第二章转炉提钒基本原理课件.ppt

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1、第二章转炉提钒基本原理第1页，此课件共22页哦教学要求：教学要求：1 1 1 1、理理理理解解解解转转转转炉炉炉炉提提提提钒钒钒钒原原原原理理理理，铁铁铁铁质质质质初初初初渣渣渣渣与与与与金金金金属属属属熔熔熔熔体体体体间间间间的氧化反应，转炉提钒脱钒脱碳规律。的氧化反应，转炉提钒脱钒脱碳规律。的氧化反应，转炉提钒脱钒脱碳规律。的氧化反应，转炉提钒脱钒脱碳规律。2 2 2 2、掌掌掌掌握握握握铁铁铁铁水水水水中中中中碳碳碳碳-钒钒氧氧化化转转化化温温度度的的计计算算及及影影响提钒的主要因素。响提钒的主要因素。重重重重点点点点：铁铁铁铁水水水水中中中中碳碳碳碳-钒钒钒钒氧氧氧氧化化化化转转转转化

2、化化化温温温温度度度度的的的的计计计计算算算算及及及及影影影影响响响响提提提提钒的主要因素钒的主要因素钒的主要因素钒的主要因素第2页，此课件共22页哦一、转炉提钒的目的和意义一、转炉提钒的目的和意义一、转炉提钒的目的和意义一、转炉提钒的目的和意义 1 1 1 1、提提提提钒钒钒钒：经经经经济济济济、合合合合理理理理、工工工工业业业业化化化化地地地地从从从从含含含含钒钒钒钒矿矿矿矿物物物物或或或或含含含含钒钒钒钒废废废废料料料料中中中中提提提提取取取取钒钒钒钒、钒钒钒钒的的的的氧氧氧氧化化化化物物物物、钒钒钒钒合合合合金金金金、钒化合物的过程。钒化合物的过程。钒化合物的过程。钒化合物的过程。2

3、2 2 2、转炉提钒的目的、转炉提钒的目的、转炉提钒的目的、转炉提钒的目的(或主要任务或主要任务或主要任务或主要任务)把含钒铁水吹炼成满足下一步炼钢要求的把含钒铁水吹炼成满足下一步炼钢要求的把含钒铁水吹炼成满足下一步炼钢要求的把含钒铁水吹炼成满足下一步炼钢要求的高含碳量的半钢高含碳量的半钢高含碳量的半钢高含碳量的半钢；最大限度地最大限度地最大限度地最大限度地把铁水中的钒氧化进入钒渣；把铁水中的钒氧化进入钒渣；把铁水中的钒氧化进入钒渣；把铁水中的钒氧化进入钒渣；通过提钒得到通过提钒得到通过提钒得到通过提钒得到适合于下一步提取适合于下一步提取适合于下一步提取适合于下一步提取V V V V2 2 2

4、 2OOOO5 5 5 5要求的钒渣要求的钒渣要求的钒渣要求的钒渣。铁的损耗要降至最低限度铁的损耗要降至最低限度铁的损耗要降至最低限度铁的损耗要降至最低限度,即半钢的收得率要高即半钢的收得率要高即半钢的收得率要高即半钢的收得率要高,以降低钒渣生产成本。以降低钒渣生产成本。以降低钒渣生产成本。以降低钒渣生产成本。3 3 3 3、提钒的意义、提钒的意义、提钒的意义、提钒的意义 获得高品位的钒渣和高物理热及高化学热的半钢获得高品位的钒渣和高物理热及高化学热的半钢获得高品位的钒渣和高物理热及高化学热的半钢获得高品位的钒渣和高物理热及高化学热的半钢,为下一步生产商品钒渣和炼钢提供原料。为下一步生产商品钒

5、渣和炼钢提供原料。为下一步生产商品钒渣和炼钢提供原料。为下一步生产商品钒渣和炼钢提供原料。第3页，此课件共22页哦二、提钒原理二、提钒原理二、提钒原理二、提钒原理 1 1 1 1、转转转转炉炉炉炉提提提提钒钒钒钒过过过过程程程程：是是是是氧氧氧氧射射射射流流流流与与与与金金金金属属属属熔熔熔熔体体体体表表表表面面面面相相相相互互互互作作作作用用用用，与与与与铁铁铁铁水水水水中中中中铁铁铁铁、钒钒钒钒、碳碳碳碳、硅硅硅硅、锰锰锰锰、钛钛钛钛、磷磷磷磷、硫硫硫硫等等等等元元元元素素素素的的的的氧氧氧氧化化化化反反反反应应应应过过过过程程程程。这这这这些些些些元元元元素素素素氧氧氧氧化化化化反反反反

6、应应应应进进进进行行行行的的的的速速速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。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。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。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 2 2 2、转炉提钒原理、转炉提钒原理、转炉提钒原理、转炉提钒原理 就就就就是是是是利利利利用用用用选选选选择择择择性性性性氧氧氧氧化化化化的的的的原原原原理理理理,采采采采用用用用高高高高速速速速氧氧氧氧射射射射流流流流在在在在转转转转炉炉炉炉中中中中对对对对含含含含钒钒钒钒铁铁铁铁水水水水进进进进行行行行搅搅搅搅拌拌拌

