[發(fā)明專利]含釩鐵水提釩煉鋼的冶煉方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410029170.2
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN103773917A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田鵬;白瑞國;張興利;高海;王琪;陳超
• 申請（專利權(quán)）人: 河北鋼鐵股份有限公司承德分公司
• 主分類號: C21C5/30
• 分類號: C21C5/30;C21C5/36;C21C7/076
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種含釩鐵水提釩煉鋼的冶煉方法。

背景技術(shù)

目前利用含釩鐵水進(jìn)行煉鋼生產(chǎn)時(shí)，采用雙聯(lián)工藝來實(shí)現(xiàn)提釩和煉鋼的目的，其工藝流程為：含釩鐵水—轉(zhuǎn)爐提釩—轉(zhuǎn)爐煉鋼—精煉—連鑄，其中采用一臺轉(zhuǎn)爐提釩爐供兩臺轉(zhuǎn)爐煉鋼爐，轉(zhuǎn)爐提釩產(chǎn)生的釩渣留在提釩包底倒出，轉(zhuǎn)爐提釩后的半鋼倒入周轉(zhuǎn)包后再倒入轉(zhuǎn)爐進(jìn)行煉鋼，半鋼中釩質(zhì)量百分比在0.04%—0.05%間，轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)釩質(zhì)量百分比在0.005%以下，其它成分滿足生產(chǎn)要求。可見，與采用普通鐵水作為煉鋼原料的傳統(tǒng)煉鋼工藝流程相比多了轉(zhuǎn)爐提釩工藝，增加了一臺轉(zhuǎn)爐用于提釩、一個(gè)從提釩轉(zhuǎn)爐到煉鋼轉(zhuǎn)爐的周轉(zhuǎn)包、提釩半鋼從提釩轉(zhuǎn)爐出鋼到轉(zhuǎn)爐煉鋼裝入的時(shí)間以及這些過程產(chǎn)生的熱量損失和增加的勞動量。同時(shí)當(dāng)轉(zhuǎn)爐存在檢修時(shí)，因?yàn)樘徕C周期比煉鋼周期的一半還少，往往造成提釩等待煉鋼的問題，或不經(jīng)提釩操作而直接對含釩鐵水進(jìn)行煉鋼操作，造成不提釩影響釩渣產(chǎn)量和釩資源流失的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種含釩鐵水在同一轉(zhuǎn)爐中實(shí)現(xiàn)提釩、煉鋼過程的含釩鐵水提釩煉鋼的冶煉方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：其將含釩鐵水經(jīng)轉(zhuǎn)爐煉鋼工序、精煉工序和連鑄工序進(jìn)行冶煉，其特征在于，所述轉(zhuǎn)爐煉鋼工序?yàn)椋?

（1）提釩：含釩鐵水在轉(zhuǎn)爐內(nèi)采用氮氧復(fù)合噴吹進(jìn)行吹煉，噴吹過程溫度控制在1340℃～1400℃，直至鐵水中釩含量≤0.05wt%時(shí)停止噴吹；

（2）回收釩渣：傾斜轉(zhuǎn)爐，通過撈渣或扒渣方式回收轉(zhuǎn)爐內(nèi)的釩渣；

（3）煉鋼：回收釩渣后的鋼水在轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行煉鋼吹煉，吹煉采用氮氧復(fù)合噴吹；吹煉過程根據(jù)鋼種要求加入造渣劑、控制吹煉終點(diǎn)。

本發(fā)明所述步驟（1）提釩過程中，加入冷卻劑進(jìn)行降溫處理，以保證溫度控制。所述冷卻劑為含釩球團(tuán)和/或廢鋼；含釩球團(tuán)中成分的重量含量為：TFe≥60%，V₂O₅≥0.33%，CaO≤0.69%，SiO₂≤1.35%，H₂O≤2.5%；加入量由提釩靜態(tài)/動態(tài)模型進(jìn)行計(jì)算，球團(tuán)中含釩的目的是為了提高釩渣品位；此外，為防止熔池溫度上升過快，要求氮氧復(fù)合噴吹的氧壓為0.70MPa～0.82MPa。。

本發(fā)明所述步驟（3）煉鋼過程中的造渣劑為石灰、輕燒白云石和/或生白云石。

本發(fā)明所述步驟（3）煉鋼過程中，為快速提高熔池溫度，噴吹時(shí)需加大吹氧流量，要求氮氧復(fù)合噴吹的氧壓為0.88MPa～1.00MPa。

本發(fā)明的工藝原理為：

1）鐵水中元素存在選擇性氧化：根據(jù)圖1鐵水中元素氧化的ΔGθ-T圖可知，釩的氧化性低于鈦和硅等，高于錳、鉻、磷、鐵和硫等。同時(shí)根據(jù)公式2/3[V]+CO(g)=1/3(V₂O₃)+[C]，ΔGe=-250170+153.09Te，可計(jì)算出當(dāng)ΔGe=0時(shí)Te=1361℃，即在此溫度釩和碳的氧化順序發(fā)生改變，而工業(yè)生產(chǎn)中Te受釩濃度和氧分壓等的影響存在一個(gè)波動范圍，一般在1340℃到1400℃間，即在1400℃以下時(shí)釩的氧化性高于碳。生產(chǎn)實(shí)踐表明提釩前期熔池處于“純脫釩”狀態(tài)，脫釩量占總提釩量的80%，進(jìn)入中后期，碳氧化逐漸處于優(yōu)先，碳氧化率達(dá)70%，脫釩速度隨釩含量的降低而降低，脫釩量占總提釩量的14%。由于含釩鐵水中平均釩含量為0.220%，故在提釩前期結(jié)束后釩含量平均為0.044%，再通過撈渣或扒渣方式得到的釩渣在品位上均高于完全提釩后的釩渣。故可通過溫度改變來實(shí)現(xiàn)對釩、碳氧化速率的控制。

2）提釩過程是一個(gè)升溫過程：鐵水中鈦、硅、釩、錳、鉻、碳、鐵等氧化時(shí)要放出大量的熱，使熔池溫度迅速上升，故當(dāng)溫度超過Te時(shí)，鐵水中碳大量氧化而抑制釩的氧化，因此要加入冷卻劑降溫來保證釩的高效氧化，故提釩半鋼溫度均在1400℃以下。而為了保證連鑄溫度要求，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度一般在1650℃以上。采用一臺轉(zhuǎn)爐進(jìn)行提釩和煉鋼后，吹煉前期采用提釩工藝操作，提釩過程的升溫通過加入含釩球團(tuán)等冷卻劑進(jìn)行降溫，以提高釩的氧化率，吹煉前期結(jié)束后直接通過撈渣或扒渣等方式回收釩渣，防止后續(xù)吹煉影響釩渣的品位和組成；吹煉中后期進(jìn)行煉鋼工藝操作，通過加入石灰、輕燒白云石和生白云石等造渣劑降低鋼中P、S含量，尤其同時(shí)加大吹氧流量提高Si、Ti、C的氧化速率，以達(dá)到快速升溫的目的，當(dāng)終點(diǎn)成分滿足鋼種要求時(shí)出鋼。