第二章 转炉提钒基本原理
提钒的工艺原理及应用视频
提钒的工艺原理及应用视频一、工艺原理1. 提钒的定义提钒是一种金属加工工艺，通过在金属表面施加高压力，使金属发生塑性变形，从而改善材料的性能和加工工艺。
2. 提钒的原理提钒的原理是利用外力 (机械、液压等) 施加在金属表面上，使其产生压力。
这种压力可以改变金属的结构，优化材料的力学性能，例如提高硬度、强度和耐磨性。
3. 提钒的过程提钒的过程可以分为以下几个步骤：•金属表面处理：确保金属表面清洁，并去除表面的氧化物和污染物。
•设定提钒参数：根据不同金属的硬度和形状，设定合适的提钒参数，例如压力和提钒速度。
•施加外力：通过机械、液压等方式，施加高压力在金属表面，使其发生塑性变形。
•冷却和固化：在提钒过程中，通过冷却和固化，使金属恢复到所需的形状和力学性能。
•检测和评估：对提钒后的金属进行检测和评估，确保产品达到质量要求。
二、提钒的应用视频1. 提钒在汽车制造中的应用•提钒可以用于汽车车身板材的加工，增强板材的强度和耐压性能，提高汽车的安全性能。
•提钒还可以应用于汽车发动机的零部件制造，例如气缸盖和曲轴等，提高零部件的耐磨性和耐压力。
2. 提钒在航空航天领域的应用•在航空航天领域，提钒可以应用于飞机和航天器的结构件制造，提高结构件的强度和耐腐蚀性能，提升整个飞行器的性能。
•提钒还可以应用于航天器的发动机制造，增强发动机零部件的耐高温和耐压力能力。
3. 提钒在工程机械制造中的应用•工程机械制造中，提钒可以用于制造挖掘机、推土机等大型机械零部件，提高零部件的强度和耐磨性能，提升机械的工作效率和使用寿命。
•提钒还可以应用于工程机械的钻杆、钻头等零部件制造，提高钻杆的强度和耐磨性，提升钻探效果。
三、总结提钒作为一种金属加工工艺，在汽车制造、航空航天和工程机械制造等领域有着广泛的应用。
通过施加高压力，金属表面发生塑性变形，可以改善材料的性能和加工工艺。
在提钒过程中，需要注意金属表面处理、提钒参数设定、冷却和固化等关键步骤，以确保产品达到质量要求。
钒的基础知识(课堂PPT)
1994年攀钢开发了用煤气还原多钒酸铵制取V2O3技术，获国家 发明专利。
1995年，攀钢将雾化提钒改为转炉提钒，建成两座120吨提钒炉， 设计能力11万t/a钒渣。
1998年攀钢从德国引进设备，建成了年产2400tV2O3的车间。 后扩建为5150t/a。同时，进行了V2O3冶炼高钒铁的试验。西昌分 公司建成年产1200t五氧化二钒生产车间。同时，攀钢钒渣产量达到 并超过了设计能力，创下历史最高水平。
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在19世纪末20世纪初,俄罗斯开始利用碳还原法还原铁和钒氧化物,首 次制备出钒铁合金(含V35%～40%)。1902～1903年俄罗斯进行了铝热 法制取钒铁的试验。
1927年，美国的马尔登和赖奇用金属钙还原五氧化二钒(V2O5)，第 一次制得了含钒99.3%～99.8%的可锻性金属钒。
19世纪末，研究还发现了钒在钢中能显著改善钢材的机械性能，从而 使钒在工业上才得到广泛应用。至20世纪初，人们开始大量开采钒矿。
转炉提钒
1
教学内容：
第一章 钒的基础知识(6学时) 第二章 转炉提钒基本原理(4学时) 第三章 提取钒渣方法(2学时) 第四章 攀钢转炉提钒工艺(8学时) 第五章 含钒铁水炼钢工艺及含钒钢渣提钒 方法与工艺(8学时)
2
第一章 钒的基础知识
73 23 9
教学要求： 1、了解钒制备的发展史
钒及其化合物的用途。 2、掌握钒矿物及其主要性质
1830年，瑞典化学家尼尔斯·格·塞夫斯特姆用矿石炼生铁时， 分离出一种新元素，由于其化合物具有绚丽的颜色，以希腊神话中 美丽女神娃娜迪斯（Vanadis）的名字命名为钒(Vanadium)。同年， 德国化学家沃勒尔证明，Vanadium与早期德尔·里奥发现的红色 素是同一种元素──钒。