7、拌，将，将，将，将铁水中钒氧化成稳定的钒氧化物铁水中钒氧化成稳定的钒氧化物铁水中钒氧化成稳定的钒氧化物铁水中钒氧化成稳定的钒氧化物,以以以以制取钒渣的一种物理化学反应过程。制取钒渣的一种物理化学反应过程。制取钒渣的一种物理化学反应过程。制取钒渣的一种物理化学反应过程。在在在在反反反反应应应应过过过过程程程程中中中中，通通通通过过过过加加加加入入入入冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂控控控控制制制制熔熔熔熔池池池池温温温温度度度度在在在在碳碳碳碳钒钒钒钒转转转转化化化化温温温温度度度度以以以以下下下下，达达达达到到到到“去钒保碳去钒保碳去钒保碳去钒保碳”的目的。的目的。的目的。的目的。第4页，此课件共22

8、页哦三、铁质初渣与金属熔体间的氧化反应三、铁质初渣与金属熔体间的氧化反应三、铁质初渣与金属熔体间的氧化反应三、铁质初渣与金属熔体间的氧化反应 提钒操作的主要特点：提钒操作的主要特点：提钒操作的主要特点：提钒操作的主要特点：铁铁铁铁水水水水中中中中的的的的铁铁铁铁在在在在吹吹吹吹钒钒钒钒初初初初期期期期强强强强烈烈烈烈氧氧氧氧化化化化并并并并形形形形成成成成铁铁铁铁质质质质初初初初渣渣渣渣。铁铁铁铁质质质质初初初初渣渣渣渣形形形形成成成成后后后后出出出出现现现现在在在在铁铁铁铁水表面，由于其具有氧化性，在金属水表面，由于其具有氧化性，在金属水表面，由于其具有氧化性，在金属水表面，由于其具有氧化性

9、，在金属-渣界面上随即进行如下的氧化反应：渣界面上随即进行如下的氧化反应：渣界面上随即进行如下的氧化反应：渣界面上随即进行如下的氧化反应：(FeO)+m/nMe(FeO)+m/nMe(FeO)+m/nMe(FeO)+m/nMeFe+1/n(MeFe+1/n(MeFe+1/n(MeFe+1/n(MemmmmOOOOn n n n)例如：例如：例如：例如：(FeO)+1/2Si(FeO)+1/2Si(FeO)+1/2Si(FeO)+1/2Si Fe+1/2(SiOFe+1/2(SiOFe+1/2(SiOFe+1/2(SiO2 2 2 2)(FeO)+2/3V (FeO)+2/3V (FeO)+2/

10、3V (FeO)+2/3V Fe+1/3(VFe+1/3(VFe+1/3(VFe+1/3(V2 2 2 2OOOO3 3 3 3)下塔吉尔下塔吉尔下塔吉尔下塔吉尔130t130t130t130t转炉吹钒过程钒渣组成转炉吹钒过程钒渣组成转炉吹钒过程钒渣组成转炉吹钒过程钒渣组成(%)(%)(%)(%)的变化的变化的变化的变化从开始吹炼起从开始吹炼起从开始吹炼起从开始吹炼起/min/min/min/minSiOSiOSiOSiO2 2 2 2FeOFeOFeOFeOV V V V2 2 2 2O OO O5 5 5 5CaOCaOCaOCaOTiOTiOTiOTiO2 2 2 2MnOMnOMnOM

11、nO2.12.12.12.111.211.211.211.252.452.452.452.49.49.49.49.40.160.160.160.165.05.05.05.04.24.24.24.24.14.14.14.114.514.514.514.544.944.944.944.912.012.012.012.00.220.220.220.225.95.95.95.95.45.45.45.47.27.27.27.217.117.117.117.138.938.938.938.914.614.614.614.60.440.440.440.446.56.56.56.56.56.56.56.59

12、9 9 916.616.616.616.635.935.935.935.918.718.718.718.70.300.300.300.308.78.78.78.77.27.27.27.2第5页，此课件共22页哦四、转炉提钒脱钒、脱碳规律四、转炉提钒脱钒、脱碳规律四、转炉提钒脱钒、脱碳规律四、转炉提钒脱钒、脱碳规律1 1 1 1、脱脱脱脱钒钒钒钒规规规规律律律律：吹吹吹吹钒钒钒钒前前前前期期期期熔熔熔熔池池池池处处处处于于于于“纯纯纯纯脱脱脱脱钒钒钒钒”状状状状态态态态，脱脱脱脱钒钒钒钒量量量量占占占占总总总总提提提提钒钒钒钒量量量量的的的的70%70%70%70%，进进进进入入入入中中中中后后

