钒钛铁水冶炼转炉炉龄提高的生产实践
含钛铁水脱硫及转炉冶炼实践
含钛铁水脱硫及转炉冶炼实践用钛矿或钛球进行高炉护炉操作已是高炉操作者常用的护炉方法。
其机理是当使用钛矿护炉时，Ti(C，N)将在高炉炉缸铁浴内形成并沉积于炉缸受侵蚀部位的工作面或砖缝之中，而Ti(C，N)的沉积或团聚物被认为起到了保护炉衬的作用。
2008年以后，鞍钢股份炼铁总厂开始使用钛球进行高炉护炉，由于最初无钛球护炉经验，铁水的钛含量显著升高且控制不稳定。
在未加钛球前，铁水钛稳定控制在0.05%以下，使用钛球护炉后，铁水钛提高到0.12%～0.20%，最高时甚至超过0.20%。
铁水钛含量升高，对炼钢工序的操作产生诸多不利影响，主要体现在：脱硫工序扒渣铁损增加，转炉冶炼工序熔剂消耗增加，溅渣护炉效果变差。
因此，研究针对含钛铁水的冶炼技术，对降低冶炼成本、减轻或消除铁水钛含量升高对炼钢操作的影响具有重要意义。
铁水钛含量升高的不利影响对铁水预处理脱硫工序的影响。
在铁水预处理脱硫时，如果钛含量较高，镁钙复合喷吹的载气氮气与铁水中的碳、钛极易结合生成Ti(C，N)，且易与CaO结合，恶化钙粉的脱硫效率，并使得脱后渣黏稠，增加喷吹粉剂消耗；同时由于渣黏稠，喷吹时进入渣中的铁液被包裹在渣中，造成扒渣工序铁损增加。
对转炉炼钢的影响。
在转炉冶炼过程中，钛的氧化物与石灰中的CaO 结合使得白灰利用率降低，转炉势必增加渣料消耗，造成熔剂成本增加。
同时渣量增加，直接导致转炉冶炼吹损增加，并且白灰利用率的降低增加了转炉脱磷负担，冶炼终点补吹次数增加，造成终渣FeO含量高，在增加铁损的同时恶化溅渣护炉效果。
含钛铁水脱硫工序冶炼实践目前国内外针对含钛铁水脱硫的应对策略。
德国等欧洲国家钢厂对采用加钒钛矿护炉的铁水，采取的办法是将冰晶石（K3AlF6）作为铁水熔剂制作成粉末与流化石灰粉混合后，通过脱硫喷枪喷入铁水中。
由于冰晶石熔点仅为600℃ ，能显著降低脱硫渣的熔点。
为防止氮化物的生成，可将脱硫载气氮气用氩气代替。
由于国内冰晶石资源贫乏，进口或国内人造冰晶石的价格过高，而鞍钢的氩气资源不足，因此须要研究新的方法以降低或彻底杜绝高钛铁水对铁水脱硫的影响。
含钒铁水转炉提钒渣冶炼方案(初稿)
含钒铁水转炉提钒渣冶炼方案目录1.钒相关基础知识 (4)1.1钒元素的发现与发展 (4)1.2国内钒的发展 (5)1.3钒的矿物简介 (6)1.4钒及其化合物的性质 (6)1.4.1金属钒的性质 (6)1.4.2金属钒的制备: (7)1.4.3钒的主要氧化物 (7)1.4.4含钒化合物的理化性能 (8)1.5钒在钢铁上的应用 (9)1.6钒的生产方法 (10)2.转炉提钒基本原理 (11)2.1转炉提钒的意义 (11)2.2转炉提钒的原理 (12)2.3铁质初渣与金属熔体间的氧化反应 (12)2.4转炉提钒脱钒、脱碳规律 (12)2.5铁水中钒与碳氧化的转化温度 (13)2.6影响转炉提钒的主要因素 (15)2.6.1铁水成分的影响 (15)2.6.2 铁水中钒的影响 (15)2.6.3.铁水硅的影响 (15)2.6.4.吹炼终点温度对钒渣中全铁含量影响 (16)2.6.5.供氧制度的影响 (17)3.提取钒渣方法 (17)3.1顶底复吹转炉提钒 (17)3.2转炉单联法提钒 (18)3.3攀钢转炉提钒工艺 (20)3.3.1转炉提钒工艺流程图 (20)3.3.2攀钢转炉提钒工艺过程 (20)3.3.3攀钢转炉提钒主要设备参数 (21)3.3.4攀钢转炉提钒用原材料 (21)3.3.5 不同氧枪的提钒效果 (22)3.3.6攀钢转炉提钒冷却制度 (23)3.3.7攀钢转炉提钒终点控制 (24)3.3.8出半钢和倒钒渣 (24)3.3.9攀钢提钒钒渣 (25)4.八钢炼钢提钒渣方案 .......................................................................... 错误！未定义书签。
