第四章攀鋼轉爐提釩工藝

第四章攀鋼轉爐提釩工藝3775教學要求：1、了解提釩用原料、主要設備及其參數2、了解轉爐提釩中常見事故處理3、理解釩渣質量、半鋼質量及提釩主要技術經濟指標4、掌握轉爐提釩工藝重點：轉爐提釩工藝難點：轉爐提釩工藝到1994年為止，國外用氧氣頂吹轉爐提釩的工廠僅有俄羅斯下塔吉爾鋼鐵公司（以下簡稱下鋼）一家。該公司建于1940年，從1957年開始由烏拉爾黑色冶金研究所等單位研究的轉爐提釩—轉爐煉鋼的雙聯法提釩煉鋼獲得成功，在10t實驗轉爐所做研究的基礎上，不斷擴大試驗規(guī)模。1963年11月建成100t轉爐，并進行了第一批工業(yè)試驗，證實了采用氧氣從鐵水中提釩的合理性及提釩的高效率，可以實現深度脫釩，釩氧化率達92—94%。一、轉爐提釩的研究發(fā)展歷程從60年代初開始，我國為了加速釩鈦磁鐵礦的綜合利用，曾先后在首鋼3t和30tLD轉爐、唐鋼5tLD轉爐、上鋼30tLD轉爐，攀鋼120tLD煉鋼轉爐上進行過多次半工業(yè)與工業(yè)性試驗，并獲得了大量的試驗數據，為氧氣頂吹轉爐提釩工藝轉化為工藝性生產奠定了基礎。攀枝花釩鈦磁鐵礦開發(fā)后，為了綜合利用資源，須尋求從釩鈦鐵礦中合理的提釩煉鋼流程，為此，進行了氧氣頂吹轉爐吹釩煉鋼工藝試驗，其發(fā)展經歷了如下幾個階段：1、首鋼3噸LD轉爐提釩試驗

1965年7月～11月在首鋼進行了三個方案的試驗。a.同爐單渣法試驗了39爐b.同爐雙渣法試驗了61爐c.雙聯法試驗了145爐實驗結論：a.雙聯法：釩回收率較高,釩渣的水浸率可高達90.0～97.7%,是一次從生鐵中提出優(yōu)質釩渣的較好方法。缺點是生產調度上較為復雜。b.同爐雙渣法：釩渣含釩低，釩回收率較低，CaO、P、S高，不適宜用現行工藝進行焙燒浸出處理。可作為石灰代用品返回高爐利用。c.同爐單渣法：釩渣含釩更低，余釩較高0.08%以下，CaO、P高?？勺鳛椴糠质业拇闷贩祷馗郀t或直接冶煉低釩鐵供冶煉普通含釩低合金鋼用。同爐單渣法、同爐雙渣法和雙聯法提釩過程中金屬成分、金屬溫度和爐渣成分變化情況以及提釩過程中元素氧化的規(guī)律與吹煉普通生鐵相類似，即吹煉一開始首先是硅、錳、釩、鈦、鉻的氧化期，在氧氣頂吹轉爐提釩操作中稱之為提釩期，一般為4～8min。

同爐單渣法的冶煉過程：當純吹氧7min時,硅氧化率95%,錳氧化率90%,釩氧化率91%,鈦氧化率86%,碳氧化率為20%。

同爐雙渣法和雙聯法硅、錳、釩、鈦、鉻等元素氧化情況與上述同爐單渣法的情況一樣。但在提釩期,同爐單渣法磷硫含量略有降低，而同爐雙渣法和雙聯法磷硫的去除主要在煉鋼期進行。2、首鋼30噸LD同爐雙渣法吹釩煉鋼試驗

1965～1966年在首鋼的30tLD轉爐上進行了同爐雙渣法吹釩煉鋼試驗。此試驗的目的：是與雙聯法作技術經濟指標對比，為錦州鐵合金廠處理高鈣釩渣試驗提供原料，以及進一步探索同爐雙渣法的工藝特點。CaOSiO2∑FeV2O5釩渣范圍1.6~20.88.24~22.979.11~51.165.98~20.42平均10.0416.0526.3015.30統(tǒng)計爐數64646464煉鋼渣范圍41.20~54.807.52~19.316.64~23.042.03~4.81平均48.80141.3412.353.12統(tǒng)計爐數66666666平均釩氧化率80.0%（78.5%）66爐去硫率36.4%去磷率84.7%釩渣量24.6kg/t鐵（包括MFe）64爐釩回收率53%64爐雙渣法化學成分及釩氧化率去硫率去磷率數據表同爐雙渣法與雙聯法對比：a.釩氧化率較低，半鋼余釩較高。(雙聯法釩氧化率平均88.7%,余釩平均0.045%)b.釩渣V2O5較低15.30%,TFe、MFe較低,CaO、P2O5較高。(雙聯法V2O5平均20.9%,TFe平均33.8%,MFe平均15%,CaO平均0.62%,P2O5平均0.19%)c.釩渣產量和釩回收率較低，24.6kg/t鐵。(雙聯法平均釩渣產量30.46kg/t鐵，釩回收率76.02%）d.鋼水含釩不多，大部分≤0.01%。e.鋼渣含V2O5較多。f.煉鋼溫度和去磷硫情況良好。3、攀鋼120tLD煉鋼轉爐提釩試驗

