一种提钒转炉和顶底复吹方法

文档序号:846158 发布日期:2021-03-16 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 一种提钒转炉和顶底复吹方法 (Vanadium extraction converter and top-bottom combined blowing method ) 是由 赵进宣 杨利彬 吴伟 杨勇 李相臣 于 2020-11-30 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种提钒转炉和顶底复吹方法,属于提钒转炉设备技术领域,解决了现有技术中提钒转炉护砖因炉内产生酸性渣而易于腐蚀,并且在高温下寿命缩短,无法实现大流量底吹的问题。本发明涉及的提钒转炉底吹元件,包括底吹护砖、三层同轴套管,所述三层同轴套管包括内管、中管、外管,内管通入惰性气体,中管通过可裂解的气体,外管通入惰性气体;顶吹氧枪,具有n个主孔,均匀分布,具有m个副孔,所述副孔位于主孔所在的面上,均匀分布于相邻主孔之间,n=3-6,m=n或2n。实现了含钒铁矿冶炼过程中,提钒转炉的大流量底吹。(The invention relates to a vanadium extraction converter and a top-bottom combined blowing method, belongs to the technical field of vanadium extraction converter equipment, and solves the problems that in the prior art, protective bricks of the vanadium extraction converter are easy to corrode due to acid slag generated in the converter, the service life is shortened at high temperature, and high-flow bottom blowing cannot be realized. The invention relates to a vanadium extraction converter bottom blowing element, which comprises a bottom blowing protective brick and three layers of coaxial sleeves, wherein the three layers of coaxial sleeves comprise an inner pipe, a middle pipe and an outer pipe, inert gas is introduced into the inner pipe, cleavable gas passes through the middle pipe, and the inert gas is introduced into the outer pipe; the top-blown oxygen lance is provided with n main holes which are uniformly distributed and m auxiliary holes, wherein the auxiliary holes are positioned on the surface of the main holes and uniformly distributed between the adjacent main holes, and n is 3-6, and m is n or 2 n. Realizes the large-flow bottom blowing of the vanadium extraction converter in the vanadium-containing iron ore smelting process.)

一种提钒转炉和顶底复吹方法

技术领域

本发明涉及提钒转炉设备技术领域,尤其涉及一种提钒转炉和顶底复吹方法。

背景技术

顶底复吹是转炉提钒炼钢技术的一项革命性技术,利用转炉底吹强化了转炉内钢水的反应动力学条件,加快了反应速度,对于降低转炉终点碳氧积、降低终渣全铁、加速杂质氧化都产生了显著效果。转炉顶吹氧气对熔池搅拌而言,存在搅拌死区,从而造成熔池成分和温度不均匀,且炉衬的侵蚀也很不均匀,尤其在炉役后期炉容比增大时尤为突出。二十世纪七十年代诞生了顶底复合吹炼工艺,经过几十年的实验及实践,顶底复吹工艺已基本成熟,即转炉在冶炼过程中炉顶顶吹O2配合炉底底吹惰性气体,对熔池进行均匀搅拌,可使熔池反应接近平衡,不仅提高钢水质量,降低吨钢成本,还可增加转炉的灵活性和适应性,提高转炉熔化废钢的能力,从而可按市场废钢和铁水价格的变化灵活改变入炉废钢量,从而获得经济效益。

随着转炉溅渣护炉技术大大提高了转炉炉龄,转炉底吹供气元件的布置形式、数量、结构和材质则成为影响转炉全炉复吹的关键,底部供气元件是底吹工艺的技术核心。然而不同于普通铁矿石炼铁,含钒铁矿中含有大量的钒,在转炉中,钒被通入的氧气氧化变为钒渣沉淀,提钒转炉中的炉渣量更大,更易造成堵塞。

目前提钒转炉的底吹强度在0.02-0.06Nm3/min·t,继续提高转炉底吹供气强度的难点是:(1)钒渣以质量百分比计其主要化学成分为SiO215-20%,CaO 4-5%,Cr2O3 0.8-0.9%,V2O5 18-21%,属于酸性渣;(2)提钒炉一般留三炉钒渣,之后再倒渣;(3)提钒炉没有溅渣护炉;(4)提钒炉炉衬主要组成是镁碳质,受酸性渣侵蚀严重。

发明内容

鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种提钒转炉和顶底复吹方法,用以解决现有提钒转炉护砖因炉内产生酸性渣而易于腐蚀,并且在高温下寿命缩短,无法实现大流量底吹的问题。

一方面,本发明提供一种提钒转炉,包括:底吹元件和顶吹氧枪;

所述底吹元件包括三层同轴套管;所述三层同轴套管包括内管、中管、外管,套设于底吹护砖圆形直通孔内;所述内管为惰性气体通道,所述内管外壁和所述中管内壁间为可裂解气体通道,所述外管内壁和所述中管外壁间为惰性气体通道;