铁矿石提取钒的原理
铁矿石提取钒的原理
铁矿石提取钒的原理主要包括以下几个步骤：选矿、矿浆造粒、焙烧还原、浸出和分离。
1. 选矿：首先需要对铁矿石中的不同矿石类型进行选矿，选择富含钒的矿石。
常见的富钒铁矿石主要有伊利石、斜方铁矿和镁铁矿等。
通过矿石的物理和化学性质，以及矿石的矿物成分进行分析和鉴定，确定矿石的品位和适用性。
2. 矿浆造粒：选取的铁矿石经过粉碎和分类处理后，得到一定粒度的矿浆。
矿浆通常会经过搅拌和调整浓度等工艺控制，以便在后续的工艺步骤中顺利进行。
3. 焙烧还原：将矿浆经过干燥处理，然后进行焙烧还原工艺。
焙烧还原利用高温氧化反应将铁矿石中的钒氧化物转化为钒酸钠，同时还原出水合钒酸钠。
这一步骤的目的是将矿石中的钒转化为溶解性的钒化物。
4. 浸出：通过将焙烧还原后的矿石与酸溶液进行浸入反应，使其中的钒化物溶解在酸溶液中。
常见的浸出剂有硫酸和氯化物等。
在浸出过程中，还可能需要控制温度、浓度和压力等工艺参数，以提高钒的浸出率。
5. 分离：将钒溶液与其他杂质进行分离。
分离过程中，可以通过一系列的分离技术，如萃取、离子交换、溶液蒸馏和晶体分离等，将杂质与钒溶液分离。
通过调整分离工艺参数，可获得纯度较高的钒产品。
总的来说，铁矿石提取钒的原理是通过选矿、矿浆造粒、焙烧还原、浸出和分离等一系列工艺步骤，通过合适的化学反应和物理分离，将铁矿石中的钒转化为溶解性的钒化物，并分离出钒溶液中的杂质，最终得到纯度较高的钒产品。
转炉提钒要求及注意事项
转炉提钒要求及注意事项:1)含钒铁水条件中碳含量要求3.8~4.2%，钒含量要求70.25%，Si+Ti<0.6%。
2)提钒供氧时间5分钟控制，供氧压力要求（0.7~0.8）Mpa,吨铁供氧量（18~20）Nm3/吨。
3)吹炼终点要求半刚温度1370~1400℃，半刚碳含量≥3.0%。
4)钒渣一般3炉出一次钒渣。
5)出钢时随钢流加入碳化硅50~70kg/包。
6)当倒渣炉次Si+Ti<0.4%时，铁块加入1~2t，氧化铁皮球加入0~1.5t。
7)非倒渣炉次Si+Ti0.4~0.6%时，可以不加铁块，加入氧化铁皮球2~3.5t。
8)当2~3炉倒一次钒渣时有以下优点：1.可以使钒尖晶石进一步长的，提高钒的回收率。
2.有利于铁在渣中沉淀，降低渣中含铁量。
3.提高生产节奏。
9）转炉提钒基本原理及内容：使钒氧化成氧化物进入渣中为了达到“脱钒保碳”的目地，加入各种冷却剂以控制熔池温度低于碳-钒转化温度，得到合乎要求的钒渣和满足下一道工序炼钢的半刚水。
10)建议提矾冶炼时氧压在0.75。
流量稳定在14000-15000之间。
11）提矾冶炼时渣料杜绝加入碱性冷料，可加入含矾铁块，烧结矿，竖炉球。
铁皮球。
12)提矾冶炼可根据铁水硅数配加少量含矾生铁块。
13）提矾时倒炉温度不可大于1540℃。
操作时在吹炼5分钟时间内要时刻注意温度上升，倒炉温度控制在1380-1420℃时矾渣样最好。
14）承德建龙提矾生产时，另一转炉不生产，提矾后出半钢直接兑入另一转炉，生产方坯。
15）半钢冶炼时，氧压保持在0。
7。
但流量要控制在10000左右。
16）半钢冶炼加料数量：要根据铁水硅数，含矾数量来确定。
17）提矾生产时，由于铁皮球加的多，终点渣太泡，倒炉时不好倒，测温度测不出来。
18）倒炉前严禁要氧气吹扫炉口。
严禁用氧气，氮气打渣子。
不允许调料压渣。
19）炉后放钢时，烟大，要控制下渣量，钢水要出净。
20）温度低可以点吹，温度高不能调料降温。
含钒转炉钢渣中钒的提取与回收
3. 3 钢渣还原时间和还原度的控制
高钒生铁中的 Si 、Ti 等元素对提钒工艺和提钒
后的钒渣品位 (即 V2 O5 含量) 有非常重要的影响 。 如果高钒生铁中的硅 、钛含量高 ,提钒一开始 ,生铁
中的 Si 、Ti 元 素 首 先 被 大 量 氧 化 , 生 成 以 SiO2 、 TiO2 含量为主的渣 ,该渣的粘度高 ,将造成提钒时 出现渣铁不分的现象 ,不仅会影响提钒工艺的顺利