1986年元月初和3月初，由攀鋼鋼研所、煉鋼廠和科技處等有關單位組成的轉爐提釩試驗組在攀鋼煉鋼廠120tLD轉爐上先后進行了兩次(共44爐)轉爐雙聯提釩試驗；

其目的是：探索采用以焦油白云石作爐襯的大型氧氣頂吹轉爐進行提釩的可能性，查明工藝上所存在的問題，測定脫硫—提釩—煉鋼過程中金屬液溫度與成份的變化，為攀鋼二期工程選定轉爐提釩—轉爐煉鋼方案提供必要的論據。實驗表明：氧氣轉爐提釩比霧化爐提釩具有更好的優(yōu)越性，而且焦油白云石爐襯本身對釩渣質量沒有影響。二、攀鋼轉爐提釩工藝流程(一)轉爐提釩工藝流程圖120t提釩轉爐生鐵塊廢釩渣生鐵料槽稱量140t半鋼罐經過棧橋到煉鋼車間120t煉鋼轉爐覆蓋劑爐氣凈化裝置爐氣放散污泥處理煙塵回收利用脫硫鐵水扒渣16m3釩渣罐16m3釩渣罐車火車拉出釩渣破碎車間棄渣場O2N2單斗提升機皮帶運輸機爐頂料倉稱量斗覆蓋劑污泥球鐵礦石鐵皮球(二)轉爐提釩工藝過程1、鐵水供應將脫硫后的鐵水扒渣，再用起重機將鐵水兌入轉爐。2、冷卻劑供應

(1)生鐵塊、廢釩渣：生鐵塊、廢釩渣用電磁起重機裝入生鐵料槽,再用起重機加入提釩爐。(2)鐵皮球、污泥球、鐵礦石：用翻斗汽車運至地面料倉，由單斗提升機運到37.56m平臺，經膠帶運輸機送到爐頂料倉內。使用時由爐頂料倉電磁振動給料機給料,經稱量斗稱量后加入轉爐。154、吹煉提釩

吹煉前先根據鐵水條件加入生鐵塊或廢釩渣,然后兌入鐵水,搖正爐體下槍供氧吹煉，在吹煉過程中可根據吹煉情況加適量鐵皮球、鐵礦石、污泥球，吹煉結束時先出半鋼進入半鋼罐。5、出釩渣

轉爐爐下釩渣罐采用16m3渣罐,每個渣罐能容納吹煉釩渣8~12爐。釩渣罐通過爐下電動渣罐車拉至釩渣跨，用起重機吊至16m3釩渣罐車上；每4輛車組成一列(3輛釩渣罐車,一輛廢渣車),用火車拉至釩渣破碎間，廢渣拉至棄渣場。3、氧氣和氮氣供應氮氣和氧氣用管道輸送到車間內,氧氣純度為99.5％，壓力0.49～1.18MPa；氮氣壓力0.294～0.392Mpa。設計工藝參數：公稱容量120噸，設計爐產半鋼138噸，提釩周期30min/爐，純吹氧時間8min，日提釩最大爐數68爐(2吹2時)，設計年產釩11萬噸/年，半鋼295萬噸年。轉爐爐型參數：高9050mm，爐殼外徑6530mm，高寬比1.386，熔池內經5180mm，熔池深度1400mm，轉爐有效容積136m3，爐容比V/t0.986，爐口外徑2480mm。

提釩轉爐主要設備：冷卻料供應系統(tǒng)、轉爐及其傾動系統(tǒng)、氧槍系統(tǒng)、煙氣凈化及回收、擋渣鏢加入裝置等。三、攀鋼轉爐提釩主要設備1、冷卻料供應系統(tǒng)

冷卻劑供應系統(tǒng)包括地下料坑、單斗提升機、皮帶運輸機、卸料小車、高位料倉、振動給料器、稱量料斗以及廢鋼槽、天車等設備，這些設備保證提釩用原料的正常供應。1—卸料斗；2—卸抖小車；3—高位料倉；4—振動給料器；5—稱量斗；6—插板閥；7—轉爐；8—單斗；9—地下料坑散狀料上料、下料設備簡圖12

⑴生鐵塊、廢釩渣：火車運輸→釩渣跨→料坑裝槽→吊至9m平臺→吊車加入爐內。

⑵鐵皮、污泥球、鐵皮球、鐵礦石等：汽車運輸→地下料坑→提升機→卸料→高位料倉→稱量料斗→爐內。

⑶半鋼覆蓋劑(增碳劑、蛭石、碳化硅、半鋼脫氧覆蓋劑等)：汽車運輸→地下料坑→提升機→高位料倉→稱量→半鋼罐。

地下料坑的作用:暫時存放用火車或汽車運輸來的提釩冷卻劑，保證提釩轉爐連續(xù)生產的需要。

單斗提升機的作用:把貯存在地下料倉的各種散狀料提升運輸到高位料倉，供給提釩生產使用。

高位料倉的作用:臨時貯料，保證轉爐隨時用料的需要。料倉的大小決定不同冷卻劑的消耗和貯存時間。每座提釩轉爐單獨使用4個高位料倉。2、擋渣鏢加入裝置作用：減少出半鋼過程中因渦流作用造成釩渣流失。