13、后后期期期期，碳碳碳碳氧氧氧氧化化化化逐逐逐逐渐渐渐渐处处处处于于于于优优优优先先先先，随随随随钒钒钒钒含含含含量量量量的的的的降降降降低低低低，脱脱脱脱钒钒钒钒速速速速度度度度也也也也随随随随之降低。之降低。之降低。之降低。2 2 2 2、脱脱脱脱碳碳碳碳规规规规律律律律：在在在在吹吹吹吹炼炼炼炼前前前前期期期期，脱脱脱脱碳碳碳碳较较较较少少少少，反反反反应应应应进进进进行行行行速速速速度度度度较较较较低低低低，中中中中后后后后期期期期脱脱脱脱碳碳碳碳速速速速度度度度明明明明显显显显加加加加快快快快，在在在在此此此此期期期期间间间间碳碳碳碳氧氧氧氧化化化化率率率率达达达达70%70%70%7

14、0%。另另另另外外外外，在在在在倒倒倒倒炉炉炉炉及及及及出出出出半半半半钢钢钢钢期期期期间间间间，也也也也有少量碳氧化。有少量碳氧化。有少量碳氧化。有少量碳氧化。在熔池区域，碳的氧化反应按下列反应进行：在熔池区域，碳的氧化反应按下列反应进行：在熔池区域，碳的氧化反应按下列反应进行：在熔池区域，碳的氧化反应按下列反应进行：C+O=COC+O=COC+O=COC+O=CO 在射流区域碳的氧化反应按下列反应进行：在射流区域碳的氧化反应按下列反应进行：在射流区域碳的氧化反应按下列反应进行：在射流区域碳的氧化反应按下列反应进行：2C+O2C+O2C+O2C+O2 2 2 2=2CO =2CO =2CO

15、=2CO 第6页，此课件共22页哦1 1 1 1、冶炼时各金属元素氧化难易顺序：、冶炼时各金属元素氧化难易顺序：、冶炼时各金属元素氧化难易顺序：、冶炼时各金属元素氧化难易顺序：CaCaCaCa、MgMgMgMg、AlAlAlAl、TiTiTiTi、SiSiSiSi、V V V V、MnMnMnMn、CrCrCrCr、FeFeFeFe、CoCoCoCo、NiNiNiNi、PbPbPbPb、CuCuCuCu氧化逐渐减弱氧化逐渐减弱氧化逐渐减弱氧化逐渐减弱 五、铁水中钒与碳氧化的转化温度五、铁水中钒与碳氧化的转化温度五、铁水中钒与碳氧化的转化温度五、铁水中钒与碳氧化的转化温度2 2 2 2、碳碳碳碳

16、钒钒钒钒转转转转化化化化标标标标准准准准温温温温度度度度 ：在在在在元元元元素素素素氧氧氧氧化化化化 -T-T-T-T图图图图中中中中，一一一一氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳 线段与线段与线段与线段与V V V V2 2 2 2OOOO3 3 3 3 线段的交点温度，称为线段的交点温度，称为线段的交点温度，称为线段的交点温度，称为 吹吹吹吹钒钒钒钒时时时时 非非非非常常常常重重重重要要要要，因因因因为为为为当当当当铁铁铁铁水水水水中中中中的的的的组组组组元元元元TiTiTiTi、SiSiSiSi、CrCrCrCr、V V V V、MnMnMnMn、C C C C、FeFeFeFe等等等等氧氧氧氧化化

17、化化时时时时要要要要放放放放出出出出大大大大量量量量的的的的热热热热，使使使使熔熔熔熔池池池池温温温温度度度度迅迅迅迅速速速速上上上上升升升升，当当当当温温温温度度度度超超超超过过过过 时时时时，使使使使铁铁铁铁水水水水中中中中碳碳碳碳大大大大量量量量氧氧氧氧化化化化而而而而抑抑抑抑制制制制钒钒钒钒的的的的氧氧氧氧化化化化，因因因因此此此此要要要要加加加加入入入入冷冷冷冷却却却却剂来降温。剂来降温。剂来降温。剂来降温。实实实实际际际际的的的的T T T T转转转转与与与与标标标标准准准准状状状状态态态态下下下下的的的的 是是是是有有有有差差差差距距距距的的的的，它它它它随随随随铁铁铁铁水水水水

18、成成成成份份份份和和和和炉炉炉炉渣渣渣渣成成成成份份份份的的的的变化而变化。如铁是主要元素，吹氧时就被氧化形成铁质初渣。变化而变化。如铁是主要元素，吹氧时就被氧化形成铁质初渣。变化而变化。如铁是主要元素，吹氧时就被氧化形成铁质初渣。变化而变化。如铁是主要元素，吹氧时就被氧化形成铁质初渣。第7页，此课件共22页哦 该该该该图图图图是是是是在在在在铁铁铁铁水水水水中中中中各各各各元元元元素素素素原原原原始始始始活活活活度度度度相相相相等等等等和和和和不不不不存存存存在在在在动动动动力力力力学学学学困困困困难难难难的的的的情情情情况况况况下下下下，各各各各元元元元素素素素氧氧氧氧化的情况。化的情况。