(1. Steelmaking Plant of Panzhihua Iron and Steel ( Group) Co mpany , Panzhihua 617062 , China ; 21 Panzhihua Iro n and Steel ( Group) Co mpany , Panzhihua 617067 , China ; 3. Panzhihua Iron and Steel Research Instit ute , Panzhihua 617000 , China)
制电力参数控制还原温度 ,还原一定时间后 ,采用
渣铁混出的方式出炉 ,获得高钒生铁和还原渣 ,然
后在感应炉内对高钒生铁提钒获取高钒渣 。
Hale Waihona Puke 采用 V2 O5 和 FeO 的还原度和高钒生铁提钒 的钒氧化率等指标来衡量试验效果 。还原度 、钒氧
化率分别采用式 (1) 和式 (2) 进行计算 。
Kr = w ( ( Crs ) ) - w ( ( Cs ) ) ×100
Table 2 Composition of pig iron containing
high vanadium
%
w([ C]) 5. 72
w ( [ V ]) w ( [ Mn ]) w ( [ P ]) w ( [ Si ]) w ( [ Ti ])
钒如何提炼的原理
钒如何提炼的原理钒的提炼是指将钒化合物从矿石中分离出来，使其成为纯净的钒金属。
钒的提炼过程主要包括矿石选矿、钒化合物的还原与提纯等步骤。
下面我将详细介绍钒的提炼原理。
首先，矿石选矿是钒提炼的第一步。
矿石选矿是通过重力分离和浮选等方法将含有钒的矿石从其他无价值的岩石中分离出来。
常见的含钒矿石主要有钒钛磁铁矿、伊利石矿以及含钒钒酸钙矿等。
通过矿石选矿，可以提高钒的含量和浓度，为后续的提炼工艺提供了较好的原料。
钒的提炼主要是通过还原钒化合物来获得纯净的钒金属。
常见的还原剂有焦炭、石灰石以及钠等。
其中，焦炭是最常用的还原剂。
原理是利用焦炭在高温下与钒矿石中的氧化钒反应，生成CO和CO2气体，使钒氧化物从固态转变为气体形式，从而实现钒的分离。
接下来，是对钒气体的处理与提纯。
一种常用的方法是采用冷却浓缩法。
这是通过将钒气体冷却至足够低的温度，使其凝结成液体。
此时，液态的钒气体可以与液体中的杂质分离，达到提纯的效果。
进一步的提纯可以通过电解法或浸出法来实现，以去除残留的杂质，使钒金属达到较高的纯度要求。
另外，值得注意的是，钒的提炼还会受到矿石性质的影响。
比如，钒钛磁铁矿中的钒主要以三氧化二钒（V2O3）的形式存在，而伊利石矿则主要以五氧化二钒（V2O5）的形式存在。
因此，不同的矿石需要采用不同的提炼方法和工艺，以获得最佳的提炼效果。
总结起来，钒的提炼原理是通过矿石选矿、还原和提纯等步骤，将钒化合物从矿石中分离出来，获得纯净的钒金属。
矿石选矿能够提高钒的含量和浓度，还原过程通过还原剂将钒氧化物转变为气体形式分离钒元素，提纯过程通过冷却浓缩、电解或浸出等方法去除杂质，使钒金属达到较高的纯度要求。
不同的矿石需要采用不同的提炼方法和工艺，以获得最佳的提炼效果。
这些步骤和方法的应用和改进，使得钒的提炼过程更加高效和经济。
提钒的原理和工艺设计
攀枝花学院本科课程设计提钒的原理及工艺设计学生姓名：罗浩学生学号：201111101041院（系）：材料工程学院年级专业：2011级材料科学与工程指导教师：李亮二〇一三年十二月摘要钒是一种重要的战略物资，具有广泛的用途。
钒被称为“现代工业味精”，是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料，可以添加于钢中、铁中，并以钛-铝-钒合金的形式用于航天领域。
钒的化合物也十分有用，可以被广泛地用来生产如催化剂、化妆品、燃料以及电池等。
在其它领域的应用也在不断扩展，且具有良好发展前景。