擋渣裝置由擋渣鏢投放車和擋渣鏢兩部分組成。

擋渣鏢擋渣出鋼示意圖擋渣鏢鏢體導向桿擋渣鏢結構示意圖擋渣鏢由鏢體和導向桿組成。導向桿采用Φ14mm的螺紋鋼筋外包裹耐火材料制成，起定位作用，可防止擋渣鏢四處“漂移”。鏢體由耐火材料及其包裹的鐵心塊組成。比重4.2g/cm3,介于鋼渣比重2.2g/cm3和半鋼比重之間。擋渣鏢投放車示意圖1、含釩鐵水

含釩鐵水是提釩的主要原料，其化學成份決定著釩渣質量和提釩工藝流程。攀鋼鐵水含硫高，需采用爐外脫硫，脫硫后鐵水釩略有下降。四、轉爐提釩用原材料攀鋼含釩鐵水成份項目C(%)Si(%)Mn(%)P(%)S(%)V(%)Ti（%）溫度(℃)含釩鐵水4.43.8～4.70.1300.03～0.360.2380.12～0.50.0750.065～0.0850.0580.035～0.1460.2850.18～0.330.190.08～0.2312601180～1350為避免氧化鈣等雜質污染釩渣，高爐鐵水和脫硫鐵水在進入提釩轉爐前都必須經過除渣處理。要求入轉爐的鐵水帶渣量小于鐵水質量的0.5％。項目下塔吉爾丘索夫海威爾德新西蘭中國承鋼中國馬鋼中國攀鋼[C],%4.0～4.54.4～4.63.53.54.0～4.34.1～4.34.533.78～5.09[V],%0.45～0.480.48～0.551.220.450.52～0.570.2～0.290.320.23～0.4溫度,℃13001280～13201350～14001400～14501275127512471187～1365備注高爐鐵水高爐鐵水電爐熔煉鐵水高爐鐵水高爐鐵水高爐鐵水作為對比，把國內外主要鐵水提釩生產廠家的含釩鐵水成分列在下表中。攀鋼含釩鈦鐵水與同類鋼鐵廠相比，有如下特點：①攀鋼高爐鐵水碳含量與下塔吉爾、丘索夫的高爐鐵水相當，比承鋼、馬鋼略高，但鐵水溫度卻最低。鐵水溫度低，雖對低釩鐵水提釩有利，但卻在終點半鋼溫度一定的條件下，使提釩“保碳”難度增大，影響半鋼質量。②攀鋼高爐鐵水屬低釩鐵水,平均釩含量比下塔吉爾、丘索夫、海威爾德、新西蘭及承鋼低0.13%以上，僅比馬鋼略高。鐵水釩低，將直接影響釩氧化率、釩回收率的提高。攀鋼低釩鐵水[C]-[V]氧化轉化臨界溫度較下塔爾等廠家的中高釩鐵水低50℃?！鄬ε输摰外C鐵水而言，擬定好轉爐提釩工藝的冷卻制度、供氧制度和終點控制制度，確?！疤徕C保碳”目標實現，是技術關鍵與難點所在。2、其他原材料⑴冷卻劑為了達到“去釩保碳”的目的，整個提釩過程中需將熔池溫度控制在一定的范圍內。在吹釩過程中,含釩鐵水中的其它元素也隨之氧化并放出熱量,使得熔池溫度升高而超出提釩所控制的溫度范圍。因此在提釩過程中選擇合適的冷卻材料及合理的配比對提釩非常重要。采用的冷卻劑有：生鐵塊、污泥球、鐵皮球、鐵礦石、廢釩渣等。其主要成份見下表。組元CSiMnVTiSP生鐵塊4.310.100.260.3240.0970.050.059轉爐提釩用生鐵塊化學成份，wt％組元CaOSiO2Fe2O3TFeMFeSPV2O5FeO粒度要求鐵皮球＜0.58.731.22＞620.0230.01660.27復合球＜0.58.938.59＞620.0440.0970.615～30mm者≥90％絕廢釩渣1.3～2.535～395611～17＜400mm回收釩渣30～35158～10<400mm⑵半鋼覆蓋劑

半鋼是介于鐵水與鋼水之間的半成品，其具有一定的氧化性，加上轉爐提釩出鋼時間偏長，在出鋼過程中造成半鋼碳的燒損。據統(tǒng)計，在該過程中[C]損失約0.06％，溫度降達36℃。另外出半鋼過程及出半鋼后鋼水裸露，易產生大量的煙塵污染環(huán)境，所以，在出半鋼前向罐內加入一定量的半鋼復合增碳劑或半鋼脫氧覆蓋劑，可有效減少[C]的燒損及溫降。半鋼覆蓋劑成份品名C固SiCSPSiO2H20CaO半鋼脫氧覆蓋劑6-12%15-21%≤0.15%≤0.15%26-32%<1.0%<5.0%半鋼復合增碳劑≥65.0%≥8.0%≤0.15%≤0.09%<1.0%C固SH2O灰分揮發(fā)分≥80≤0.75<6≤15≤1.9⑶焦炭：主要用于轉爐提釩新開爐，焦炭的塊度20～80mm。焦炭成份提釩轉爐瀝青結合補爐料化學成份MgOCaOSiO2Al2O3瀝青≥80%≤1.5%≤1%≤1%7～8%⑷提釩轉爐噴補料：主要用于爐襯的維護