1.钒相关基础知识1.1钒元素的发现与发展钒(V)，呈银灰色，原子序数为23，原子量为50.942，在元素周期表中属VB族，具有体心立方晶格。
1801年，墨西哥矿物学家德尔·里奥在研究铅矿时，发现一种化学性质与铬、铀相似的新元素，其盐类在酸中加热时呈红色，故名为红色素。
提高转炉炉龄的措施
郑州热能技术开发中心
提高转炉炉龄的措施
炉龄也称炉衬寿命。
是指转炉炉衬从投入使用到更换新炉衬止。
一个炉役期间所炼钢的总炉数，是衡量转炉生产水平的一项综合性指标，炉龄高低不仅代表着一个炼钢厂的技术装备、箱式炉工艺操作、生产管理等水平的高低，也决定着转炉的生产率、生产成本的高低。
1)炉衬耐材质量提高、采用综合砌炉是提高炉龄的基础，实验电炉优化炼钢系统，降低炼钢温度，提高溅渣效果是提高炉龄的关键；
2)提高炉龄可以降低生产成本，减少事故，管式炉增加产量和降低职工劳动强度，同时也对于炼钢生产、技术、管理等工作起到带动和促进作用。
郑州热能技术开发中心专业研发生产:电阻炉,电热烘干机,电阻烘干机,珍珠岩设备,煤气发生炉,热处理设备,台车炉,电阻炉配件,台车式电阻炉,箱式电阻炉,井式电阻炉,方形罩式电阻炉,珍珠岩膨化炉,转子铝头电阻炉,退火炉,淬火炉,单段煤气发生炉,双段煤气发生炉,煤气烧嘴,PID自动温控柜,电阻炉图纸,煤气发生炉图纸. 郑州热能技术开发中心。
硕士论文：转炉高效提钒相关技术基础研究
硕士论文：转炉高效提钒相关技术基础研究四四转炉高效提钒相关技术基础研究④重庆大学博士学位论文学生姓名:黄青云教授指导教师:谢兵专业:冶金工程学科门类:工学重庆大学材料科学与工程学院二一二年五月’.够:,,,中文摘要摘要钒是重要的战略物资,被称为“现代工业的味精”,广泛应用于钢铁工业、化学工业、航空航天工业、轻纺工业和医学等领域。
钒在自然界中主要赋存在钒铁磁铁矿中,我国攀枝花地区拥有丰富的钒钛磁铁矿资源。
而从钒铁磁铁矿中回收钒资源的常用工艺是还原钒铁磁铁矿获得含钒铁水,接着含钒铁水中的钒氧化进入渣中,之后通过湿法工艺从钒渣中提取。
从含钒铁水中提取钒的方法有摇包法、铁水包、雾化法、转炉法。
我国和俄罗斯都采用转炉提钒工艺。
经过多年努力,攀钢在钒资源的丌发和利用方面取得了不错的成绩,但现工艺流程下钒的回收率小于其它国家,钒渣品位、钒氧化率等均有待提高。
另外,针对铁水中含量约为.%的转炉提钒研究报道较少。
因此有必要摸清低钒铁水提钒机理及影响因素。
自动控制模型在转炉炼钢上已经成功应用,但是由于冶炼时间短,提钒转炉没有副枪、烟气检测设备,转炉提钒控制处于静态控制状态。
而我国的提钒操作仍采用人工手动操作,完全凭借操作工人的经验来控制,这导致半钢、钒渣质量不稳定。
因此丌发一款适用于我国特色的提钒控制模型是适应时代要求的。
针对我国转炉提钒工艺上存在的问题,丌展了基础研究,得到以下结论:①转炉提钒热力学研究,发现铁水中的钒主要被氧化成,也有少部分被氧化成;钒渣中的铁有、两种形式。
