本發(fā)明涉及提釩轉(zhuǎn)爐冶煉方法，屬于轉(zhuǎn)爐提釩技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
提釩的主要原理就是利用選擇氧化的原理，采用高速純氧射流在頂吹轉(zhuǎn)爐中對含釩鐵水進(jìn)行攪拌，將鐵水中的釩氧化成高價穩(wěn)定的釩氧化物制取釩渣的一種物理化學(xué)反應(yīng)過程。在反應(yīng)過程中通過加入冷卻劑控制熔池溫度在碳釩轉(zhuǎn)換溫度以下，達(dá)到“去釩保碳”的目的。
伴隨著提釩反應(yīng)的進(jìn)行，鐵水中的Si氧化生成SiO2，初渣中SiO2與FeO，MnO相互作用，生成鐵錳橄欖石等硅酸鹽相。根據(jù)FeO—SiO2相圖，硅酸鹽相的熔點(diǎn)為1205℃，F(xiàn)e2SiO4與FeO形成的易熔混合物(FeO：76％，SiO2：24％)的最低熔點(diǎn)為1177℃，硅酸鹽相的形成使初渣熔點(diǎn)下降，釩渣粘度降低，渣流動性增大。轉(zhuǎn)爐提釩過程中釩的氧化是以渣一鐵界面上消耗初渣中FeO為主要特征的。初渣流動性增大，有助于釩氧化后與FeO形成釩鐵尖晶石的高溫化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程，加快釩的氧化過程。因此，用SiO2調(diào)渣，可促進(jìn)釩的氧化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種提釩轉(zhuǎn)爐冶煉方法，采用該方法，能夠降低半鋼中的釩含量，提高釩氧化率，同時提高釩渣品位。
本發(fā)明提釩轉(zhuǎn)爐冶煉方法，將含釩鈦鐵水兌入轉(zhuǎn)爐中，在轉(zhuǎn)爐吹煉1min內(nèi)，加入石英砂改性劑，吹煉結(jié)束后，出鋼，得半鋼和釩渣；
根據(jù)鐵水Si含量來確定石英砂改性劑的加入量，當(dāng)鐵水中Si含量≤0.04％時，石英砂改性劑的加入量為2.5～2.7kg/t鐵；當(dāng)0.04％＜鐵水Si含量≤0.06％時，石英砂改性劑的加入量為2.1～2.3kg/t鐵；當(dāng)0.06％＜鐵水Si含量≤0.08％時，石英砂改性劑的加入量為1.6～1.8kg/t鐵；當(dāng)0.08％＜鐵水Si含量≤0.10％時，石英砂改性劑的加入量為1.4～1.6kg/t鐵；當(dāng)0.10％＜鐵水Si含量≤0.12％時，石英砂改性劑的加入量為0.8～1.2kg/t鐵，鐵水Si含量＞0.12％，則不加石英砂改性劑。
其中，所述含釩鈦鐵水的化學(xué)成分為C：3.5～4.8％、Si：0.1～1.0％、Mn：0.1～1.0％、V：0.05～0.4％、Ti：0.05～0.5％、其余為TFe。
優(yōu)選的，所述石英砂改性劑由以下重量百分比的組分組成：石英砂為95～98％，其余為粘結(jié)劑。
進(jìn)一步的，優(yōu)選所述石英砂改性劑為球形，粒徑為30～50mm。
進(jìn)一步的，優(yōu)選所述石英砂中，SiO2質(zhì)量百分比≥95％。
優(yōu)選的，所述石英砂的粒度為1～3mm。
優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑為高強(qiáng)水泥。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
本發(fā)明在轉(zhuǎn)爐吹煉1min內(nèi)，采用石英砂改性劑調(diào)渣，達(dá)到降低(TFe)和提高V2O5的效果，實(shí)現(xiàn)降低鋼鐵料消耗的目的。采用本發(fā)明的方法，釩氧化率上升，釩渣品位上升至少2個百分點(diǎn)，釩氧化率提高，釩渣中的TFe含量降低，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提釩轉(zhuǎn)爐冶煉方法，將含釩鈦鐵水兌入轉(zhuǎn)爐中，在轉(zhuǎn)爐吹煉1min內(nèi)，加入石英砂改性劑，吹煉結(jié)束后，出鋼，得半鋼和釩渣；