19、化的情况。化的情况。铁铁铁铁水中元素氧化的水中元素氧化的水中元素氧化的水中元素氧化的-T-T图图图图第8页，此课件共22页哦3 3 3 3、标准状态下、标准状态下、标准状态下、标准状态下 温度的计算温度的计算温度的计算温度的计算 已知：已知：已知：已知：C C C C(S)(S)(S)(S)+1/2O+1/2O+1/2O+1/2O2 2 2 2=CO=CO=CO=CO(g)(g)(g)(g)=-114400-85.77T (5-1)=-114400-85.77T (5-1)=-114400-85.77T (5-1)=-114400-85.77T (5-1)C C C C(S)(S)(S)(S)

20、=C =22590-42.26T (5-2)=C =22590-42.26T (5-2)=C =22590-42.26T (5-2)=C =22590-42.26T (5-2)2/3V 2/3V 2/3V 2/3V(S)(S)(S)(S)+1/2O+1/2O+1/2O+1/2O2 2 2 2=1/3V=1/3V=1/3V=1/3V2 2 2 2O OO O3 3 3 3 =-400966+79.18T (5-3)=-400966+79.18T (5-3)=-400966+79.18T (5-3)=-400966+79.18T (5-3)V V V V(S)(S)(S)(S)=V =-20710

21、-45.61T (5-4)=V =-20710-45.61T (5-4)=V =-20710-45.61T (5-4)=V =-20710-45.61T (5-4)求：求：求：求：2/3V+CO2/3V+CO2/3V+CO2/3V+CO(g)(g)(g)(g)=1/3(V=1/3(V=1/3(V=1/3(V2 2 2 2O OO O3 3 3 3)+C)+C)+C)+C 反应的反应的反应的反应的解：碳的氧化反应：解：碳的氧化反应：解：碳的氧化反应：解：碳的氧化反应：C+1/2OC+1/2OC+1/2OC+1/2O2 2 2 2=CO=CO=CO=CO(g)(g)(g)(g)(5-5)(5-5)

22、(5-5)(5-5)反应反应反应反应(5)=(5)=(5)=(5)=反应反应反应反应(1)-(1)-(1)-(1)-反应反应反应反应(2)(2)(2)(2)得到：得到：得到：得到：=-136990-43.51T=-136990-43.51T=-136990-43.51T=-136990-43.51T 钒的氧化反应：钒的氧化反应：钒的氧化反应：钒的氧化反应：2/3V+1/2O2/3V+1/2O2/3V+1/2O2/3V+1/2O2 2 2 2=1/3(V=1/3(V=1/3(V=1/3(V2 2 2 2O OO O3 3 3 3)(5-6)(5-6)(5-6)(5-6)=-2/3 =-38716

23、0+109.58T =-2/3 =-387160+109.58T =-2/3 =-387160+109.58T =-2/3 =-387160+109.58T 反应反应反应反应(6)-(5)(6)-(5)(6)-(5)(6)-(5)得反应：得反应：得反应：得反应：2/3V+CO2/3V+CO2/3V+CO2/3V+CO(g)(g)(g)(g)=1/3(V=1/3(V=1/3(V=1/3(V2 2 2 20 0 0 03 3 3 3)+C (5-7)+C (5-7)+C (5-7)+C (5-7)=-250170+153.09T =-250170+153.09T =-250170+153.09T

24、=-250170+153.09T =250170/153.09=1634K=1361 =250170/153.09=1634K=1361 =250170/153.09=1634K=1361 =250170/153.09=1634K=1361第9页，此课件共22页哦4 4 4 4、碳钒实际转换温度、碳钒实际转换温度、碳钒实际转换温度、碳钒实际转换温度 的计算的计算的计算的计算反反反反应应应应式（式（式（式（5-75-75-75-7）2/3V+CO2/3V+CO2/3V+CO2/3V+CO(g)(g)(g)(g)=1/3(V=1/3(V=1/3(V=1/3(V2 2 2 20 0 0 03 3 3

25、 3)+C)+C)+C)+C实际转换实际转换实际转换实际转换温度的温度的温度的温度的计计计计算算算算 根据等温方程式：根据等温方程式：根据等温方程式：根据等温方程式：G GGG7 7 7 7=+RTlnK=+RT =+RTlnK=+RT =+RTlnK=+RT =+RTlnK=+RT 式中式中式中式中 反反反反应应应应(5-7)(5-7)(5-7)(5-7)的的的的标标标标准生成自由能；准生成自由能；准生成自由能；准生成自由能；R R R R阿弗加德阿弗加德阿弗加德阿弗加德罗罗罗罗常数，常数，常数，常数，8.314J8.314J8.314J8.314JK K K K-1-1-1-1molmol

26、molmol-1-1-1-1：a a a ac c c c、a a a av v v v分分分分别为铁别为铁别为铁别为铁液中碳、液中碳、液中碳、液中碳、钒钒钒钒的活度；的活度；的活度；的活度；为钒为钒为钒为钒渣中渣中渣中渣中V V V V2 2 2 2O OO O3 3 3 3的活度；的活度；的活度；的活度；P P P PCOCOCOCO为为为为气相中气相中气相中气相中COCOCOCO的分的分的分的分压压压压。当当当当 G GG G7 7 7 7=0=0=0=0时时时时：250170+153.09T+RT =0250170+153.09T+RT =0250170+153.09T+RT =025