所述顶吹氧枪,具有n个主孔,均匀分布,具有m个副孔,所述副孔位于主孔所在的面上,均匀分布于相邻主孔之间,n=3-6,m=n或2n。

进一步地,所述的可裂解气体为甲烷。

进一步地,所述底吹元件数量为3-6个,均匀分布在转炉炉底,底吹总流量为0.06-0.5Nm3/min·t。

进一步地,所述的底吹护砖采用二氧化硅材质的抗酸护砖。

进一步地,所述的底吹护砖比炉底周边的炉衬砖高出200-500mm。

进一步地,所述的外管内径与中管外径的差ΔD1=4-7mm,所述中管内径与内管外径的差ΔD2=3-4mm,所述内管内径ΔD3=4-6mm。

进一步地,所述的底吹总流量中,外管内壁和中管外壁间气体流量为5-20Nm3/h·t,内管外壁和中管内壁间气体流量为0.8-5Nm3/h·t,内管气体流量为5-10Nm3/h·t。

进一步地,提钒冶炼中铁水以质量百分比计其化学成分:C4.01-4.2%,Si 0.22-0.25%,Mn 0.18-0.22%,P 0.10-0.12%,S 0.010-0.12%,Ti 0.12-0.14%,V 0.31-0.34%。

进一步地,提钒冶炼形成的钒渣以质量百分比计其化学成分:SiO2 15-20%,CaO4-5%,Cr2O3 0.8-0.9%,V2O5 18-21%,Fe 5-12%。

另一方面,本发明提供一种提钒转炉顶底复吹方法,在提钒转炉冶炼中,使用权利要求1至9所述的提钒转炉进行冶炼,包括:

步骤1.吹炼开始的0-120秒,顶吹氧气流量2-3Nm3/min·t,氧枪枪位0.8-1.0m,底吹流量在0.08-0.1Nm3/min·t;

步骤2.吹炼开始的121-260秒,顶吹氧气流量0.5-2.5Nm3/min·t,氧枪枪位1.0-1.2m,底吹流量在0.08-0.2Nm3/min·t;

步骤3.吹炼开始的261-280秒,顶吹氧气流量1.5-2.5Nm3/min·t,氧枪枪位0.8-0.9m,底吹流量在0.12-0.4Nm3/min·t。

与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:

(1)因钒渣的主要成分中含有15%-20%的二氧化硅、18-21%的五氧化二钒,另外还含有4-5%的氧化钙和0.8-0.9%的三氧化二铬,属于酸性渣,在高温下对常见护砖具有酸性腐蚀性。本发明将底吹元件上、下护砖的材质改为二氧化硅材质的抗酸护砖,可有效的减少钒渣对底吹元件的腐蚀。

(2)通过将底吹元件设计为三层套管结构,在套管的中管通入可以裂解的甲烷气体,由于甲烷气体在高温下可以裂解,裂解是吸热反应,裂解气体的裂解可以吸收热量,有效降低底吹元件的温度,避免底吹元件长时间高温而寿命严重降低的问题,底吹元件寿命可达一万炉以上,相较于传统的底吹元件六千至七千炉显著提高。

(3)通过将底吹元件护砖材质选择抗酸性的二氧化硅材质和三层套管中管通入裂解气体,有效的延长了底吹元件的寿命并克服了炉渣覆盖和侵蚀的问题,实现了大流量底吹;大流量的底吹使转炉熔池搅拌更加充分均匀和迅速,改善元素氧化的动力学条件,改善造渣条件和钒渣成分,既能提高钒的氧化率和渣化率,又能有效降低铁的损失。

(4)本发明氧枪具有多个副孔,位于主孔所在的面上,均匀布置于主孔的周围,增大氧气射流的冲击面积,促进铁水中钒与氧气气流的接触面积,提高铁水中钒的氧化效率。与已公开的CN106282481A相比,副孔位于主孔所在的面上,高压氧气的吹射方向对准炉内的铁水和炉渣表面,不作用在炉壁炉衬上,避免了高压氧气对炉壁炉衬的作用。由于副孔吹射的氧气的流量比主孔小,副孔吹射的氧气大多在铁水和炉渣表面,将主孔氧化过程中为氧化完全的一氧化碳氧化,避免其对钒的氧化物进行还原。