提釩轉爐噴補料化學成份MgOCaOSiO2Al2O3SP水分≥75%≤1.5%≤5%≤5%≤0.02%≤1.5%≤1.0%五、轉爐提釩工藝制度(一)開新爐制度1、開新爐的意義開新爐操作的好壞，對爐襯的使用壽命影響很大。生產實踐表明，新爐子爐襯的侵蝕速度要比爐役中、后期快得多。開新爐操作不當的后果，不但影響爐襯的燒結，導致爐襯的大面積剝落，嚴重時會造成爐襯坍塌，影響正常的提釩煉鋼生產。所以開新爐操作是能否使該爐役生產盡快進入良性循環(huán)的關鍵。開新爐的具體要求：開吹后爐內迅速升溫，并保證足夠的冶煉燒結時間，在保證烘烤、燒結好爐襯的基礎上，做到開爐生產兩不誤。2、開爐前的準備工作開新爐前由專人負責對所有設備做全面的檢查和調試，確認各種設備和操作系統(tǒng)正常后方可組織兌鐵，開爐煉鋼提釩。⑴爐子砌好后，由專業(yè)技術人員對爐襯砌筑質量進行檢查確認，合格后將轉爐爐口向爐后搖至偏離“零位”30°→防止水漏入爐內。⑵由設備管理人員對轉爐傾動系統(tǒng)、氧槍提升機構、散料供應設備、爐下鋼包車、渣車、煙氣凈化回收系統(tǒng)、各設備水壓、氣壓和流量進行檢查確認。3、開爐操作要點⑴入爐要求：開新爐時,爐膛容積較小,裝入量不宜過大(比正常裝入量低5~10%)。為保證熱量充足,必須采用脫硫扒渣鐵水冶煉。根據鐵水情況也可配加適量硅鐵,以補充熱量及輔助化渣。⑵供氧壓力:因烘爐時以爐襯燒結為主，所以用低氧壓操作(0.7MPa)⑶供氧時間:供氧時間應大于20min,并盡可能使鋼水快速升溫至1500℃以上→保證爐襯燒結質量。⑷加入焦炭：是為了使爐內有充足的熱源來延長吹煉時間。加入時間：在轉爐開吹前加入,以確保焦炭完全燃燒并有較高熱效率。4、提釩開爐方法⑴煉鋼法開爐(從投產到2003年)連續(xù)煉鋼10爐，之后改為3爐(1997-2003年)。其弊端是：①工藝不順，生產組織極為困難；②提釩轉爐設備不適應煉鋼、功能有限；③煉鋼后提釩的釩渣氧化鈣含量太高，渣中(CaO)的質量分數在第一、二爐競高達10%，第五爐后才基本降到5%以下。⑵深吹半鋼法開爐其方法是：半鋼碳較正常吹釩時低，溫度較正常吹釩時高。①深吹半鋼開爐法產出的半鋼[C]≥2.5%，第一、二爐半鋼溫度控制在1450~1520℃，第三爐半鋼溫度控制在1380~1450℃。半鋼可直接按正常生產中半鋼進行折罐處理。釩渣(CaO)的質量分數為2.0~3.0%左右，可隨正常釩渣一同出廠。②深吹半鋼開爐操作注意事項a.前三爐裝入量125~135噸，不加生鐵和其他冷卻劑；b.第一爐加焦炭2~3噸，硅鐵600~800kg，吹釩時間20~25min；c.第二爐加焦炭2噸，硅鐵300kg左右，吹煉時間15min，第一、二爐半鋼[C]≥2.5%d.第三爐不加焦炭和硅鐵，視情況吹煉；e.前50爐提釩溫度控制在上限，不停歇生產；f.第三爐后才可出釩渣，前三爐半鋼分成二次以上與鐵水整兌后煉鋼。生產實踐證明，該方法既能達到開爐目的，又能保持生產順行，而且生產的半鋼和釩渣基本能滿足下工序生產要求。(二)裝入制度裝入制度：就是確定合理的鐵水重量和合適的生鐵塊量，以保證轉爐提釩過程的正常進行。1、裝入量裝入量是指轉爐冶煉中每爐裝入的金屬總重量，主要包括鐵水和生鐵塊。⑴為什么要有合理的金屬裝入量？①裝入量過大，會導致噴濺增加，不但增大金屬損失，而且熔池攪拌不好，釩渣質量不穩(wěn)定，另外還使爐襯特別是爐帽壽命縮短；同時，供氧強度也因噴濺大而被迫降低，使提釩吹煉時間增長，半鋼碳燒損嚴重。②裝入量過小，不僅降低生產率，而且更為嚴重的是因熔池過淺，爐底容易受來自氧氣射流區(qū)的高溫和高氧化鐵的環(huán)流沖擊而過早損壞，嚴重時甚至有可能使爐底燒穿而造成漏鋼事故。因此,確定合理的裝入量十分重要.⑵確定合理裝入量應考慮的因素①爐容比爐容比：指轉爐新砌筑后轉爐內部自由空間容積V與金屬裝入量T之比。合適的爐容比是從生產實踐中總結出來的，主要與鐵水成分、氧槍噴頭結構和供氧強度有關。目前大多數頂吹轉爐的爐容比在0.7~1.10之間，復吹轉爐可小些。②熔池深度實踐證明，熔池深度H應大于氧氣射流對熔池的最大穿透深度h，且h/H≤0.7較合理。攀鋼提釩轉爐熔池深度1.5~1.7m。③裝入量裝入量盡可能接近煉鋼爐裝入量。2、裝入方式轉爐裝入方式有三種：定量裝入、定深裝入和分階段定量裝入。大爐子多采用定量裝入，小爐子多采用分階段裝入。攀鋼采用定量裝入。定量裝入的優(yōu)點：生產組織簡便，原材料供給穩(wěn)定，有利于實現過程自動控制和均衡生產，特別適合于和連鑄配合的大型轉爐。(三)供氧制度轉爐提釩供氧制度：就是使氧氣流股合理的供給熔池，以及確定合理的噴頭結構、供氧強度、供氧壓力和氧槍槍位，為熔池創(chuàng)造良好的物理化學反應條件。供氧制度主要參數有氧氣流量和壓力、供氧槍位、吹氧時間以及噴頭形狀等。1、槍位槍位是吹煉過程中調節(jié)最靈活的參數。標準槍位顯示槍位液面設定值零米實際槍位實際液位槍頭④液面設定值：是人工設定的某一時期鐵水液面相對零米的標高，它只有在測槍確定誤差較大時才改變，一般為定值。⑴槍位分類：實際槍位、顯示槍位和標準槍位。①實際槍位：指某一時刻槍頭距平靜液面的高度，它與氧槍實際的位置、裝入量及熔池直徑有關。②顯示槍位：是操作計算機的顯示值，等于標準槍位與液面設定值之差。③標準槍位：指槍頭距零米標高的距離，是計算機以激光檢測點作為初值計算得來的。標準槍位顯示槍位液面設定值零米實際槍位實際液位槍頭⑵槍位對吹煉熔池的影響①當氧壓一定時，采用過低槍位，氧氣射流對熔池的沖擊深度大但沖擊面積小，熔池的攪拌力越強，可強化氧化速度，但加速了爐內脫碳反應，熔池碳氧反應劇烈，渣中(FeO)降低，爐渣變干，流動性差，易噴濺和粘槍，而且對爐底損害大；②當氧壓一定時，采用過高槍位，氧氣射流對熔池的沖擊深度小但沖擊面積大，表面鐵的氧化加快，釩渣中（FeO）含量上升，爐渣流動性變好，化渣容易，但對爐壁沖刷加大，熔池的攪拌力減弱，元素氧化速度慢。因此，只有合理控制氧槍槍位才能獲得良好的吹煉效果。⑶氧槍槍位控制主要考慮的因素

