转炉提钒

含钒铁水炼钢之前先用转炉将其中的钒氧化成钒渣分离出来的铁水提钒工艺

转炉提钒是含钒铁水炼钢之前先用转炉将其中的钒氧化成钒渣分离出来的铁水提钒工艺。它是众多铁水提钒工艺中被广泛采用的一种重要方法，有单渣法、双渣法和双联法。

应用情况

20世纪40年代苏联丘索夫冶金工厂(Чусовский Метллургический эавод)用空气底吹转炉从高炉铁水中提取钒渣。南非海维尔德钢钒有限公司(Highveld steel vanadium company limited)于1968年建成60t摇包法提钒装置。新西兰钢铁有限公司则采用铁水罐复合吹炼法提取钒渣。中国攀枝花钢铁公司于1973年设计建成120t铁水雾化炉提钒装置。中国承德钢铁公司于1987年设计建成20t氧气顶吹转炉提钒炼钢车间。

方法与原理

转炉提钒有单渣法、双渣法和双联法。单渣法、双渣法是在同一座转炉内既提钒，又炼钢。前者的提钒渣与炼钢渣混在一起，渣量大，渣中V2O5含量低，无直接使用价值。后者则先将提钒得到的钒渣倒出，后将半钢炼成钢，钒渣质量优于单渣法，但不能获得理想的工业用钒渣，因为粘在炉衬上的炼钢渣在提钒时会进入钒渣中，使钒渣的渣量增大，降低V2O5品位和质量。

双联法则是采用两座转炉，一座专门提钒，单独回收钒渣，半钢移至另一座转炉内造渣炼钢。此法可获得有工业应用价值的优质钒渣。它的一般工艺是将含钒铁水兑入转炉内，纯氧或空气通过可移动或固定式喷枪，喷嘴从转炉的顶部、底部或侧面吹入。转炉提钒由于纯氧或空气吹入方向的不同有氧气顶吹转炉工艺、氧气底吹转炉工艺、空气底吹和侧吹工艺等不同形式。如图《不同形式的提钒转炉》所示：

氧气顶吹转炉提钒工艺

含钒铁水温度为1250℃左右，装入炉子后，氧气经位于炉子顶部可上下升降的多孔氧枪吹入，通常氧枪顶端距熔池面为0.7～1.5m。为确保吹炼过程“提钒保碳”，熔池温度控制在1350～1420℃，主要是加入适量含钒生铁块或废钢(加入量约为兑入铁水的20%～30%)，铁皮(加入量约为兑入铁水的5%～7%);吹氧时间一般为8～12min，若半钢余钒大于0.04%时，则需要进行短时间补吹，以保证钒的氧化率。

熔池温度、喷枪枪位，吹氧时间及供氧量是转炉提钒的重要工艺参数。吹炼结束后，倾动转炉先放出半钢，后倒出钒渣回收，半钢移至另一转炉吹炼成钢。这种工艺的特点是操作简便，提钒后钒渣质量好，炉龄较高。中国攀枝花钢铁公司的120t转炉提钒、承德钢厂的30t转炉提钒车间，前苏联下塔吉尔厂100t转炉提钒车间等都采用双联法顶吹转炉提钒工艺进行生产。

氧气底吹转炉提钒工艺

氧气经炉底的喷嘴分散喷入熔池，使熔池产生良好的搅拌，促使铁水中硅、锰、钒等元素的尽可能迅速氧化。熔池温度控制在1300～1400℃，需加入大量冷却剂，加入量约25～30kg/t;供氧强度为5与3m/min·t时，提钒时间分别为3～3.5min与4～6min。此工艺的特点是吹炼平稳，喷溅损失小，半钢收得率为96.4%，钒渣收得率大于90%。钒渣质量好。但喷嘴需要天然气、油之类介质保护，且喷嘴寿命较低。中国马鞍山钢铁公司有9t转炉提钒车间，北京钢铁研究总院有300kg转炉提钒试验炉、前苏联乌拉尔冶金研究所有10t转炉提钒车间。

空气侧吹转炉提钒工艺

20世纪50年代中国最早用于铁水提钒的方法。空气通过炉壁侧面埋入的多根喷嘴分散吹入炉内。供风量、供气压力、铁水装入角、开吹角、摇炉制度等是侧吹转炉提钒法独特的控制参数。工艺特点是设备投资省，钒渣质量好，冷却剂投加量少(约需加入兑入铁水10%～20%的铁块)。这种工艺与空气底吹转炉提钒工艺一样，半钢和钒渣吹损较大，炉龄较低，很难大型化，均已被顶吹氧气转炉提钒工艺代替。

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