27、0170+153.09T+RT =0=250170/153.09+R (5-8)=250170/153.09+R (5-8)=250170/153.09+R (5-8)=250170/153.09+R (5-8)第10页，此课件共22页哦其中其中其中其中a a a ac c c c=f=f=f=fc c c c C%C%C%C%，a a a av v v v=f=f=f=fv v v v%V%V%V%V。f f f fc c c c、f f f fv v v v为铁液中碳和钒的活度系数为铁液中碳和钒的活度系数为铁液中碳和钒的活度系数为铁液中碳和钒的活度系数 C%C%C%C%、%V%V%V%V为

28、铁液中碳和钒的浓度为铁液中碳和钒的浓度为铁液中碳和钒的浓度为铁液中碳和钒的浓度 =钒渣中三氧化二钒的活度系数，通常很小，估计为钒渣中三氧化二钒的活度系数，通常很小，估计为钒渣中三氧化二钒的活度系数，通常很小，估计为钒渣中三氧化二钒的活度系数，通常很小，估计为10101010-5-5-5-5左右。左右。左右。左右。钒渣中三氧化二钒的摩尔分数。钒渣中三氧化二钒的摩尔分数。钒渣中三氧化二钒的摩尔分数。钒渣中三氧化二钒的摩尔分数。P P P PCOCOCOCO根据反应式根据反应式根据反应式根据反应式(5-1)2C+O(5-1)2C+O(5-1)2C+O(5-1)2C+O2 2 2 2=2CO=2CO=

29、2CO=2CO，可认为，可认为，可认为，可认为P P P PCOCOCOCO=2P=2P=2P=2PO OO O2 2 2 2。由由由由式式式式(5-8)(5-8)(5-8)(5-8)可可可可见见见见，实实实实际际际际吹吹吹吹钒钒钒钒过过过过程程程程的的的的转转转转化化化化温温温温度度度度，随随随随着着着着铁铁铁铁水水水水中中中中的的的的钒钒钒钒浓浓浓浓度度度度升升升升高高高高和和和和氧氧氧氧分分分分压压压压的的的的增增增增大大大大，转转转转化化化化温温温温度度度度略略略略有有有有升升升升高高高高。同同同同时时时时随随随随着着着着铁铁铁铁液液液液中中中中的的的的%V%V%V%V浓浓浓浓度度度度

30、降降降降低低低低，即即即即半半半半钢钢钢钢中中中中余余余余钒钒钒钒越越越越低，转化温度越低，保碳就越难。低，转化温度越低，保碳就越难。低，转化温度越低，保碳就越难。低，转化温度越低，保碳就越难。因因因因此此此此，脱脱脱脱钒钒钒钒到到到到一一一一定定定定程程程程度度度度后后后后，要要要要求求求求半半半半钢钢钢钢温温温温度度度度较较较较高高高高时时时时，则则则则只只只只有有有有多多多多氧氧氧氧化化化化一一一一部部部部分分分分碳碳碳碳才才才才能能能能做做做做到。实际吹钒温度控制在到。实际吹钒温度控制在到。实际吹钒温度控制在到。实际吹钒温度控制在1340134013401340140014001400

31、1400范围内。范围内。范围内。范围内。可可可可根根根根据据据据原原原原铁铁铁铁水水水水成成成成分分分分及及及及规规规规定定定定的的的的半半半半钢钢钢钢成成成成分分分分，算算算算出出出出吹吹吹吹炼炼炼炼的的的的终终终终点点点点温温温温度度度度(转转转转化化化化温温温温度度度度)，可用热平衡计算估计需用的冷却剂用量。可用热平衡计算估计需用的冷却剂用量。可用热平衡计算估计需用的冷却剂用量。可用热平衡计算估计需用的冷却剂用量。第11页，此课件共22页哦六、影响转炉提钒的主要因素六、影响转炉提钒的主要因素六、影响转炉提钒的主要因素六、影响转炉提钒的主要因素 包包包包括括括括：铁铁铁铁水水水水成成成成分

32、分分分及及及及温温温温度度度度、吹吹吹吹炼炼炼炼终终终终点点点点温温温温度度度度、冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂种种种种类类类类、冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂的的的的加加加加入入入入量量量量和和和和加入时间、供氧制度等。加入时间、供氧制度等。加入时间、供氧制度等。加入时间、供氧制度等。1 1 1 1、铁水成分的影响、铁水成分的影响、铁水成分的影响、铁水成分的影响 铁水中铁水中铁水中铁水中SiSiSiSi、MnMnMnMn、CrCrCrCr、V V V V的含量直接影响钒渣中钒的含量。的含量直接影响钒渣中钒的含量。的含量直接影响钒渣中钒的含量。的含量直接影响钒渣中钒的含量。钒钒钒钒渣渣渣渣中中中中全全全全