基于钒的广泛用途，以提取和使用钒为目的全球产业也随之得以发展。
石煤是我国独特的一种矶矿资源，储量极为丰富。
从石煤中提取v205是获得钒的重要途径。
文中旨在对传统提钒工艺流程进行评价的基础上，总结了石煤提钒中的一些新工艺，并对石煤提钒工艺前景进行了展望。
关键词石煤，提钒，焙烧，浸出ABSTRACTVanadium is an important strategic material and has many uses. Vanadium is called "industrial monosodium glutamate", is an important material in the development of modern industry, modern national defense and indispensable part of the modern science and technology, can be added to thesteel, iron, and the titanium aluminum vanadium alloys form used in the field of aerospace. Vanadium compounds are very useful, can be widely used in the production of cosmetics, such as catalyst, and fuel cell. In other fields of application has been extended, and has good prospects for development.Based on the extensive use of vanadium in vanadium extraction, and used for the purpose of global industry also developed. Stone coal is a unique vanadium mineral resource in China and is abundant. Extracting V2O5 from stone coal is an important method to get vanadium. On the basis of evaluation of conventional vanadium extraction processes, some new vanadium extraction processes from stone coal were summarized and prospect of the vanadium extraction process from stone cal was forecasted.Key Words Stone coal, Vanadium extraction, Roasting, Leaching目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 钒的概述 (1)1.2.1 中国钒矿矿产资源分布 (1)1.2.2 钒的理化性质 (1)1.2.3 钒和钒合金的用途 (1)2 石煤提钒的工艺原理 (2)3 石煤提钒工艺现状及发展方向 (3)3.1 火法焙烧湿法浸出提钒工艺 (3)3.1.1 加盐焙烧提钒工艺 (3)3.1.2 钙化焙烧提钒工艺 (4)3．1.3其他火法提钒工艺 (5)3.2 湿法酸浸提钒工艺 (5)3.3 石煤提钒工艺发展方向 (5)3.4 石煤提钒工艺选择 (6)3.4.1 企业所在地针对石煤提钒的产业政策 (6)3.4.2 项目所在地的环境特征和环境容量 (6)3.4.3 工艺的可靠性、成熟性 (6)3.4.4项目所在地硫酸价格的高低 (6)3.5 石煤提钒工艺设计浅谈 (6)3.5.1工艺和工艺流程选择的原则技术上先进可靠、经济上合理可行 (7)3.5.2工艺设计的阶段性 (7)3.5.3关键设备的选型或设计 (7)3.5.4工艺流程设计 (8)结束语 (9)参考文献 (10)致谢 (11)1 绪论1.1 前言钒是一种重要的战略物资，主要应用于钢铁工业、国防尖端技术、化学业以及轻纺工业等领域[1]。
