一種頂底復吹轉爐提釩的方法技術

本發明專利技術公開了一種頂底復吹轉爐提釩的方法，該方法包括：將含釩鐵水和冷卻劑加入到轉爐中，并進行供氧吹煉和底吹，所述底吹采用的是氮氣，其中，所述供氧吹煉采用的是氧氣和二氧化碳的混合氣體。采用本發明專利技術的轉爐提釩的方法，在不加入大量冷卻劑的條件下，所得釩氧化率高于90％且碳氧化率低于13％。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及本專利技術涉及。
技術介紹
我國是釩鈦磁鐵礦大國，而由高爐冶煉釩鈦磁鐵礦所得的鐵水與普通鐵水相比其釩含量高，因此鐵水煉鋼前必須提釩以制取釩渣，是獲得釩資源的一般途徑。目前，國內外制取釩渣的方法較多，主要有新西蘭鐵水包吹釩工藝、南非搖包提釩工藝、俄羅斯和中國的轉爐提釩工藝等，另外還包括含釩鋼渣提釩、石煤提釩工藝等。其中以轉爐提釩工藝最優，最為經濟。通常通過調控冷卻劑、過程溫度和吹煉時間來不斷對轉爐提釩工藝進行改進。其中，由于鐵水提釩是一項選擇性氧化技術。在供氧吹煉過程中，[Si]、[Mn]、[V]、[C]等元素氧化使熔池快速升溫，而[Si]、[Mn]氧化發生在[V]氧化之前，其氧化難以抑制，而[C]、[V]的氧化的轉化溫度在1385°C左右，低于此溫度，釩優先于碳氧化，高于此溫度，碳優先于釩氧化，因此要獲得[V]的高氧化率和高收率，必須加入提釩冷卻劑，控制熔池溫度使之逼近[C]、[V]轉化溫度，達到提釩保碳的目的。所以采用加入冷卻劑的方式使鐵水溫度降到合適的范圍。CN1789435A公開了一種鐵水提釩控鈣冷卻劑及鐵水提釩控鈣工藝，其提釩冷卻劑的化學成分(Wt% )為:氧化鐵皮56-60%、鐵精礦粉30-40%、結合劑5_10%，該冷卻劑可增高釩的提取率和釩渣品位 ，穩定釩渣氧化鈣含量，但其冷卻劑的用量在60-90kg/tiH#，可見其仍然需要較高的冷卻劑用量來控制溫度。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有的轉爐提釩中冷卻劑用量高的缺陷，提供一種冷卻劑用量少且釩的氧化率高的頂底復吹轉爐提釩的方法。本專利技術的專利技術人深入研究發現，在頂底復吹轉爐提釩過程中，采用氧氣和二氧化碳的混合氣體進行供氧吹煉的方式，可以大大降低鐵水的碳氧化率，提高釩的氧化率，且無需加入大量的冷卻劑進行降溫。由此，本專利技術提供，該方法包括:將含釩鐵水和冷卻劑加入到轉爐中，并進行供氧吹煉和底吹，所述底吹采用的是氮氣，其中，所述供氧吹煉采用的是氧氣和二氧化碳的混合氣體。采用本專利技術的轉爐提釩的方法，可以在不加入大量冷卻劑的條件下，在吹煉結束后，所述含釩鐵水的釩氧化率高于90%且碳氧化率低于13%。本專利技術的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。【具體實施方式】以下對本專利技術的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本專利技術，并不用于限制本專利技術。[0011 ] 本專利技術中，釩氧化率是指提釩前的含釩鐵水中的釩含量與提釩后的半鋼中釩含量相減所得的差值與提釩前的含釩鐵水中的釩含量的重量百分比。本專利技術中，碳氧化率是指提釩前的含釩鐵水中的碳含量與提釩后的半鋼中碳含量相減所得的差值與提釩前的含釩鐵水中的碳含量的重量百分比。這里的“半鋼”可以是指含釩鐵水經過本專利技術的轉爐提釩的方法提釩后得到的產物，其碳含量介于鐵水和鋼水之間。本專利技術提供，該方法包括:將含釩鐵水和冷卻劑加入到轉爐中，并進行供氧吹煉和底吹，所述底吹采用的是氮氣，其中，所述供氧吹煉采用的是氧氣和二氧化碳的混合氣體。本專利技術中的吹煉是指從供氧吹煉開始提供氧氣和二氧化碳氣體的混合氣體進行供氧至到供氧吹煉停止提供氣體不再進行供氧的過程。根據本專利技術，所述含釩鐵水可以為本領域常規的含釩鐵礦熔融的鐵水，例如由釩鈦磁鐵礦經高爐冶煉后得到的鐵水。由于本專利技術的轉爐提釩的方法可以獲得較高的釩氧化率和較低的碳氧化率，因此，可以用于釩含量更低的含釩鐵水的提釩處理，例如所述含釩鐵水的釩的含量為0.2-0.35重量％，優選為0.25-0.32重量％ ;碳的含量為4_5重量％，優選為4.2-4.8重量％ ;硅的含量為0.1-0.3重量％，優選為0.15-0.25重量％ ;錳的含量為0.15-0.5重量％，優選為0.18-0.31重量％ ;鐵的含量為93重量％以上，優選為94-97重量％。在上述范圍的含 釩鐵水的處理還可以降低提釩過程的熱損失。所述含釩鐵水中還可能含有少量的硫、磷、鈦等，例如硫的含量為0.055-0.1重量％，磷的含量為0.06-0.08重量％，鈦的含量為0.1-0.35重量％，這些雜質元素對提釩的影響不大。所述含釩鐵水的溫度可以為本領域常規的轉爐提釩所處理的含釩鐵水的溫度，優選地，所述含釩鐵水的溫度控制在碳-釩氧化轉化點的溫度附近，例如1200-1320°C。根據本專利技術，將所述含釩鐵水加入到轉爐中進行吹煉，為了更好地控制吹煉過程中的爐內鐵水的溫度，需要向轉爐內加入冷卻劑。