33、铁铁铁铁含含含含量量量量对对对对渣渣渣渣中中中中钒钒钒钒含含含含量量量量的的的的影影影影响响响响最最最最大大大大。渣渣渣渣中中中中全全全全铁铁铁铁(FeO)(FeO)(FeO)(FeO)含含含含量量量量取取取取决决决决于于于于供供供供氧强度和氧枪枪位等。氧强度和氧枪枪位等。氧强度和氧枪枪位等。氧强度和氧枪枪位等。随随随随(FeO)(FeO)(FeO)(FeO)浓浓浓浓度度度度，硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐相相相相的的的的体体体体积积积积分分分分数数数数，尖尖尖尖晶晶晶晶石石石石相相相相的的的的不不不不均均均均匀匀匀匀性性性性，并并并并 在在在在 尖尖尖尖 晶晶晶晶 石石石石 相相相相 颗颗颗颗 粒

34、粒粒粒 边边边边 缘缘缘缘 生生生生 成成成成 磁磁磁磁 铁铁铁铁 矿矿矿矿Fe(FeV)Fe(FeV)Fe(FeV)Fe(FeV)2 2 2 2O OO O4 4 4 4 或或或或Fe0TiOFe0TiOFe0TiOFe0TiO2 2 2 2-Fe(FeV)Fe(FeV)Fe(FeV)Fe(FeV)2 2 2 2OOOO4 4 4 4 ，氧气顶吹转炉钒渣含较多磁铁矿。，氧气顶吹转炉钒渣含较多磁铁矿。，氧气顶吹转炉钒渣含较多磁铁矿。，氧气顶吹转炉钒渣含较多磁铁矿。随随随随(FeO)(FeO)(FeO)(FeO)浓度浓度浓度浓度，尖晶石相组织较均匀。，尖晶石相组织较均匀。，尖晶石相组织较均匀。，

35、尖晶石相组织较均匀。第12页，此课件共22页哦 铁水中钒的影响铁水中钒的影响铁水中钒的影响铁水中钒的影响 1977197719771977年年年年我我我我国国国国统统统统计计计计了了了了雾雾雾雾化化化化提提提提钒钒钒钒、转转转转炉炉炉炉提提提提钒钒钒钒的的的的铁铁铁铁水水水水原原原原始始始始成成成成分分分分与与与与半半半半钢钢钢钢残残残残钒钒钒钒量量量量对对对对钒钒钒钒渣渣渣渣中中中中五五五五氧氧氧氧化化化化二二二二钒钒钒钒浓浓浓浓度的影响规律：度的影响规律：度的影响规律：度的影响规律：(V(V(V(V2 2 2 2OOOO5 5 5 5)=6.224+31.916V-10.556Si-8.9

36、64V)=6.224+31.916V-10.556Si-8.964V)=6.224+31.916V-10.556Si-8.964V)=6.224+31.916V-10.556Si-8.964V余余余余-2.134Ti-1.855Mn-2.134Ti-1.855Mn-2.134Ti-1.855Mn-2.134Ti-1.855Mn 上述规律说明铁水中原始钒含量高得到的钒渣上述规律说明铁水中原始钒含量高得到的钒渣上述规律说明铁水中原始钒含量高得到的钒渣上述规律说明铁水中原始钒含量高得到的钒渣V V V V2 2 2 2OOOO5 5 5 5品位提高。品位提高。品位提高。品位提高。铁水硅的影响铁水硅的

37、影响铁水硅的影响铁水硅的影响 a.Sia.Sia.Sia.Si在钒氧化热力学条件中的作用在钒氧化热力学条件中的作用在钒氧化热力学条件中的作用在钒氧化热力学条件中的作用 吹吹吹吹钒钒钒钒过过过过程程程程中中中中，铁铁铁铁水水水水中中中中FeFeFeFe、V V V V、C C C C、SiSiSiSi、MnMnMnMn、TiTiTiTi、P P P P等等等等元元元元素素素素的的的的氧氧氧氧化化化化速速速速度度度度取取取取决决决决于于于于铁铁铁铁水水水水中中中中该该该该元元元元素素素素的的的的含含含含量量量量、吹吹吹吹钒钒钒钒时时时时的的的的热热热热力力力力学学学学条条条条件件件件和和和和动动动

38、动力力力力学学学学条条条条件件件件，而而而而反反反反应应应应能能能能力力力力的的的的大大大大小小小小又又又又取取取取决决决决于于于于铁铁铁铁水水水水组组组组分分分分与与与与氧氧氧氧的的的的化学亲和力化学亲和力化学亲和力化学亲和力标准生成自由能标准生成自由能标准生成自由能标准生成自由能GGGG。Si+OSi+OSi+OSi+O2 2 2 2=(SiO=(SiO=(SiO=(SiO2 2 2 2)GGGG=946350+197.64T946350+197.64T946350+197.64T946350+197.64T V+3/4O V+3/4O V+3/4O V+3/4O2 2 2 2=1/2(V

