轉爐提釩是含釩鐵水煉鋼之前先用轉爐將其中的釩氧化成釩渣分離出來的鐵水提釩工藝。它是眾多鐵水提釩工藝中被廣泛採用的一種重要方法，有單渣法、雙渣法和雙聯法。
基本介紹
- 中文名：轉爐提釩
- 外文名：extracting vanadium from hotmetal by converter
- 學科：冶金工程
- 作用：將鐵水中釩氧化成釩渣分離出來
- 方法分類：單渣法、雙渣法和雙聯法
- 套用時間：20世紀40年代
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套用情況
20世紀40年代蘇聯丘索夫冶金工廠(Чусовский Метллургический эавод)用空氣底吹轉爐從高爐鐵水中提取釩渣。南非海維爾德鋼釩有限公司(Highveld steel vanadium company limited)於1968年建成60t搖包法提釩裝置。紐西蘭鋼鐵有限公司則採用鐵水罐複合吹煉法提取釩渣。中國攀枝花鋼鐵公司於1973年設計建成120t鐵水霧化爐提釩裝置。中國承德鋼鐵公司於1987年設計建成20t氧氣頂吹轉爐提釩煉鋼車間。
方法與原理
轉爐提釩有單渣法、雙渣法和雙聯法。單渣法、雙渣法是在同一座轉爐內既提釩，又煉鋼。前者的提釩渣與煉鋼渣混在一起，渣量大，渣中V2O5含量低，無直接使用價值。後者則先將提釩得到的釩渣倒出，後將半鋼煉成鋼，釩渣質量優於單渣法，但不能獲得理想的工業用釩渣，因為粘在爐襯上的煉鋼渣在提釩時會進入釩渣中，使釩渣的渣量增大，降低V2O5品位和質量。
雙聯法則是採用兩座轉爐，一座專門提釩，單獨回收釩渣，半鋼移至另一座轉爐內造渣煉鋼。此法可獲得有工業套用價值的優質釩渣。它的一般工藝是將含釩鐵水兌入轉爐內，純氧或空氣通過可移動或固定式噴槍，噴嘴從轉爐的頂部、底部或側面吹入。轉爐提釩由於純氧或空氣吹入方向的不同有氧氣頂吹轉爐工藝、氧氣底吹轉爐工藝、空氣底吹和側吹工藝等不同形式。（如下圖所示）
氧氣頂吹轉爐提釩工藝
含釩鐵水溫度為1250℃左右，裝入爐子後，氧氣經位於爐子頂部可上下升降的多孔氧槍吹入，通常氧槍頂端距熔池面為0.7～1.5m。為確保吹煉過程“提釩保碳”，熔池溫度控制在1350～1420℃，主要是加入適量含釩生鐵塊或廢鋼(加入量約為兌入鐵水的20%～30%)，鐵皮(加入量約為兌入鐵水的5%～7%);吹氧時間一般為8～12min，若半鋼余釩大於0.04%時，則需要進行短時間補吹，以保證釩的氧化率。
熔池溫度、噴槍槍位，吹氧時間及供氧量是轉爐提釩的重要工藝參數。吹煉結束後，傾動轉爐先放出半鋼，後倒出釩渣回收，半鋼移至另一轉爐吹煉成鋼。這種工藝的特點是操作簡便，提釩後釩渣質量好，爐齡較高。中國攀枝花鋼鐵公司的120t轉爐提釩、承德鋼廠的30t轉爐提釩車間，前蘇聯下塔吉爾廠100t轉爐提釩車間等都採用雙聯法頂吹轉爐提釩工藝進行生產。
氧氣底吹轉爐提釩工藝
氧氣經爐底的噴嘴分散噴入熔池，使熔池產生良好的攪拌，促使鐵水中矽、錳、釩等元素的儘可能迅速氧化。熔池溫度控制在1300～1400℃，需加入大量冷卻劑，加入量約25～30kg/t;供氧強度為5與3m/min·t時，提釩時間分別為3～3.5min與4～6min。此工藝的特點是吹煉平穩，噴濺損失小，半鋼收得率為96.4%，釩渣收得率大於90%。釩渣質量好。但噴嘴需要天然氣、油之類介質保護，且噴嘴壽命較低。中國馬鞍山鋼鐵公司有9t轉爐提釩車間，北京鋼鐵研究總院有300kg轉爐提釩試驗爐、前蘇聯烏拉爾冶金研究所有10t轉爐提釩車間。
空氣側吹轉爐提釩工藝
20世紀50年代中國最早用於鐵水提釩的方法。空氣通過爐壁側面埋入的多根噴嘴分散吹入爐內。供風量、供氣壓力、鐵水裝入角、開吹角、搖爐制度等是側吹轉爐提釩法獨特的控制參數。工藝特點是設備投資省，釩渣質量好，冷卻劑投加量少(約需加入兌入鐵水10%～20%的鐵塊)。這種工藝與空氣底吹轉爐提釩工藝一樣，半鋼和釩渣吹損較大，爐齡較低，很難大型化，均已被頂吹氧氣轉爐提釩工藝代替。