本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。

图1a为三个主喷孔、三个副孔的氧枪结构俯视图。

图1b为三个主喷孔、三个副孔的氧枪结构A-A方向剖面图。

图2a为三个主喷孔、六个副孔的氧枪结构俯视图。

图2b为三个主喷孔、六个副孔的氧枪结构A-A方向剖面图。

图3a为四个主喷孔、四个副孔的氧枪结构俯视图。

图3b为四个主喷孔、四个副孔的氧枪结构A-A方向剖面图。

图3c为四个主喷孔、四个副孔的氧枪结构B-B方向剖面图。

图4a为四个主喷孔、八个副孔的氧枪结构俯视图。

图4b为四个主喷孔、八个副孔的氧枪结构A-A方向剖面图。

图4c为四个主喷孔、八个副孔的氧枪结构B-B方向剖面图。

具体实施方式

下面具体描述本发明的优选实施例,用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。

顶底复合吹炼工艺,即转炉在冶炼过程中炉顶顶吹O2配合炉底底吹惰性气体,对熔池进行均匀搅拌,可使熔池反应接近平衡,不仅提高钢水质量,降低吨钢成本,还可增加转炉的灵活性和适应性,提高转炉熔化废钢的能力,从而可按市场废钢和铁水价格的变化灵活改变入炉废钢量,从而获得经济效益。不同于普通铁矿石炼铁,含钒铁矿中含有大量的钒,在转炉中,钒被通入的氧气氧化变为钒渣沉淀,提钒转炉中的炉渣量更大,更易造成堵塞。目前提钒转炉的底吹强度在0.02-0.06Nm3/min·t,继续提高转炉底吹供气强度的难点是:(1)钒渣以质量百分比计其主要化学成分为SiO2 15-20%,CaO 4-5%,Cr2O3 0.8-0.9%,V2O5 18-21%,属于酸性渣;(2)提钒炉一般留三炉钒渣,之后再倒渣;(3)提钒炉没有溅渣护炉;(4)提钒炉炉衬主要组成是镁碳质,收酸性渣侵蚀严重。

经过理论分析和试验,将底吹元件采用三层同轴套管式结构,分为内管、中管、外管。内管用于通入惰性气体,外管内壁和中管外壁间也通入惰性气体,中管内壁和内管外壁间通入可以裂解的气体甲烷。甲烷在高温下具有热不稳定性,在不同温度可分别裂解变为碳和氢、乙烯、乙炔,裂解反应是吸热反应,可以有效降低底吹元件的工作温度,提高底吹元件的寿命。

同时经分析研究,钒渣成分中SiO2 15-20%,Cr2O3 0.8-0.9%,V2O5 18-21%对传统的镁碳质护砖产生较强的腐蚀性,而二氧化硅材质的酸性护砖能有效降低钒渣的腐蚀能力和腐蚀速度,因此使用二氧化硅材质的酸性护砖可有效提高底吹元件抗钒渣的侵蚀,提高底吹元件寿命。

底吹元件采用三层同轴套管式结构并二氧化硅材质的酸性护砖,有效改变底吹元件的耐热性和耐腐蚀性,大大的提高了底吹元件的寿命,实现大流量底吹。

本发明提供一种提钒转炉,包括:底吹元件和顶吹氧枪;

底吹元件包括三层同轴套管;所述三层同轴套管包括内管、中管、外管,套设于底吹护砖圆形直通孔内;所述内管为惰性气体通道,所述内管外壁和所述中管内壁间为可裂解气体通道,所述外管内壁和所述中管外壁间为惰性气体通道;

顶吹氧枪,具有n个主孔,均匀分布,具有m个副孔,所述副孔位于主孔所在的面上,均匀分布于相邻主孔之间,n=3-6,m=n或2n;主孔的中心夹角为10-15度,副孔的中心夹角与主孔的中心夹角相同,如图1和图2所示。

本申请的氧枪具有主孔+副孔的设计,主孔大流量吹射氧气将氧气打入钢水,并进行搅拌,促进炉内杂质的氧化,而副孔则采用小流量,主要将氧气吹射在钢水和炉渣表面上。现有技术采用的副孔其构造吹射方向为侧向,与主孔不在同一方向,经发明人大量研究发现,侧向吹射的高压氧气直接吹射在炉壁和炉衬上,吹炼过程炉内高温,且炉内有铁水和炉渣的侵蚀,在氧气的吹射下很容易发生损坏和变形。本发明的副孔的吹射方向与主孔的吹射方向相同,均朝向炉底底面,吹射在铁水和炉渣上,避免了对炉壁和炉衬的损坏和影响。

主孔的高压氧气以气柱形式打入炉内铁水中,使铁水上方的氧气分布不均匀,副孔均匀分布在主孔周围,有效的提升了铁水上方氧气的均匀度,使得整个铁水上方被氧气层覆盖,使铁水和炉渣被氧气氛包裹和浸入,有利于钒的氧化,提高钒的氧化率。同时副孔吹射的氧气还可以将炉内氧化不充分生成的一氧化碳等还原性气体氧化,防止还原性气体将已经氧化的钒再一次还原,造成钒的氧化率的降低。