a.保證氧氣射流有一定的沖擊面積；b.保證氧氣射流在不損壞爐底的前提下有足夠的沖擊深度。目前攀鋼提釩轉爐采用339氧槍噴頭,分階段恒壓變槍，低—高—低供氧操作方式,供氧壓力0.7～0.8MPa，供氧量(標態(tài))15500～18000m3/h，純吹氧時間控制在:3～7min。此操作方式的優(yōu)點是操作簡單、靈活，吹煉過程比較穩(wěn)定。

攀鋼轉爐提釩氧槍最初沿用煉鋼用535、435型氧槍提釩，后改為339噴頭。在使用535及435噴頭吹釩時表現出吹釩時間短,爐溫上升快，造成半鋼碳含量低、半鋼余釩高；由于氧槍噴頭夾角偏大，對爐襯侵蝕較大，且用535、435噴頭吹釩時，釩渣中TFe偏高，V2O5量偏低。⑷不同氧槍的提釩效果使用不同噴頭的吹釩效果噴頭型號純吹氧時間/min半鋼中釩的質量分數/％半鋼中碳的質量分數/％釩渣中V205的質量分數/％半鋼溫度/℃釩渣TFe/％5353.010.0503.5318.00138335.034356.070.0533.6019.37138932.93396.350.0373.6019.42138231.7(四)冷卻制度轉爐提釩冷卻制度：就是確定合理的冷卻劑加入數量、加入時間以及各種冷卻劑加入的配比→是轉爐提釩各項制度中的關鍵。

轉爐提釩加入冷卻劑的目的：是為了調節(jié)過程溫度，防止過程溫度上升過快，提高釩的氧化率，達到“去釩保碳”的目的。1、冷卻劑加料量的主要依據：裝入量、入爐溫度、冷卻劑的冷卻強度和已經加入生鐵塊重量等。