提钒的工艺原理与应用论文
提钒的工艺原理与应用论文1. 引言提钒是一种常用于金属加工和制造过程中的工艺，它通过提高金属的硬度和抗腐蚀性能，增强金属的材料特性。
本文将介绍提钒的工艺原理以及其在不同领域的应用。
2. 提钒的工艺原理提钒是通过向金属中添加钒元素，改变其晶格结构和化学性质，从而提高金属的机械强度和耐腐蚀能力的工艺。
2.1 钒元素的作用机制•钒元素具有良好的固溶性，可以与金属形成均匀的溶固体。
•钒元素的加入可以改变金属的晶格结构，增强其晶体的定向性。
•钒元素可抑制金属的晶粒长大，提高织构度，从而提高金属的强度和硬度。
•钒元素的化学性质可以增强金属的抗腐蚀性能，延长金属的寿命。
2.2 提钒工艺流程提钒的工艺流程主要包括以下几个步骤：1.材料准备：选取合适的金属材料，清洗、干燥等预处理。
2.钒元素加入：通过合适的方法将钒元素加入到金属中，可以采用溶解、浸渍等方式。
3.混合均匀：将金属和钒元素进行混合，保证钒元素均匀地分布在金属中。
4.加热处理：将混合后的材料进行加热处理，一般采用高温热处理来实现钒元素的固溶和晶格结构调整。
5.冷却处理：经过加热处理后，将材料迅速冷却，使其保持所需的特性。
3. 提钒的应用提钒工艺广泛应用于各个领域，下面将介绍几个典型的应用案例。
3.1 金属加工领域•制造业：提钒工艺可应用于制造业中的各种金属制品，如机械零部件、工具等，以提高其硬度和耐磨性。
•航空航天：提钒工艺可应用于航空航天领域中的航空发动机、飞机结构件等，以提高其强度和耐腐蚀性能。
3.2 电子领域•电子元器件：提钒工艺可应用于电子元器件的制造过程中，以提高其导电性和耐腐蚀性。
•电子设备：提钒工艺可应用于电子设备的金属外壳制造中，以提高其抗刮擦性和耐腐蚀性。
3.3 化工领域•化工设备：提钒工艺可应用于化工设备的制造中，以提高其耐压性和耐腐蚀性。
•石油炼制：提钒工艺可应用于石油炼制过程中的金属反应器、储罐等设备制造，以提高其耐腐蚀性。
4. 结论提钒工艺通过添加钒元素，改变金属的晶格结构和化学性质，从而提高金属的机械强度和耐腐蚀能力。
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商品钒渣和炼钢提供原料。
二、提钒原理
1、转炉提钒过程
是氧射流与金属熔体表面相互作用，与铁水中铁、钒、碳、硅、
锰、钛、磷、硫等元素的氧化反应过程。这些元素氧化反应进行的 速度取决于铁水本身化学成分、吹钒时的动力学条件和热力学条件。 2、转炉提钒原理 就是利用选择性氧化的原理，采用高速氧射流在转炉中对含钒 铁水进行搅拌，将铁水中钒氧化成稳定的钒氧化物，以制取钒渣的 一种物理化学反应过程。在反应过程中，需通过加入冷却剂控制熔 池温度在碳钒转化温度以下，从而达到“去钒保碳”的目的。
反应(5)=反应(1)-反应(2) 得到： G
5
(5-5)
=-136990- 43.51T (5-6)
钒的氧化反应：2/3[V]+1/2{O2}=1/3(V2O3)
= G3 -2/3 G4 =-387160+109.58T G6
反应(6)-(5)得反应：2/3[V]+CO(g)=1/3(V203)+[C]
三、铁质初渣与金属熔体间的氧化反应
提钒操作的主要特点： 铁水中的铁在吹钒初期强烈氧化就形成铁质初渣。铁质初渣形
成后出现在铁水表面，由于其具有氧化性，在金属-渣界面上随即进
行如下的氧化反应： (FeO)+m/n[Me]＝[Fe]+1/n(MemOn)
例如：(FeO)+1/2[Si] ＝ [Fe]+1/2(SiO2)