39、=1/2(V=1/2(V=1/2(V2 2 2 2OOOO3 3 3 3)GGGG=601450+118.76T601450+118.76T601450+118.76T601450+118.76T 从从从从以以以以上上上上两两两两个个个个反反反反应应应应式式式式可可可可知知知知，SiSiSiSi与与与与氧氧氧氧的的的的亲亲亲亲合合合合力力力力比比比比VVVV与与与与氧氧氧氧的的的的亲亲亲亲合合合合力力力力强强强强，铁铁铁铁水水水水SiSiSiSi含含含含量量量量较较较较高高高高时，将抑制时，将抑制时，将抑制时，将抑制VVVV的氧化。的氧化。的氧化。的氧化。应严格控制铁水中应严格控制铁水中应严格

40、控制铁水中应严格控制铁水中SiSiSiSi的含量的含量的含量的含量。第13页，此课件共22页哦 b.b.b.b.铁水中硅对钒渣渣态的影响铁水中硅对钒渣渣态的影响铁水中硅对钒渣渣态的影响铁水中硅对钒渣渣态的影响 铁铁铁铁水水水水中中中中的的的的SiSiSiSi氧氧氧氧化化化化后后后后生生生生成成成成(SiO(SiO(SiO(SiO2 2 2 2)，初初初初渣渣渣渣中中中中的的的的(SiO(SiO(SiO(SiO2 2 2 2)与与与与(FeO)(FeO)(FeO)(FeO)、(MnO)(MnO)(MnO)(MnO)等等等等作作作作用用用用生生生生成成成成铁铁铁铁橄橄橄橄榄榄榄榄石石石石FeMnF

41、eMnFeMnFeMn2 2 2 2SiOSiOSiOSiO4 4 4 4等等等等低低低低熔熔熔熔点点点点的的的的硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐相相相相使使使使初初初初渣渣渣渣熔熔熔熔点点点点，钒钒钒钒渣渣渣渣粘粘粘粘度度度度，流动性，流动性，流动性，流动性。在在在在铁铁铁铁水水水水SiSiSiSi较较较较低低低低时时时时(0.05%)(0.05%)(0.05%)(0.05%)，通通通通过过过过向向向向熔熔熔熔池池池池配配配配加加加加一一一一定定定定量量量量的的的的SiOSiOSiOSiO2 2 2 2，适适适适度度度度增增增增加加加加炉渣流动性，可避免渣态偏稠，炉渣流动性，可避免渣态偏稠，炉渣流动

42、性，可避免渣态偏稠，炉渣流动性，可避免渣态偏稠，有利于钒的氧化有利于钒的氧化有利于钒的氧化有利于钒的氧化。在在在在铁铁铁铁水水水水SiSiSiSi偏偏偏偏高高高高(0.15%)(0.15%)(0.15%)(0.15%)时时时时，渣渣渣渣中中中中低低低低熔熔熔熔点点点点相相相相过过过过高高高高，渣渣渣渣态态态态过过过过稀稀稀稀，又又又又会会会会增增增增加加加加出钢过程中钒渣的流失出钢过程中钒渣的流失出钢过程中钒渣的流失出钢过程中钒渣的流失。第14页，此课件共22页哦 c.c.c.c.铁水硅对熔池温升及钒渣铁水硅对熔池温升及钒渣铁水硅对熔池温升及钒渣铁水硅对熔池温升及钒渣(V(V(V(V2 2 2

43、 2OOOO5 5 5 5)浓度的影响浓度的影响浓度的影响浓度的影响 铁铁铁铁水水水水SiSiSiSi偏偏偏偏高高高高会会会会造造造造成成成成熔熔熔熔池池池池升升升升温温温温加加加加快快快快，阻阻阻阻碍碍碍碍钒钒钒钒的的的的氧氧氧氧化化化化，且且且且SiSiSiSi被被被被氧氧氧氧化化化化进进进进入入入入渣渣渣渣相相相相，使粗钒渣中使粗钒渣中使粗钒渣中使粗钒渣中(SiO(SiO(SiO(SiO2 2 2 2)比例上升，比例上升，比例上升，比例上升，降低了钒渣品位降低了钒渣品位降低了钒渣品位降低了钒渣品位。1999199919991999年年年年攀攀攀攀钢钢钢钢统统统统计计计计了了了了120t1

44、20t120t120t氧氧氧氧气气气气转转转转炉炉炉炉610610610610炉炉炉炉次次次次的的的的吹吹吹吹钒钒钒钒过过过过程程程程中中中中铁铁铁铁水水水水中中中中的的的的SiSiSiSi对钒渣对钒渣对钒渣对钒渣(V(V(V(V2 2 2 2O OO O5 5 5 5)浓度的影响规律，得到如下关系式：浓度的影响规律，得到如下关系式：浓度的影响规律，得到如下关系式：浓度的影响规律，得到如下关系式：(V(V(V(V2 2 2 2O OO O5 5 5 5)22.25522.25522.25522.2550.4378Si0.4378Si0.4378Si0.4378Si（R R R R0.580.5