渣中的活度和活度系数随渣中、含量的增加而增加,随渣中、、含量的增加而减小,其值分别在。
和的数量级上,而渣中的活度及活度系数在同样条件下的变化趋势则与相反,其值分别在之和。
的数量级。
②转炉提钒动力学研究,发现铁水中对和的氧化均由较强的抑制作用,铁水初始含量升高将使得铁水中和的氧化速率明显降低,并导致终点铁水含量高;铁水初始含量增加将使其自身被氧化减少的速率加快,同时对铁水中的氧化有微小的抑制作用使其减少速率减慢,并且终点铁水含量将升高;温度升高使得被氧化的速率大幅度加快,同时使铁水中被氧化速率明显减缓;出渣中的快速生成可以促进、氧化。
攀钢含钒钛铁水预处理工艺实践
ηS = 11. 14 + 11. 79 W - 0. 416 W 2
(1)
r = 0. 76 , 2. 5 < W < 16 , n = 3581
②ηS 与喷吹速度 Q (kg/ min) 的关系
ηS = 64. 15 + 0. 771 Q - 0. 0045 Q2
(2)
3 撇渣
脱硫后的脱硫渣如果不去除 ,将会造成后步炼
图 4 铁水熔化性温度 、凝固点与含钒量的关系
由表 4 可知 ,攀钢采用 CaC2 基脱硫剂在铁水罐 内进行铁水脱硫 ,能够把铁水 [ S ] 脱到 0. 01 %的水 平 。但由于从高炉送来的铁水包盛铁量波动大 、带
铁水量 t·罐 - 1
90～130
表 2 喷粉脱硫喷吹参数
喷枪头 距罐底/ mm
过程温降/ ℃
3113 20
定 ,反应空间大 ,喷枪插入深度稳定 ,在脱硫剂消耗 为 7. 18～10. 40kg/ t Fe 时 ,铁水 [ S ]均在 0. 005 %以 下。
通过试验 ,还得出了脱硫率 (ηS) 与脱硫剂单耗
W 、喷吹速度 Q 的关系如下 : [2 ]
①ηS 与脱硫剂单耗 W (kg t Fe) 的关系
第 22 卷第 3 期 2001 年 9 月
钢 铁 钒 钛
IRON STEEL VANADIUM TITAN IUM
Vol. 22 ,No. 3 September 2001
生产实践
攀钢含钒钛铁水预处理工艺实践
陈小平1 ,杨素波2 ,戈文荪2 ,陈荣贵2 ,林茂强1
800
N2 流量 Nm31h - 1
120～150
喷粉速度 kg. min - 1
钒钛磁铁矿在玉钢高炉上的冶炼实践及分析
第一 期试验 炉料结构 为烧结 矿 ８ ％＋ ７ 块矿 ３ ％ ＋ 团矿 ｌ ％， 球 Ｏ 熟料 比 ９ ％． ７ 高炉 稳定 顺 行 ， 风 情 受
况 比较好 ， 温按 上 限控 制 ， 炉 物理 热充 足 ， 铁 流 渣
２％， 料 比 １０ 取 消块 矿 。此 时炉况发 生一定 ５ 熟 ０％，
２０年 １ ０８ ０月
第 ３期
昆 钢
科
技
９
钒钛磁铁矿在 玉钢 高炉上 的冶炼 实践及分析
欧 阳鹏 陈 昆 生
（玉溪新 兴钢铁有 限公 司 ）
摘 要 对玉 溪新 兴钢铁 有 限公 司 高炉使 用钒钛 矿 冶 炼试验 进 行 了总 结 。通过优 化 炉料 结 构 ，
ＴＯ ｉ２
强化 高炉操作 ， 改善 高炉透 气性 ， 定 炉温和 炉 况等措施 ， 得 了较 好 的效果 。 稳 取
限公 司 为 了降低 成 本 ，增 强 产 品竞 争 力 ，根 据公 司安 排 ．分别在 ６ ｍ 小 型实 验高 炉上 和 玉钢 公 司 ０３
的 烧 结 矿 ，配加 １％的 原 矿 。综 合 人 炉 品 位 在 ０