根據(jù)鐵水Si含量來確定石英砂改性劑的加入量，當(dāng)鐵水中Si含量≤0.04％時，石英砂改性劑的加入量為2.5～2.7kg/t鐵；當(dāng)0.04％＜鐵水Si含量≤0.06％時，石英砂改性劑的加入量為2.1～2.3kg/t鐵；當(dāng)0.06％＜鐵水Si含量≤0.08％時，石英砂改性劑的加入量為1.6～1.8kg/t鐵；當(dāng)0.08％＜鐵水Si含量≤0.10％時，石英砂改性劑的加入量為1.4～1.6kg/t鐵；當(dāng)0.10％＜鐵水Si含量≤0.12％時，石英砂改性劑的加入量為0.8～1.2kg/t鐵，鐵水Si含量＞0.12％，則不加石英砂改性劑。
通過研究發(fā)現(xiàn)，加入特定量的石英砂，可以降低半鋼中的釩含量，提高釩氧化率，同時降低釩渣中的TFe含量，提高釩渣品位。從宏觀看，采用SiO2調(diào)渣，由于硅酸鹽相對增多，在凝固過程中，形成釩渣的粘結(jié)相，使提釩吹煉達(dá)到終點(diǎn)時，釩渣不致過于干稠。另外，在提釩過程中，由于SiO2調(diào)渣作用，使釩鐵尖晶石含量增多。根據(jù)FeO—V2O3相圖分析，至提釩吹煉終點(diǎn)時，渣系粘度迅速增大，使終點(diǎn)渣外觀狀態(tài)由半凝固狀態(tài)向顆粒狀或半糊狀轉(zhuǎn)化。因此，用適量SiO2調(diào)渣，可達(dá)到降低(TFe)和提高V2O5的效果。
其中，所述含釩鈦鐵水的化學(xué)成分為C：3.5～4.8％、Si：0.1～1.0％、Mn：0.1～1.0％、V：0.05～0.4％、Ti：0.05～0.5％、其余為TFe(全鐵)。
含釩鈦鐵水的溫度為1250～1390℃。
優(yōu)選的，所述石英砂改性劑由以下重量百分比的組分組成：石英砂為95～98％，其余為粘結(jié)劑。
進(jìn)一步的，優(yōu)選所述石英砂改性劑為球形，粒徑為30～50mm。
進(jìn)一步的，優(yōu)選所述石英砂中，SiO2質(zhì)量百分比≥95％。
優(yōu)選的，所述石英砂的粒度為1～3mm。
本領(lǐng)域常用的粘結(jié)劑均適用于本發(fā)明。優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑為高強(qiáng)水泥。
本發(fā)明的石英砂改性劑優(yōu)選采用如下方法制備得到：石英砂顆粒與粘結(jié)劑充分混合后，經(jīng)過壓球機(jī)機(jī)械壓制成30～50mm的小球，然后經(jīng)烘烤去除水分后，得到石英砂改性劑。
本發(fā)明未提到的轉(zhuǎn)爐提釩操作均為本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)，在此不做贅述。
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
實(shí)施例1
將石英砂、高強(qiáng)水泥按以下配比加水進(jìn)行充分混合：石英砂：97％，高強(qiáng)水泥：3％，利用壓球機(jī)壓制成直徑為35mm的球團(tuán)，經(jīng)過烘烤去水后制成石英砂改性劑成品，該改性劑主要成分及重量百分比為：SiO2：96％，其余為一些CaO、Al2O3等氧化物。
在某鋼廠200噸轉(zhuǎn)爐，其半鋼鋼水出入量為230t。在轉(zhuǎn)爐吹煉1min內(nèi)，測定鐵水中的Si含量為0.09％，加入此種石英砂改性劑成品1.5kg/t鋼。經(jīng)取樣分析，半鋼釩由0.042％降至0.031％，降低0.011％；釩渣品位由16.57％升至18.26％，升高2.69％；釩渣中TFe由30.96％降至29.12％，降低1.85％；可見采用SiO2調(diào)渣技術(shù)不僅對改善渣態(tài)有利，而且對提高釩渣品位和氧化率有利。
實(shí)施例2
將石英砂、高強(qiáng)水泥按以下配比加水進(jìn)行充分混合：石英砂：98％，高強(qiáng)水泥：2％，利用壓球機(jī)壓制成直徑為50mm的球團(tuán)，經(jīng)過烘烤去水后制成石英砂改性劑成品，其中，該改性劑主要成分及重量百分比為：SiO2：97％，其余為一些CaO、Al2O3等氧化物。