2、冷卻劑加入的要求⑴能夠降低前期升溫速度；⑵保證冷卻劑在提釩終點時能夠充分熔化。3、冷卻劑的加入方式及數量⑴冷卻劑必須在吹氧時加完；⑵兌鐵前，生鐵塊、廢釩渣用廢鋼槽由轉爐爐口加入，廢釩渣加入量≤2t/爐，生鐵塊約5~6噸；鐵礦石、鐵皮球、污泥球從爐頂料倉加入爐內，約1.8~2.5噸。當鐵水溫度小于1200℃或停爐時間大于6小時，可加少量冷卻劑，也可不加冷卻劑。冷卻劑加入總量一般3~8噸，25~70kg/t鐵。⑶提釩用冷卻劑冷卻效應值之比為：鐵塊：廢釩渣：復合球：鐵皮球：鐵礦石=1：1.5：3.5：5.0：5.6冷卻劑加入情況加入方式鐵水條件加入時間備注兌鐵前供氧2min內Si≤0.15%,鐵水溫度≤1260℃污泥球:1t污泥球:0～0.8t鐵水溫度指加完料兌鐵后所測入爐溫度。操作工根據裝入量情況，對污泥球加入量進行調整。以上加入量為裝入量115t/爐，若裝入量變化可適當調整。Si≤0.15%,鐵水溫度＞1260℃鐵礦石:0.7t污泥球:0.5t污泥球:0.5～1.2tSi＞0.15%,鐵水溫度≤1260℃鐵礦石:0.5t鐵皮球:1.0t鐵皮球:0～0.6tSi＞0.15%,鐵水溫度＞1260℃鐵礦石:0.5t鐵皮球:1.0t鐵皮球:0.5～0.8t⑷提釩冷卻劑的比較①生鐵塊

優(yōu)點:增加了鐵和釩的來源；缺點:成本較高,冷卻強度低,熔化慢。②污泥球優(yōu)點:冷卻強度適中,調渣作用明顯；缺點:質量不穩(wěn)定,粉塵量較大,利用率比鐵礦石低,成本比鐵礦石高。③鐵礦石優(yōu)點:冷卻強度大，成本低；缺點:含(SiO2)低,含(TiO2)較高,調渣性能差,容易帶入硫及(CaO)等雜質。④廢釩渣優(yōu)點:產渣率高；缺點:熔化慢,操作不當容易出質量事故。⑤鐵皮球優(yōu)點:可減少鐵的氧化,成渣快,冷卻強度大,有利于提高釩渣品位。(五)終點控制提釩終點控制主要指半鋼溫度控制、半鋼碳控制及釩渣(渣態(tài)、質量)控制三個方面。目前攀鋼要求半鋼溫度控制在1360℃~1400℃，半鋼碳含量≥3.5%，余釩≤0.04%，釩渣V2O5品位≥17.0%。為保證釩渣品位和半鋼質量合格，要求用于提釩的鐵水含釩量高，硅、錳、鈦應低，硫、磷元素應盡量低——是轉爐提釩獲得優(yōu)質釩渣有利條件。1、出半鋼和倒釩渣要求

⑴吹釩結束后，倒爐測溫取樣，然后出半鋼，出半鋼前向半鋼罐內加入適量增碳劑或脫氧覆蓋劑。⑵出半鋼時間≤4min時必須更換出鋼口。⑶出半鋼時須加擋渣鏢以減少釩渣的流失。⑷終點溫度低于1340℃或渣態(tài)不好、廢釩渣未化完不得出釩渣。⑸出盡半鋼后，搖爐至爐前出釩渣。禁止未出完半鋼的爐次出釩渣。釩渣一般2~3爐出一次，每次出釩渣必須取釩渣樣。(六)出半鋼和倒釩渣2、2～3爐出一次釩渣具有的優(yōu)點

(1)有利于鐵在渣中沉降，降低(TFe)含量，(TFe)降低約4.1％，V2O5品位提高約3.3％。(2)可使釩尖晶石進一步長大,有利于提高釩回收率。(3)加快了生產節(jié)奏。如連續(xù)4爐未出，熔池面渣層太厚，渣與半鋼分離困難，反而降低了釩回收率，所以要求第4爐必須出釩渣。3爐出一次釩渣的巖相結構1爐出一次釩渣的巖相結構釩鐵尖晶石35~45%25~35%硅酸鹽相46~54%55~60%金屬鐵1.1~1.5%1%自由氧化物6~9%10%釩鐵尖晶石大小大多為0.017~0.033mm近似圓形連晶,部分0.05~0.06mm的大晶粒0.01~0.02mm近似圓形晶粒1爐出一次和3爐出一次釩渣的巖相結構比較3、出釩渣爐次的操作注意事項

(1)一般連續(xù)2爐后要考慮出釩渣，出釩渣爐次的入爐鐵水量不能太多，防止半鋼出不完；(2)生鐵塊數量控制在下限，少加或不加廢釩渣，防止熔化不完全；(3)吹煉終點溫度靠上限，有利于渣鐵分離；(4)控制好終點渣的氧化性，不能終點后吹掃爐口；(5)出釩渣前和過程中必須確認渣態(tài)，避免夾有半鋼。1、爐口粘渣⑴產生原因①提釩溫度較低；②金屬噴濺粘結在爐帽上段；③出半鋼時釩渣粘在爐口出鋼側；④出釩渣時釩渣粘結在爐口出渣側。⑵危害