４ ．１ 。 焦 炭 成 分 ： 固 定 碳 ７ ．７ ： 灰 分 １ ％ ９ ８ ％ ３
１ ． 试 验 用的原 燃料 ．１ ２
１ ． 试 验 概 述 ．２ ２
％
第二 期试验 炉料结构 为烧 结矿 ７ ％＋ 矿 ４ ６ 块 ％
＋ 团矿 ２ ％。 球 ０ 炉渣 流动性好 ， 水 流动 性～ 般 ． 铁 渣
中略带铁 花 ， 渣铁 分离一般 。 炉温 高 ， 铁水 ［ｉ高至 Ｓ］
２ 试 验 概 况
表 １ 烧 结 配料 ％
钒钛矿冶炼实践
钒钛矿冶炼实践1钒钛矿冶炼高炉喷煤特点承钢属于中钛型钒钛矿冶炼。
品位低，渣量大，渣量含17%左右Ti02，提高煤比后，未然的煤粉进入渣中，由于其具有较高的反应活性，易使炉渣中Ti02还原生成Ti(CN)难熔物质，从而使炉渣变粘，流动性变差，放不净渣铁。
提高煤比，而未然的煤粉随煤气上升，极大恶化料柱的透气性，上部气流不稳定，易发生崩料(悬料)现象，因此说钒钛矿冶炼高煤比操作一直困扰炼铁的难题。
2改善原料条件1)烧结矿(钒钛)强度差，通过喷洒CaCI2溶液，提高烧结矿低温强度，减少粉化，促进炉况顺行。
提高烧结矿中氧化镁，降低炉渣粘度，提高透液性。
2)稳定焦炭质量混均、分仓入炉，采用测水仪，加强工长对焦炭监控力度，每班至少取五次焦炭，连续测水，根据水分高低，平衡焦炭综合负荷的稳定。
3强化高炉操作1)优化上下部调剂钒钛矿冶炼必须，从下部活跃炉缸工作，同时稳定上部煤气流。
实践表明:煤量增加，炉缸煤气量增多，由于矿焦比增大，焦层变薄，料柱透气性变差，中心不易吹透。
其表现中心煤气不足，边缘气流发展，顶温高，上部煤气流不易稳定，为此，必须有意识缩小风口面积，增加鼓风动能，活跃炉缸工作，保证煤气流穿透中心，促进炉况顺行。
实际风速240m/s以上，矿批重则根据冶强适当扩大以稳定上部煤气流。
2)稳定炉温、降低[Si+Ti]偏差[Si+Ti]: 0.3~0.5 R: 1.1±0.04MgO/AI2O3: 0.65~0.75 铁水物理温度: 1460±20℃3)适宜煤比，保证除尘灰中含炭量未增加。
攀钢2#(1200m³)高炉实践0.2727→0.268→0.2503m²，风口面积逐渐缩小，炉缸活跃、中心气流充足，炉况顺行下部易接受风量，随风量增加为防止中心过吹，又，逐步扩大风口面积到0.2642→0.2706，保持风量:3000m³/min、矿批重:21.56t/批，料速:101~95批/班，综合冶强:1.35~1.42利用系数:2.5~2.605，煤比:100~120，富氧5500~6500M³/h，铁损:4.5%。
提高转炉炉龄的措施与效果
提高转炉炉龄的措施与效果转炉是钢铁生产的重要设备，其炉龄是衡量设备运行效率和生产成本的重要指标。
随着钢铁工业的发展，提高转炉炉龄已成为钢铁企业的重要课题。
本文将从设备维护和管理两个方面，探讨提高转炉炉龄的措施和效果。
一、设备维护1. 炉墙保护炉墙是转炉的重要组成部分，其材质是影响炉龄的关键因素。
炉墙的磨损和腐蚀会直接影响炉壳的稳定性和密封性，从而影响转炉的寿命。
因此，及时维修和更换炉墙是延长炉龄的有效措施。
2. 炉底维护炉底是转炉的另一个重要组成部分，其质量直接影响炉底寿命和转炉的稳定性。
炉底长期受高温冲击和化学腐蚀，易出现裂缝和变形，导致炉底渗漏和掉块。
因此，定期对炉底进行检查和维修，及时更换炉底，可以有效延长炉龄。
3. 炉壳维护炉壳是转炉的外壳，其质量直接影响炉龄和安全性。