2、铁水温度的影响
22 20
V 2 O 5 /%
18 16 14 12 10 1245
V2O5%= -0.1247T入 + 175.67 R2 = 0.5533
1250 1255 1260 1265 1270 ℃ 1275
铁水入炉温度-V 2 O 5 关系图
温度/℃
由此可知，入炉铁水温度越高，越不利于提钒所需的低温熔池环境。 3、吹炼终点温度对钒渣中全铁含量影响
↑ ， 并 在 尖 晶 石 相 颗 粒 边 缘 生 成 磁 铁 矿 [Fe(Fe〃V)2O4] 或 [Fe0〃TiO2- Fe(Fe〃V)2O4]，氧气顶吹转炉钒渣含较多磁铁矿。 随(FeO)浓度↓，尖晶石相组织较均匀。
⑵ 铁水中钒的影响 1977年我国统计了雾化提钒、转炉提钒的铁水原始成分与半钢残钒量对钒 渣中五氧化二钒浓度的影响规律： (V2O5)=6.224+31.916[V]-10.556[Si]-8.964[V]余-2.134[Ti]-1.855[Mn] 上述规律说明铁水中原始钒含量高，得到的钒渣V2O5品位高。
钒渣中氧化铁(FeO)含量随着吹炼终点温度的提高而降低，提钒终点温度 高,有利于碳氧化反应的进行,有利于降低渣中全铁含量。 (FeO)+[C]＝[Fe]+CO 适当发展碳燃烧，有利于降低钒渣中氧化铁的含量，提高半钢温度和金 属收得率。
4、冷却剂的种类、加入量和加入时间的影响
⑴ 冷却剂加入的目的 为了控制熔池温度,使之低于吹钒的转化温度 ,达到脱钒保碳 的目的。 ⑵ 冷却剂的种类 生铁块、废钢、废钒渣、铁皮球、污泥球、铁矿石、烧结 矿、球团矿等。
线段与V2O3 G 线段的交点温度，称为 T 转
吹钒时 T 非常重要，因为当铁水中的组元Ti、Si、Cr、V、Mn、 转
C、Fe等氧化时要放出大量的热，使熔池温度迅速上升，当温度超
过
时，使铁水中碳大量氧化而抑制钒的氧化，因此要加入冷却 T 转
剂来降温。
实际的T转与标准状态下的
是有差距的，它随铁水成份和炉渣成份的 T转
G7 =-250170+153.09T
(5-7)
T转 = 250170/153.09= 1634K=1361℃
4、碳钒实际转换温度T 的计算
转
反应式（5-7） 2/3[V]+CO(g)=1/3(V203)+[C]实际转换温度的计算 根据等温方程式：
+RTlnK= RT ln ΔG7= G7 G+ 7
(5-1) (5-2)
=22590-42.26T G2
=-400966+79.18T G3
2/3V(S)+1/2{O2}=1/3V2O3
V(S)=[V]
(5-3)
(5-4)
G4 =-20710-45.61T
求：2/3[V]+CO(g)=1/3(V2O3)+[C] 反应的
T转
解：碳的氧化反应：[C]+1/2{O2}=CO(g)
②用废钢作冷却剂可增加半钢产量，但会降低半钢中钒的浓度，
影响钒在渣与铁间的分配，影响钒渣的质量。 ③生铁可增加半钢产量，但不会降低半钢中钒的浓度(当然是钒
钛磁铁矿所炼的生铁)。
⑸冷却剂加入时间的要求 冷却剂应在吹炼前期加入，吹炼后期不再加入任何冷却剂，使 熔池温度接近或稍超过转化温度。
⑹ 冷却剂加入量的要求 ①冷却剂加入量的决定因素： a. 铁水的入炉温度；
⑶ 对冷却剂的要求
冷却剂除了要求具有冷却能力外,还要有氧化能力,带入的杂 质少。
⑷冷却剂种类的优缺点 ①冷却剂中铁皮、球团矿、铁矿石、烧结矿等既是冷却剂又是氧 化剂，其中以铁皮球最好，因为它的杂质少。另外铁皮除具有冷却 和氧化作用外，还可以与渣中的 (V2O3) 结合成稳定的铁钒尖晶石 (FeO〃V2O3)。铁皮的不足：会使钒渣中氧化铁含量显著增高，如 加入时间过晚更为严重。
⑶ 铁水硅的影响
a. Si在钒氧化热力学条件中的作用 吹钒过程中，铁水中Fe、V 、 C、Si 、Mn 、Ti、P等元素的氧化速度取决
于铁水中该元素的含量、吹钒时的热力学条件和动力学条件，而反应能力的
