)過氧化反應(yīng)對 生成之后,初渣中所含的 與 、 等發(fā)生化學(xué)作用,生成鐵橄欖石類的硅酸鹽相,此類硅酸鹽相具有較低熔點,且導(dǎo)致釩渣相應(yīng)的熔點以及年度出現(xiàn)降低,并導(dǎo)致釩渣流動性出現(xiàn)增加。在鐵水[ ]在0.05%以下時,向熔池適量添加 ,促進(jìn)爐渣相應(yīng)流動性的適度增加,可實現(xiàn)對偏稠渣態(tài)的有效避免,并促進(jìn)釩的有效氧化。當(dāng)鐵水[ ]含量偏高時,渣中低熔點相會呈現(xiàn)過高現(xiàn)象,且渣態(tài)過稀,會加劇釩渣流失,降低釩渣產(chǎn)渣率[4]。

        二、 高硅鐵水提釩方法

        1、轉(zhuǎn)爐復(fù)吹技術(shù)

        (1)提釩復(fù)吹改造

        提釩爐復(fù)吹,可加速鐵水中所含釩的氧化,并強(qiáng)化金屬與爐渣相應(yīng)的還原過程,使?fàn)t渣-金屬體系趨于平衡,實現(xiàn)對釩渣中所含氧化鐵的有效降低,并促進(jìn)鐵水中所含釩實際氧化率以及釩渣中 含量的提高,實現(xiàn)對釩渣品位的有效改善。當(dāng)前主要采用4塊復(fù)吹透氣磚,在此基礎(chǔ)上,可采取如下措施對提釩復(fù)吹透氣磚進(jìn)行改造:①對之增設(shè)自動控制儀檢測表,對提釩復(fù)吹實施計算機(jī)自動控制。②對復(fù)吹流量進(jìn)行智能控制,采用大流量進(jìn)行提釩,促進(jìn)復(fù)吹效果的有效加強(qiáng),暫停提釩時采用小流量,有效節(jié)約能源。③增設(shè)“復(fù)吹緊停模式”,確保在提釩爐異常情況下,有效保障其安全。提釩復(fù)吹改造,能有效縮短提釩吹氧時間,并促進(jìn)提釩周期的有效縮短和釩渣產(chǎn)量的大幅度提高。另外,能提高釩渣品位和產(chǎn)渣率,改善冶金效果。

        2、碳質(zhì)還原劑

        為實現(xiàn)釩渣品位的提高,可將碳質(zhì)還原劑添加入提釩爐內(nèi),促進(jìn)釩渣 含量的有效降低,實現(xiàn)對釩渣的有效濃縮。碳質(zhì)還原劑的具體使用方法如下:在提釩出渣相應(yīng)爐此,完成吹釩后,在提氧槍時,將碳質(zhì)還原劑加入其中,并實施時長1到2分鐘的搖爐,方能實施出半鋼操作,并對搖爐范圍進(jìn)行控制,使之保持在爐前45°到爐后45°之間。在倒渣相應(yīng)爐次,在下氧槍實施吹氧之前,要對復(fù)吹進(jìn)行手動調(diào)節(jié),并對流量進(jìn)行設(shè)定,使之保持在120—160m?/h,完成出半鋼操作后,對復(fù)吹控制模式調(diào)回,使之為自動操作,實現(xiàn)對攪拌效果的加強(qiáng)。

        3、預(yù)脫硅技術(shù)

        鐵水[ ]對釩渣生產(chǎn)具有較大影響。在提硅之前,將部分[ ]脫去,即可實現(xiàn)釩渣品位的有效提高。將脫硅劑添加入脫硫劑中,能有效改善脫硫效果,并將部分硅有效脫去。因此,預(yù)脫硅技術(shù),即是先脫硫,后實施提釩,并將脫硅劑添加入脫硫劑中,有效實現(xiàn)脫硫以及脫硅,其工藝流程如下:含釩鐵水→采用脫硅劑實施脫硫、脫硅→扒渣→轉(zhuǎn)爐提釩→煉鋼。在高硅提釩過程中,使用脫硅劑,能有效提高釩渣品位。

        結(jié)語:綜上所述,鐵水[Si]會嚴(yán)重影響釩渣品位,鐵水的硅含量越高,對釩渣品位的影響就越大,使釩渣品位越趨降低,釩渣 比例上升將對釩渣品位造成稀釋,當(dāng)鐵水[ ]含量偏高時,渣中低熔點相會呈現(xiàn)過高現(xiàn)象,且渣態(tài)過稀,會加劇釩渣流失,降低釩渣產(chǎn)渣率。因此,可采用提釩復(fù)吹工藝、添加碳質(zhì)還原劑以及預(yù)脫硅技術(shù)等高硅提釩方法有效提高釩渣品位和質(zhì)量。

        參考文獻(xiàn):

        [1]孫成翔.轉(zhuǎn)爐提釩工藝對釩渣質(zhì)量的影響[J].中國科技博覽,2013(34):577-577.

        [2]梁新騰,曾建華,李揚洲,等.一種轉(zhuǎn)爐提釩的釩渣改性劑及轉(zhuǎn)爐提釩冶煉方法:CN104195283 A[P].2014.

        [3]張濤.轉(zhuǎn)爐提釩過程同時造渣脫磷的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D].重慶大學(xué),2015.

        [4]李國庭,李敬賓,張文彪,等.150t轉(zhuǎn)爐低釩鐵水提釩生產(chǎn)實踐[C]//2014全國釩鈦學(xué)術(shù)交流會. 2014.

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