炉壳的磨损和腐蚀会导致炉壳变薄，从而降低炉壳的抗震性能和密封性能。
因此，采取防腐措施和定期检修炉壳，可以有效延长炉龄，提高设备的安全性。
二、管理措施1. 制定合理的生产计划制定合理的生产计划是提高转炉炉龄的重要措施。
合理的生产计划可以避免转炉因生产过程中频繁启停而受到损伤，保证设备长期稳定运行，从而有效延长炉龄。
2. 加强设备管理加强设备管理是提高转炉炉龄的另一个重要措施。
通过建立健全的设备管理制度，加强设备检修和维护，及时发现和处理设备故障，可以有效减少设备损伤，延长设备寿命。
3. 培养技术人员培养技术人员是提高设备管理水平和延长炉龄的重要保障。
技术人员具备丰富的技术经验和实际操作能力，可以有效发现和处理设备故障，提高设备的运行效率和安全性，从而延长设备寿命。
三、效果分析通过上述措施的实施，可以有效延长转炉的炉龄，提高设备的运行效率和安全性，降低生产成本。
具体表现在以下几个方面：1. 延长设备寿命通过定期检查和维护设备，及时更换炉墙、炉底和炉壳等易损件，可以有效延长设备寿命，降低设备更换成本。
2. 提高设备运行效率通过加强设备管理和培养技术人员等措施，可以提高设备运行效率，降低生产成本和能源消耗。
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四川冶金第２７卷
１２６０１２８０１３００１３２０１３４０１３６０１３８０
温度，℃
图２熔化特性曲线
达到调渣、改善渣系的目的。
实测结果表明，承钢终
渣由原来铁酸盐相占３０％的渣系改变为了富含Ｃ２Ｓ十Ｃ３Ｓ的渣系，其中Ｃ３Ｓ为３５～４５％，ｃ２ｓ为２～１０％，达到了增加渣中高熔点相，减弱对炉衬侵蚀的作用。
渣系改造前后终渣岩相对比见图３、图
４。
图３渣系改造前终渣岩相照片
（２）开吹及吹炼过程中加入足量白云石，溅渣使用含碳镁球调渣，出钢、倒炉过程加入少量镁质料，提高渣中ＭｇＯ含量至１１．４６％以上并增加了挂
渣量。
（３）实施一次拉成出钢，精心操作，降低ＦｅＯ含量。
出钢温度和渣中（Ｆ（ｏ）的降低，降低了炉渣过热度，提高了炉渣的熔点和粘度，且倒炉次数大为减
图４渣系改造后终渣岩相照片
少。
（４）吹炼过程中加入Ｍｎ含量较高的复合渣球，使渣中（ＭｎＯ）含量由原来的０．２４２％（最低）一一０．４０７％（最高）／０．３４％（平均）提高至０．９９％（最低）一一１．６１％（最高）／１．２８２％（平均），效果
明显。
（５）在加强对各岗位的现场指导与培训，规范操作的基础上，投资引进了精确的数据自动采集系统，促使溅渣护炉溅渣率和优质溅渣率分别达到９９％和９６％，较上个炉役分别提高５９％和７９％，溅渣效果明显改善。
２．５改造炼钢氧枪
溅渣护炉依靠氮气射流作为动力，冲击炉渣使其溅到炉衬内表面形成溅渣层。
氮气流股击穿熔池之后剩余的能量越大，溅渣量和溅渣高度都将增加。
把喷孔出口马赫数Ｍａ提高到２．Ｏ～２．３，可以提高射流的出口速度，使单位体积内的氮气具有更高的
能量。
顶吹气体射流搅拌能还与喷孔夹角密切相关，喷孔倾角小，射流的搅拌能大，喷孔倾角大时，喷出的射流与熔渣接触面积大。
而对每个溅起的渣滴来说形成的冲击力小，其反射流与水平夹角小，对炉衬溅补面积小，因此应有一个合适的倾角。
同时，为达到提高供氧强度，改善对熔池搅拌效果，缩短冶炼周期，使吹炼过程更平稳的目的，对氧枪进行了改造，改造前后喷头参数见表１。
表１
改造前后氧枪喷头参数比较
（下转封四）。