使爐口變小、變形，兌鐵、出釩渣及爐后加擋渣鏢困難，嚴重時甚至發(fā)生氧槍碰撞爐口，給安全生產帶來極大的隱患。⑶處理辦法

兌鐵后或吹煉后，氧槍槍位6.5~7.5米，氧壓0.60-0.70MPa，分期多次進行“打爐口”操作，每爐次處理時間不大于30秒。六、常見事故及處理2、煙罩、煙道積渣垮塌煙罩、煙道時有積渣垮塌的現象，積渣掉下直接威脅到爐前平臺和爐下渣道作業(yè)人員的人身安全。為防止群傷事故的發(fā)生，其防范措施如下：a.在爐前及渣道作業(yè)時,要盡可能躲在擋渣棚和托渣板下面。b.在提釩兌鐵、吹煉過程中，嚴禁從提釩爐前平臺通過。c.提釩爐前對鍋爐的積渣定期進行清理，盡可能減少跨渣量。d.加強職工的安全教育，強化職工的安全意識，提高職工的防范意識，增強對垮渣的警覺性。3、粘槍⑴產生原因:粘槍是爐內的金屬和渣在氧氣射流的沖擊作用下,飛濺在冷卻的槍身表面凝結和堆積而成，一般與以下因素有關：①鐵水溫度過低。②吹煉槍位低，特別是開吹的槍位過低。③氧槍噴孔變形，噴頭參數發(fā)生變化。④提釩吹煉全過程渣干。⑵危害:使槍身加重加粗，提升困難，嚴重時氧槍提不出氮封孔，用火焰切割粘結物時易損壞槍身并且增加了非作業(yè)時間。⑶處理辦法:發(fā)生局部粘槍時可以適當提高溫度或稀渣來熔化粘結物,或用鋼釬等工具敲掉粘結物,嚴重時必須用火焰切割粘結物。4、鐵水粘兌鐵罐⑴危害①罐口變小,接鐵水、出半鋼困難,易灑鐵;兌鐵時不能全部兌完,留有桶底。②罐嘴增高,過跨時刮壞煙罩等設備。③鐵水粘罐壁后,減少了罐的有效容積,不能保證提釩裝入量。④粘結渣鐵后,增加了罐的空重,使重心上移,兌鐵后不能自行回落，極不安全。⑵處理辦法①用刺鉤將渣鐵鉤斷掉在兌鐵罐內；②粘兌鐵罐嚴重時用氧氣燒；③兌鐵罐交替用于兌鐵和出半鋼,利用半鋼沖刷、熔化兌鐵罐的粘結物。5、兌鐵灑鐵⑴產生原因由于吊車司機與指吊人員配合不好或吊車故障等原因，會造成灑鐵，燒、燙傷爐前工、搖爐工及平臺通行的人。⑵處理辦法①兌鐵時，禁止其它人員從爐前平臺通過。②加強爐前平臺的定置管理，確保爐前平臺安全通道的暢通，便于發(fā)生灑鐵事故時人員迅速撤離。③加強對職工培訓，提高操作技能，增強崗位間的配合。6、搖爐灑鐵⑴產生原因

爐子傾動出現故障,在出半鋼過程中爐子傾動無法正常操作,造成跑半鋼事故。⑵防范措施①隨時保持渣道干燥無積水，防止灑鐵時發(fā)生爆炸事故。②兌鐵、倒爐取樣、出半鋼過程中，仔細觀察轉爐的運行情況，若發(fā)現異常，立即停止作業(yè)，通知維檢人員到現場檢查確認并處理。③在倒爐或出半鋼過程中,若發(fā)現爐子停不住,立即抬爐,仍不好使,按下“緊?！卑粹o,立即通知維檢人員處理。并立即報告爐長,作好監(jiān)護，防止意外發(fā)生。④爐子所有的控制系統(tǒng)失靈，將半鋼或鐵水到在渣道上，搖爐工應迅速關閉搖爐房的窗戶，防止沖上來的火焰或煙氣將自己燒傷或燙傷。并立即報告爐長，作好監(jiān)護，禁止他人從渣道橫穿，防止發(fā)生意外。如在出半鋼，半鋼罐將要溢出時，立即將渣車、鋼包車開出去，防止將車輛燒壞或焊死在爐下。7、吹釩期間爐內氧槍漏水⑴產生原因由于氧槍制作及噴頭質量的原因，或者在提釩操作過程槍位過低燒壞氧槍鼻子，容易造成氧槍漏水。⑵判斷漏水方法從爐口火焰判斷,當火焰突然變軟往內收、無聲音、呈暗青色，表明氧槍漏水嚴重。煙罩蒸汽量突然增大,可能是煙罩漏水。⑶處理辦法發(fā)現漏水后，應立即提槍停止吹煉，通知水站停水，并上32米平臺關水，確認水蒸發(fā)干凈后方可緩慢動爐，動爐時前后平臺嚴禁有人。所有情況都應及時匯報和記錄。8、大砣子渣大砣渣子是指夾鐵較多的釩渣。⑴產生原因①冷卻劑加入時間太晚，未熔化完全,粘結在爐底的生鐵塊在出釩渣時進入渣罐；②釩渣氧化性強或渣稀，渣與半鋼分離困難；③半鋼未出完，出釩渣時未確認。⑵主要危害破碎、磁選困難,降低了釩渣成品率,浪費人力、物力。⑶防止措施