45、80.580.58）通过以上分析，认为通过以上分析，认为通过以上分析，认为通过以上分析，认为铁水硅高铁水硅高铁水硅高铁水硅高对钒渣中对钒渣中对钒渣中对钒渣中(V(V(V(V2 2 2 2O OO O5 5 5 5)浓度浓度浓度浓度的影响：的影响：的影响：的影响：Si Si Si Si高会高会高会高会抑制钒的氧化抑制钒的氧化抑制钒的氧化抑制钒的氧化。Si Si Si Si氧化成氧化成氧化成氧化成 (SiO(SiO(SiO(SiO2 2 2 2)渣渣渣渣,对钒渣有对钒渣有对钒渣有对钒渣有“稀释稀释稀释稀释”作用作用作用作用。Si Si Si Si氧化放热氧化放热氧化放热氧化放热使提钒所需的低温熔池

46、环境使提钒所需的低温熔池环境使提钒所需的低温熔池环境使提钒所需的低温熔池环境时间缩短。时间缩短。时间缩短。时间缩短。铁铁铁铁水水水水SiSiSiSi偏偏偏偏高高高高(0.15%)(0.15%)(0.15%)(0.15%)时时时时，渣渣渣渣态态态态过过过过稀稀稀稀，使使使使出出出出钢钢钢钢过过过过程程程程中中中中钒钒钒钒渣渣渣渣的的的的流流流流失失失失增增增增加。加。加。加。第15页，此课件共22页哦2 2 2 2、铁水温度的影响、铁水温度的影响、铁水温度的影响、铁水温度的影响 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。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

47、。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。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 3 3 3、吹炼终点温度对钒渣中全铁含量影响、吹炼终点温度对钒渣中全铁含量影响、吹炼终点温度对钒渣中全铁含量影响、吹炼终点温度对钒渣中全铁含量影响 钒钒钒钒渣渣渣渣中中中中氧氧氧氧化化化化铁铁铁铁(FeO)(FeO)(FeO)(FeO)含含含含量量量量随随随随着着着着吹吹吹吹炼炼炼炼终终终终点点点点温温温温度度度度的的的的提提提提高高高高而而而而降降降降低低低低，提提提提钒钒钒钒终终终终点点点点温温温温度度度度高高高高,有利于有利于有利于有利于碳氧化反应碳氧化反应碳氧化

48、反应碳氧化反应的进行的进行的进行的进行,有利于有利于有利于有利于降低降低降低降低渣中渣中渣中渣中全铁含量全铁含量全铁含量全铁含量。(FeO)+C(FeO)+C(FeO)+C(FeO)+CFe+COFe+COFe+COFe+CO第16页，此课件共22页哦4 4 4 4、冷却剂的种类、加入量和加入时间的影响、冷却剂的种类、加入量和加入时间的影响、冷却剂的种类、加入量和加入时间的影响、冷却剂的种类、加入量和加入时间的影响 冷却剂加入的目的冷却剂加入的目的冷却剂加入的目的冷却剂加入的目的 为了控制熔池温度为了控制熔池温度为了控制熔池温度为了控制熔池温度,使之低于吹钒的转化温度使之低于吹钒的转化温度使之

49、低于吹钒的转化温度使之低于吹钒的转化温度,达到达到达到达到脱钒保碳脱钒保碳脱钒保碳脱钒保碳的目的。的目的。的目的。的目的。冷却剂的种类冷却剂的种类冷却剂的种类冷却剂的种类 生铁块、废钢、废钒渣、铁皮球、污泥球、铁矿石、烧结矿、球团矿等。生铁块、废钢、废钒渣、铁皮球、污泥球、铁矿石、烧结矿、球团矿等。生铁块、废钢、废钒渣、铁皮球、污泥球、铁矿石、烧结矿、球团矿等。生铁块、废钢、废钒渣、铁皮球、污泥球、铁矿石、烧结矿、球团矿等。对冷却剂的要求对冷却剂的要求对冷却剂的要求对冷却剂的要求 冷却剂除了要求具有冷却能力外冷却剂除了要求具有冷却能力外冷却剂除了要求具有冷却能力外冷却剂除了要求具有冷却能力外,

50、还要有氧化能力还要有氧化能力还要有氧化能力还要有氧化能力,带入的杂质少。带入的杂质少。带入的杂质少。带入的杂质少。第17页，此课件共22页哦冷却剂种类的优缺点冷却剂种类的优缺点冷却剂种类的优缺点冷却剂种类的优缺点 冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂中中中中铁铁铁铁皮皮皮皮、球球球球团团团团矿矿矿矿、铁铁铁铁矿矿矿矿石石石石、烧烧烧烧结结结结矿矿矿矿等等等等既既既既是是是是冷冷冷冷却却却却剂剂剂剂又又又又是是是是氧氧氧氧化化化化剂剂剂剂，其其其其中中中中铁铁铁铁皮皮皮皮球球球球最最最最好好好好，因因因因为为为为它它它它的的的的杂杂杂杂质质质质少少少少。另另另另外外外外铁铁铁铁皮皮皮皮除除除除具具具具有有有