第五章 含钒铁水炼钢工艺及钢渣(钒渣)提钒

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1、第五章含钒铁水炼钢工艺及钢渣(钒渣)提钒41教学要求：1、了解含钒铁水炼钢工艺及特点2、理解钢渣提钒的方法及其工艺3、掌握钒渣的主要用途及其提钒方法重点：钒渣提钒方法难点：钒渣提钒的工艺过程在各钢铁企业中，由于入转炉的铁水条件和冶炼钢种不同，其吹炼工艺也各有差异。一、普通铁水与含钒铁水冶炼的区别1、普通铁水炼钢工艺流程铁水→脱硫(脱磷)→扒渣→(混铁炉)→炼钢→钢水→精炼→浇注普通铁水进厂后，一般只经过脱硫或脱磷处理，然后进入混铁炉混匀成分和温度。铁水特点：除硫含量或磷含量降低外，其他成分基本未变，转炉冶炼较容易。2、含钒铁水炼钢工艺流程铁水→脱硫→扒渣→提钒→半钢→炼钢→精炼→浇

2、注钒渣铁水化学成分C%Si%Mn%V%P%S%铁水温度℃铁水3.9~4.60.05~0.200.1~0.300.2~0.40.03~0.070.03~0.151180~1300半钢2.7~3.8≤0.020.03~0.200.02~0.05P:0.05~0.09S:0.01~0.051300~1360提钒前后铁水和半钢成分及温度从表中可见，半钢和含钒铁水相比有如下特点：①碳的质量分数降低了1.2~0.8%；②硅为痕迹；③锰的质量分数降低了0.07~0.10%；④半钢温度有所上升。虽然半钢温度有所上升，但炼钢所需热源已经非常紧缺→导致废钢加入量减少;采用少渣操作,使脱磷、脱硫率降低，

3、还会使转炉熔池内产生大量的金属喷溅，氧枪喷嘴易被金属堵塞;终点钢水残锰含量减少,也增加了锰铁耗量；当钢水温度达不到终点温度要求时,还得加提温剂提温。转炉炼半钢的特殊性：由于半钢的特点，从而决定了转炉炼钢的特殊性，即转炉炼半钢几乎无硅锰氧化期，转炉开吹的同时就进入碳的氧化期，所以成渣困难。为保证快速成渣，需采取以下措施：①加辅助造渣材料。如石英砂、锰矿或复合造渣剂(MnO=6~8%,CaO≥5%,SiO2=52~60%,Al2O3≤8.0%,P、S≤0.1%,熔点1260℃，粒度30~50mm)等来调整炉渣碱度和加速成渣。锰矿还可以提高终渣中(MnO)含量，使炉渣粘稠易于挂在炉衬上，

4、从而提高炉龄。②控制好氧枪枪位，确保熔池有相当高的∑(FeO)含量，才能保证炉渣快速形成。攀钢转炉造渣过程枪位控制见下页图。③留渣操作：将上炉冶炼终渣留一部分或全部在炉内作下炉的冶炼初渣使用。吹炼前期吹炼中期吹炼后期1.4枪位/m吹炼时间1.41.41.41.21.82.02.02.2分阶段恒压变枪位供氧操作(攀钢)前期：开吹枪位1.4米，快速升温化渣枪位2.2米，增加熔池∑(FeO)含量中期：多次变化枪位1.4~2.0米后期：1.2米减少渣中∑(FeO)含量,均匀钢水温度、成分,有利于溅渣护炉。1、造渣制度氧气转炉供氧时间只有十几分钟，在此期间内必须快速形成具有合适碱度，较好流动

5、性和一定氧化性的炉渣，以便迅速把半钢的磷、硫等杂质去除，保证炼出合格优质钢水。此外，所造炉渣还应减少炉衬的侵蚀，尽可能不引起喷溅，保证终点钢水适当的氧化性，渣中金属铁最少，出钢后易于挂渣等特性。二、炼钢工艺制度造好渣是炼好钢的关键⑴造渣方法攀钢目前采用的造渣方法是留渣操作法。留渣法操作：是指将上一炉冶炼的终渣在出钢后留一部分或全部在转炉内供下一炉冶炼时作部分初渣使用。攀钢转炉多采用半钢冶炼，成渣困难，留渣操作不但加速了初期渣的形成，而且较好的缓解了冶炼过程中温度不足的矛盾。原因是：终渣一般具有较高的碱度和∑(FeO)含量，并且熔点不高，本身还含有大量的物理热。将这种炉渣部分地或全部

6、留在炉内，可显著加速下一炉初期渣的成渣过程，提高吹炼前期的去磷和去硫率，节省石灰用量和提高炉子的热效率。留渣法操作适合于成渣困难的铁水条件，其脱磷率可达85%左右，脱硫率可达40~50%左右。注意：这种渣有一定氧化性(尤其是低碳钢的终渣)，兑铁时会产生爆炸性喷溅，不利于安全生产，但在兑铁前先加少量石灰稠化炉渣，兑铁时细流慢兑，安全事故可完全避免。⑵渣料配比要造好炉渣，选择合适的渣料配比非常重要。加入炉内的渣料主要指石灰和镁质材料及少量助溶剂。对于硅、磷含量较低的半钢，根据硫含量来确定石灰加入量。攀钢120t转炉石灰加入量规定如下：⑴半钢中ω[S]≤0.03%时,保证石灰加入量3.0

7、吨/炉;⑵半钢中ω[S]＞0.03%时，石灰加入量由下式确定:石灰加入量(t)=α×装入量×铁水硫含量α为造渣系数,取值范围0.7~1.0,优质钢取上限,普通钢取下限。其他辅助材料加入量：①轻烧镁球：1.0~1.5吨/炉，中高碳钢取下限，低碳钢取上限②锰矿：0.4~0.6吨/炉③石英砂：根据石灰加入量控制④复合渣加入量为石灰的40%。⑶渣料加入时间和炉渣的控制攀钢渣料一般分两批加入,第一批占总渣料的60%以上,其余在第二批分小批加入。如拉碳后需调整炉渣或炉温，则再加入