a.冷卻劑必須在吹氧2min內加完，加入量不能過多；b.半鋼溫度不低于1360℃；c.出盡半鋼。七、釩渣的質量

釩渣：是指含釩鐵水經過轉爐等方法吹煉氧化成富含釩氧化物和鐵氧化物的一種爐渣。根據物相分析，釩渣主要由釩尖晶石、鐵橄欖石、磷石英及少量其他物質組成。攀鋼釩渣的主要成分釩渣成份CaOSiO2V2O5TFeMFeP百分含量%1.5-2.514-1716-2026-328-120.06-0.101、釩渣的結構⑴含釩物相(釩鐵尖晶石相)釩在釩渣中是以三價離子存在于尖晶石中的，尖晶石相是釩渣中的主要含釩物相(MeO.),Me代表Fe2+、Mg2+、Mn2+、Zn2+等兩價元素離子，Me′代表Fe3+、V3+、Mn3+、Al3+、Cr3+等三價元素離子，釩渣中所含元素最多的是鐵和釩，因此稱為鐵釩尖晶石，純鐵釩尖晶石熔點1700℃左右。用鐵水提釩時，首先結晶析出的是鐵釩尖晶石相，在非常緩慢的冷卻過程中，釩不斷進入尖晶石可達91%以上。結晶長度可達20~100um，在氧化鈉化焙燒過程中，釩尖晶石最容易分解提取，所以在生產釩渣時，應盡可能使吹煉出的新釩渣緩慢冷卻，使釩盡可能轉變成尖晶石，并獲得較大顆粒結晶相。⑵粘結相粘結相是釩渣中的硅酸鹽相。①橄欖石(Me2SiO4)主要為鐵橄欖石，其熔點1100~1200℃，也是釩渣的主要礦相，因為它最后凝固，所以包裹在尖晶石周圍。②輝石(Me2SiO3或MeSiO3)是在渣中CaO、MgO等雜質高時就會析出偏硅酸鹽。如CaMg(SiO3)2熔點1390℃。Me代表Fe2+、Mg2+、Ca2+或Fe3+、Ti3+、Na+、Al3+等離子。鈣輝石CaSiO3和鎂輝石MgSiO3熔點分別為1540℃和1577℃。當有大量CaO時，形成Ca3V2O8-m(m=1~2),該物質在現有釩渣焙燒溫度下難分解提取，會降低釩提取率，所以要求釩渣中(CaO)越低越好，攀鋼要求小于2.5%。③磷石英α-SiO2

是普通石英在800℃以上轉變而成的，當渣中SiO2低時，磷石英少，因為SiO2會與FeO組成2FeO.SiO2。有磷石英存在時，會伸入鐵橄欖石中影響釩的提取。⑶夾雜相主要指釩渣中的金屬鐵，它以兩種形式存在于釩渣中。即：①細小、彌散的金屬鐵微粒。②球滴狀、網狀、片狀。⑷釩渣結構對提取V2O5的影響

主要影響釩氧化速度。釩氧化速度取決于釩渣中含釩尖晶石顆粒的大小和硅酸鹽粘結相的多少。①含釩尖晶石顆粒越大，破碎后表面積越大→有利于釩的氧化。②硅酸鹽粘結相越少，包裹尖晶石程度小，包裹層越容易氧化分解被破壞→使含釩尖晶石越容易氧化。但輝石因為氧化焙燒時不易分解，所以影響釩的氧化率。③雜質相對釩氧化率也有一定影響指固溶于尖晶石、硅酸鹽中的雜質。2、釩渣的化學成分對提釩的影響

釩渣各化學成份的百分含量是評價釩渣質量好壞的主要因素。下面分項敘述各組分對釩渣焙燒轉化率的具體影響。⑴釩含量的影響原則上是含釩量越高，越有利于提高釩焙燒轉化率。釩渣中釩的含量主要取決于鐵水的釩含量及雜質(硅、錳、鈦、鉻等)含量；其次，與提釩過程的操作制度有關(如冷卻劑加入量及種類、溫度控制、終點控制條件等)。因為大量的雜質氧化和加入會降低釩渣中的含釩量。⑵氧化鈣的影響

鈣釩比指釩渣中CaO含量與V2O5含量的比值，它是評價釩渣質量的重要指標。釩渣中的CaO對焙燒轉化率影響極大。原因是釩渣中(CaO)在焙燒過程中易與V205生成不溶于水的釩酸鈣CaO．V205或含鈣的釩青銅。研究表明,ω(CaO)每增加1％就會帶來4.7％~9.0％的V205損失。V／Ca比越高，影響程度就小，當V205／CaO小于9時影響就比較明顯。⑶二氧化硅的影響提取V205時釩渣中SiO2對釩渣氧化焙燒有影響。其原因是SiO2焙燒時，主要是按下列反應式反應生成了可溶性玻璃體：Na2C03+SiO2→Na2SiO3+CO2

它在水中發(fā)生水解析出膠質Si02沉淀，使V205浸出及浸出液澄清困難、堵塞過濾網孔，降低過濾機生產效率。當V205／SiO2比小于1時，影響較明顯。釩渣中硅主要來自鐵水,其次也與冷卻劑種類及加入量有關。⑷磷的影響主要