在某鋼廠200噸轉(zhuǎn)爐，其半鋼鋼水出入量為230t。在轉(zhuǎn)爐吹煉1min內(nèi)，測定鐵水中的Si含量為0.04％，加入此種轉(zhuǎn)爐提釩用調(diào)渣劑成品2.5kg/t鋼。經(jīng)取樣分析，半鋼釩由0.053％降至0.043％，降低0.01％；釩渣品位由16.24％升至19.26％，升高3.02％；釩渣中TFe由33.57％降至28.16％，降低5.41％；可見采用SiO2調(diào)渣技術(shù)不僅對改善渣態(tài)有利，而且對提高釩渣品位和氧化率有利。
實(shí)施例3
將石英砂、高強(qiáng)水泥按以下配比加水進(jìn)行充分混合：石英砂：95％，高強(qiáng)水泥：5％，利用壓球機(jī)壓制成直徑為30mm的球團(tuán)，經(jīng)過烘烤去水后制成石英砂改性劑成品，該改性劑主要成分及重量百分比為：SiO2：95％，其余為一些CaO、Al2O3等氧化物。
在某鋼廠200噸轉(zhuǎn)爐，其半鋼鋼水出入量為230t。在轉(zhuǎn)爐吹煉1min內(nèi)，，測定鐵水中的Si含量為0.11％，加入此種轉(zhuǎn)爐提釩用調(diào)渣劑成品1kg/t鋼。經(jīng)取樣分析，半鋼釩由0.045％降至0.037％，降低0.08％；釩渣品位由16.54％升至18.37％，升高2.17％；釩渣中TFe由33.17％降至30.37％，降低2.8％；可見采用SiO2調(diào)渣技術(shù)不僅對改善渣態(tài)有利，而且對提高釩渣品位和氧化率有利。
實(shí)施例4
在某鋼廠200噸轉(zhuǎn)爐，其半鋼鋼水出入量為230t。在轉(zhuǎn)爐吹煉1min內(nèi)，測定鐵水中的Si含量為0.07％，加入實(shí)施例1中的石英砂改性劑成品1.7kg/t鋼。經(jīng)取樣分析，半鋼釩由0.045％降至0.03％，降低0.015％；釩渣品位由16.56％升至18.01％，升高1.45％；釩渣中TFe由34.02％降至32.56％，降低1.46％；可見采用SiO2調(diào)渣技術(shù)不僅對改善渣態(tài)有利，而且對提高釩渣品位和氧化率有利。
實(shí)施例5
在某鋼廠200噸轉(zhuǎn)爐，其半鋼鋼水出入量為230t。在轉(zhuǎn)爐吹煉1min內(nèi)，測定鐵水中的Si含量為0.05％，加入實(shí)施例1中的石英砂改性劑成品2.2kg/t鋼。經(jīng)取樣分析，半鋼釩由0.041％降至0.028％，降低0.013％；釩渣品位由16.28％升至18.54％，升高2.26％；釩渣中TFe由34.27％降至31.07％，降低3.2％；可見采用SiO2調(diào)渣技術(shù)不僅對改善渣態(tài)有利，而且對提高釩渣品位和氧化率有利。
對比例1
在某鋼廠200噸轉(zhuǎn)爐，其半鋼鋼水出入量為230t，在轉(zhuǎn)爐吹煉過程，未加任何調(diào)渣材料即倒?fàn)t出鋼。經(jīng)取樣分析，爐渣中TFe含量高達(dá)34％，渣中TFe含量較高，釩渣品位只有16％，半鋼釩含量高達(dá)0.056％。
對比例2
在某鋼廠120噸轉(zhuǎn)爐，其半鋼鋼水出入量為133t。在轉(zhuǎn)爐吹煉1min內(nèi)，測定鐵水中的Si含量為0.09％，加入實(shí)施例1中的石英砂改性劑成品1.8kg/t鋼，吹煉結(jié)束后，出鋼。經(jīng)取樣分析，半鋼釩由0.04％降至0.031％，降低0.009％；釩渣品位由16.5％升至17.04％，升高0.54％；釩渣中TFe由35.4％降至32.4％，降低3.0％。但是，石英砂加入量過多，造成渣過度太稀，出鋼過程造成半鋼順帶流失，因此必須控制加入量。
對比例3
在某鋼廠120噸轉(zhuǎn)爐，其半鋼鋼水出入量為133t。在轉(zhuǎn)爐吹煉1min內(nèi)，測定鐵水中的Si含量為0.09％，加入實(shí)施例1中的石英砂改性劑成品1.2kg/t鋼，吹煉結(jié)束后，出鋼。經(jīng)取樣分析，半鋼釩由0.049％降至0.041％，降低0.008％；釩渣品位由16.24％升至16.57％，升高0.33％；釩渣中TFe由35.4％降至34.3％，降低1.1％?？梢?，可見，石英砂加入量不足，造成半鋼調(diào)渣效果不明顯。