所述冷卻劑可以在供氧吹煉前和/或供氧吹煉過程中任何時間段內加入。雖然本專利技術中對所述冷卻劑的加入時機并未有任何限制，但是由于采用本專利技術的方法可以更好地控制在供氧吹煉過程中的碳的氧化以及避免因其氧化造成的高溫的問題，因此，為了簡化操作，本專利技術優選待所述含釩鐵水加入到轉爐中后在開始進行供氧吹煉后0.5-1.5min加入所述冷卻劑。并且，雖然所述冷卻劑的用量可以為本領域常規的用量，但是本專利技術中采用更少量的冷卻劑就可以在供氧吹煉結束后獲得碳氧化率低且釩氧化率高的鐵水，因此，出于降低成本的原因，優選地，所述冷卻劑的用量為15-25kg/t鐵水,更優選為16-19kg/t鐵水。所述冷卻劑可以為本領域常規的冷卻劑，例如生鐵塊、廢鋼、廢釩渣、鐵皮球、污泥球、鐵礦石、燒結礦、球團礦等中的一種或多種，優選為生鐵塊、鐵皮球、污泥球、球團礦中的一種或多種。所述生鐵塊、廢鋼、廢釩渣、鐵皮球、污泥球、鐵礦石、燒結礦、球團礦各自可以為本領域常規的選擇，例如所述生鐵塊是指含釩鐵水鑄造的鐵塊，其成分與含釩鐵水一致；所述廢釩渣是指釩渣經過破碎篩選后的固體顆粒，其含有40-50重量％的鐵；所述污泥球是指將提釩轉爐除去的塵灰經過造球得到，其含有60-65重量％的TFe，5-10重量％的SiO2,5-10重量％的MnO，小于5重量％的CaO ;所述鐵礦石是指含釩鈦原礦；所述燒結礦是指高爐用含釩鐵精礦生產的燒結礦；所述球團礦是指含釩鐵精礦生產的球團。根據本專利技術的一種優選的實施方式，所述冷卻劑的組成為10-20重量％的生鐵塊和80-90重量％的鐵皮球。根據本專利技術的另一種優選的實施方式，所述冷卻劑的組成為20-30重量％的球團礦和70-80重量％的鐵皮球。根據本專利技術的另一種優選的實施方式，所述冷卻劑為鐵皮球。根據本專利技術的另一種優選的實施方式，所述冷卻劑的組成為5-10重量％的生鐵塊，70-80重量％的鐵皮球，10-15重量％的球團礦。根據本專利技術的頂底復吹轉爐提釩的方法，其中，頂底復吹的頂吹是指在轉爐的上方噴吹氧氣和二氧化碳的混合氣體進行供氧吹煉。在本專利技術中，只要供氧吹煉采用的是氧氣和二氧化碳的混合氣體，即可實現在供氧吹煉結束后，所述含釩鐵水的釩氧化率更高且碳氧化率更低的效果。優選地，所述供氧吹煉采用的氧氣和二氧化碳的混合氣體中，氧氣和二氧化碳的體積比為(3-8):1，更優選為(3-5):1，更進一步優選為(3-4.5):1，最優選為(3.5-4.5):1，所述體積比值的是標準大氣壓下的體積比。在本專利技術中，所述供氧吹煉采用的是氧氣和二氧化碳的混合氣體，既可實現常規的供氧吹煉中對鐵水中的釩等金屬的氧化，又可以更大程度上抑制鐵水中碳的氧化，實現提釩保碳的目的。因此，本專利技術中對供氧吹煉的條件并無特別的限定，可以根據所要處本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種頂底復吹轉爐提釩的方法，該方法包括：將含釩鐵水和冷卻劑加入到轉爐中，并進行供氧吹煉和底吹，所述底吹采用的是氮氣，其特征在于，所述供氧吹煉采用的是氧氣和二氧化碳的混合氣體。

【技術特征摘要】
1.一種頂底復吹轉爐提釩的方法，該方法包括:將含釩鐵水和冷卻劑加入到轉爐中，并進行供氧吹煉和底吹，所述底吹采用的是氮氣，其特征在于，所述供氧吹煉采用的是氧氣和二氧化碳的混合氣體。2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述供氧吹煉采用的氧氣和二氧化碳的混合氣體中，氧氣和二氧化碳的體積比為(3-8):1。3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述供氧吹煉采用的氧氣和二氧化碳的混合氣體中，氧氣和二氧化碳的體積比為(3-5):1。4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述供氧吹煉采用的氧氣和二氧化碳的混合氣體中，氧氣和二氧化碳的體積比為(3-4.5):1，優選為(3.5-4.5):1。5.根據權利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，所述混合氣體的噴吹強度為2-6m3/ (min.t 鐵水)。6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述混合氣體的噴吹強度為2.5-4m3/(min.水)°7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述底吹包括在供氧吹煉期間和非供氧吹煉期間采用二氧化碳從爐底向上進行噴吹，在供氧吹煉期間采用的氮氣的噴吹強度為0.1-0.5m3/ (min.t t...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳煉，陳永，戈文蓀，王建，曾建華，董克平，黃正華，謝兵，李龍，蔣龍奎，
申請(專利權)人：攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51