大小又取决于铁水组分与氧的化学亲和力——标准生成自由能ΔGθ。 [Si]+O2 = (SiO2) [V]+3/4O2=1/2(V2O3) ΔGθ =－946350+197.64T ΔGθ =－601450+118.76T
av2O3 = V2O3 〃 N
2 3
V2O3
V O ──钒渣中三氧化二钒的活度系数，通常很小，估计为10-5左右。
NV2O3 ──钒渣中三氧化二钒的摩尔分数。
PCO根据反应式(5-1) 2C+O2=2CO，可认为PCO=2PO2。 由式(5-8)可见，实际吹钒过程的转化温度，随着铁水中的钒浓度升高 和氧分压的增大，转化温度略有升高。同时随着铁液中的[%V]浓度降低， 即半钢中余钒越低，转化温度越低，保碳就越难。 因此，当脱钒到一定程度后，要求半钢温度较高时，则只有多氧化 一部分碳才能做到。实际吹钒温度控制在1340～1400℃范围内。 可根据原铁水成分及规定的半钢成分，算出吹炼的终点温度(转化温 度)，可用热平衡计算估计需用的冷却剂用量。
第二章 转炉提钒基本原理
教学要求：
1 、理解转炉提钒原理，铁质初渣与金属熔
体间的氧化反应，转炉提钒脱钒脱碳规律。
2、掌握铁水中碳-钒氧化转化温度的计算及
影响提钒的主要因素。
重点：铁水中碳 - 钒氧化转化温度的计算及
影响提钒的主要因素
一、转炉提钒的目的和意义
1、提钒：经济、合理、工业化地从含钒矿物或含钒废料中提取钒、 钒的氧化物、钒合金、钒化合物的过程。
1/ 2 ac av 2 o3
a v2 / 3 Pco
式中 G7 ──反应(5-7)的标准生成自由能；
R──阿弗加德罗常数，8.314J〃K-1〃mol-1：
ac、av──分别为铁液中碳、钒的活度；
a v 2O3 ──为钒渣中V2O3的活度；
PCO──为气相中CO的分压。
当ΔG7=0时：250170+153.09T+RT ln
在射流区域碳的氧化反应按下列反应进行：
2[C] + O2 = 2CO
五、铁水中钒与碳氧化的转化温度 T
1、冶炼时各金属元素氧化难易顺序：
转
Ca、Mg、Al、Ti、Si、V、Mn、Cr、Fe、Co、Ni、Pb、Cu 氧化逐渐减弱 2、碳钒转化标准温度 T ：在元素氧化 G -T图中，一氧化碳 G 转
六、影响转炉提钒的主要因素
包括：铁水成分及温度、吹炼终点温度、冷却剂种类、冷却剂的
加入量和加入时间、供氧制度等。 1、铁水成分的影响
铁水中Si、Mn、 Cr、 V的含量直接影响钒渣中钒的含量。
⑴钒渣中全铁含量对渣中钒含量的影响最大。而渣中全铁∑(FeO) 含量取决于供氧强度和氧枪枪位等。
随(FeO)浓度↑，硅酸盐相的体积分数↑，尖晶石相的不均匀性
四、转炉提钒脱钒、脱碳规律
1、脱钒规律：吹钒前期熔池处于“纯脱钒”状态，脱钒量占总提 钒量的70%，进入中后期，碳氧化逐渐处于优先，随钒含量的降 低，脱钒速度也随之降低。 2、脱碳规律：在吹炼前期，脱碳较少，反应进行速度较低，中后 期脱碳速度明显加快，在此期间碳氧化率达70%。另外，在倒炉 及出半钢期间，也有少量碳氧化。 在熔池区域，碳的氧化反应按下列反应进行： [C] + [O] = CO
c. 铁水硅对熔池温升及钒渣(V2O5)浓度的影响
铁水[Si]偏高会造成熔池升温加快，阻碍钒的氧化，且[Si]被氧 化进入渣相，使粗钒渣中(SiO2)比例上升，降低了钒渣品位。
1999年攀钢统计了120t氧气转炉610炉次的吹钒过程中铁水中
的[Si]对钒渣(V2O5)浓度的影响规律，得到如下关系式： (V2O5)＝22.255－0.4378[Si]（R＝0.58） 通过以上分析，认为铁水硅高对提钒的影响如下： — [Si]高会抑制钒的氧化。 — [Si]氧化成 (SiO2)渣,对钒渣有“稀释”作用。 — [Si]氧化放热使提钒所需的低温熔池环境时间缩短。 — 铁水[Si]偏高(≥0.15%)时，渣态过稀，使出钢过程中钒渣的 流失增加。
变化而变化。如铁是主要元素，吹氧时被氧化形成铁质初渣。