铁水[Si]含量对提钒工序影响
铁水 [Si]含量对提钒工序影响
摘要：以120t提钒转炉为研究基础，通过理论分析、结合生产实际，研究铁水[Si]含量对提钒工序的影响，通过研究得知，铁水中的[Si]含量较高时，提钒吹炼终点温度提高，半钢残钒增加，另由于铁水[Si]含量升高，钒渣中的SiO2含量升高，钒渣流动性增加，提钒转炉出钢过程中钒渣下渣流失量增加，可捞渣回收部分钒渣。铁水[Si]含量极低时，无冷料配吃条件，吹炼反应不完全，氧化率降低半钢残钒升高，可合理补硅，满足提钒吹炼条件。
关键词：提钒 铁水[Si] 半钢残钒 下渣流失
转炉提钒的基本原理为选择性氧化，即通过控制适宜的热力学及动力学条件使得铁水中[V]最大限度地氧化进入钒渣，同时，抑制熔池中的碳氧反应，控制铁水中[C]尽量不被氧化，以保证半钢的化学热。此外，为提高钒渣中氧化钒含量并降低铁的损耗，要求钒渣中(FeO)含量尽可能降至最低。热力学条件好，有利于在较低温度、较低氧势条件下实现“提钒保碳”；动力学条件好，有利于提高钒氧化反应的扩散传质速率，促进钒的氧化，缩短吹炼时间，提高钒渣品位。
2021年承德建龙高炉受原料及炉况运行情况影响，铁水[Si]含量在0.01%-0.72%之间波动，铁水[Si]含量波动较大，不易于稳定提钒操作，且[Si]含量过低过高时，吹炼终点温度不能依靠配吃冷料进行有效控制，半钢残钒升高，钒渣渣态较稀，提钒工序钒损失增加。化妆专业学校
一、铁水[Si]含量对提钒工序吹炼指标影响
吹钒过程中，铁水中Fe、V、C、Si、Mn、Ti、P等元素的氧化速度取决于铁水中该元素的含量、吹钒时的热力学条件和动力学条件，而反应能力的大小又取决于铁水组分与氧的化学亲和力——标准生成自由能ΔGθ。
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图1 铁水中元素氧化的标准生成自由焓变
在转炉提钒吹炼过程中，根据铁水中元素与样的亲和能力大小不同，进行选择性氧化。如图1所示，铁水中Ti、Si优先氧化，而后钒、铬氧化。随着温度的升高，铁水中金属元素与碳元素的氧化顺序发生变化，即铁水中元素氧化转化温度发生变化。
[Si]+O2 = (SiO2) ΔGθ =－946350+197.64T
[V]+3/4O2=1/2(V2O3) ΔGθ =－601450+118.76T怎么选择装修公司
从以上两个反应式可知，[Si]与氧的亲合力比[V]与氧的亲合力强，铁水[Si]含量较高时，熔池升温加快，将抑制[V]的氧化。
铁水[Si]含量升高，加大了提钒终点温度控制的难度，提钒吹炼过程中[V]的最佳氧化温度为1360℃，高于此温度时，[V]氧化受到抑制，铁水C氧化速度加剧，对后续的半钢冶炼带来不利影响。
1、铁水[Si]含量对提钒吹炼终点温度影响
吹钒保碳临界温度Te 是受钒浓度和氧分压影响的一个变量，一般在1340℃～1400℃之间。
钒氧化是放热反应，“低温”有利于钒的氧化，温度控制是实现吹钒保碳的关键环节。在转炉提钒过程中，熔池温度过高时，碳开始优先氧化，进而降低渣中氧化铁，抑制钒的进一步氧化，而转炉提钒的主要任务是“吹钒保碳”，因此，必须加强对过程温度和终点温度的控制。
铁水[Si]含量为提钒吹炼过程中的主要放热元素，随着[Si]含量的升高，提钒终点温度随之升高，且通过冷料加入及过程参数控制等手段的有效性显著降低。
表1 铁水[Si]含量、终点温度关系
项目
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铁水[Si]含量，%
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0.19
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终点温度，℃
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1363
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1405
2、铁水[Si]含量对半钢残钒影响
提钒过程中铁水中[Si]与氧的亲合力比[V]与氧的亲合力强，铁水[Si]含量较高时，将抑制[V]的氧化，导致半钢残钒增加。
随着铁水[Si]含量升高，提钒吹炼后的半钢[V]含量及[V]氧化率随之变化，铁水[Si]含量从0.08%升高至0.24%，半钢[V]含量从0.030%升高至0.045%,，[V]氧化率从91.67%降低至87.5%，降低了4.7%，对应钒渣品位及产渣量降低，即提钒工序的钒总回收量降低。
表2 铁水[Si]含量、半钢[V]含量、[V]氧化率关系

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