具体的,主孔的孔径为d2=40-55mm,吹射氧气的马赫数为1.95-2.05;副孔的孔径为d3=8-15mm,吹射氧气的马赫数为1。

考虑与主孔的不同作用,副孔孔径和马赫数具有特殊要求,副孔孔径和马赫数过大,会造成氧气从副孔流出过多,对主孔流量造成影响,使得主孔吹射进入钢水的氧气不足,氧气对钢水搅拌作用下降,钒的氧化率受到严重影响。若副孔孔径和马赫数过小,副孔不能有效的吹射氧气,无法再铁水和炉渣表面上形成氧气层,无法将炉内的还原性气体充分氧化。因此,副孔的孔径为d3=8-15mm,吹射氧气的马赫数为1。

具体的,主孔的中心夹角为10-15度,副孔的中心夹角与主孔的中心夹角相同。需要说明的是,本申请提到的主孔的中心夹角、副孔的中心夹角分别指的是主孔轴线与氧枪中心轴之间的夹角、副孔轴线与氧枪中心轴之间的夹角。

现有技术的副孔开口位于侧壁,本发明的副孔和主孔的开口在同一个面上,均位于底面,且副孔的中心夹角低于30度。由于副孔位于相邻的主孔之间,副孔的中心夹角也与主孔的中心夹角相同,可均为10-15度。这样的角度可以保证副孔吹出的氧气不会作用在炉壁上,不会对炉壁结构造成影响,同时保证副孔的氧气作用在钢水和炉渣上。

具体的,可裂解气体为甲烷。

需要说明的是,甲烷具有较为复杂的裂解过程,温度是影响裂解的最重要因素:甲烷在温度达到927.8K时,可裂解为炭黑和氢;在温度达到1709.4K时,发生裂解为乙烯的反应;而温度达到1866K时,可发生裂解为乙炔的反应。由于甲烷在927.8K时即可发生裂解反应,可以通过裂解反应进行热量吸收,有效防止底吹元件温度过高,实现底吹元件的高温保护。

具体的,底吹元件数量为3-6个,均匀分布在转炉炉底,底吹总流量为0.06-0.5Nm3/min·t。

考虑到底吹为实现炉内铁水的快速搅拌,配合顶吹加速铁水内钒的氧化变为钒渣,加速去除铁水中硅元素为炉渣,因此在炉底设置一个底吹元件的最佳位置为炉底中心。但一个位于炉底中心的底吹元件,只能为转炉中轴区域提供良好的搅拌,几乎不能对转炉周边提供的气体搅拌作用。若在炉底设置两个底吹元件,则两个底吹元件对称分布于转炉中轴的径向,几乎不能对非底吹元件径向区域的钢水提供的气体搅拌。为实现炉内气体搅拌的均匀,在炉底最少设置三个底吹元件,同时考虑成本控制,和设备后期维护的难度,最多在炉底均匀设置6个底吹元件。

具体的,底吹元件的底吹护砖采用二氧化硅材质的抗酸护砖。

由于提钒转炉的炉衬多采用碳镁质,炉中钒和硅被顶吹氧枪氧化后不生成溅渣,而是附着于炉底,钒渣会长时间与底吹元件接触,会对底吹元件造成腐蚀,进而导致底吹元件寿命的减少,甚至造成底吹元件的损坏。经理论验证和试验,二氧化硅材质的护砖既能有效的承受转炉内的高温,又能对炉渣产生一定的耐腐蚀性。因此底吹元件的底吹护砖均选用二氧化硅材质的抗酸护砖,以提高底吹元件的耐腐蚀性,提高底吹元件的寿命。

在一种可能的实施方案中,底吹护砖的布置比炉底周边的炉衬砖高出200-500mm。

如前所述,提钒转炉的炉衬多采用碳镁质,炉中钒和硅被顶吹氧枪氧化后不生成溅渣,而是附着于炉底,底吹元件平齐于炉底会被炉渣覆盖,造成堵塞,底吹气体无法通过正常气道鼓入转炉,甚至造成底吹元件的气体沿边缘的缝隙鼓入炉内,造成炉底的结构性损坏。因此底吹护砖应高于炉底周边炉衬砖。经试验和计算,底吹护砖高于炉衬砖的高度与炉内的钒渣含量和钒渣的倾倒频率相关,最终确定底吹护砖在炉底砖的布置比周边的炉衬砖高出200-500mm。

具体的,外管的内径与中管外径的差ΔD1=4-7mm,中管的内径与内管外径的差ΔD2=3-4mm,内管的内径ΔD3=4-6mm。

需要说明的是,中管通入的为可裂解的甲烷气体,该气体不宜过多,因此,中管的内径与内管外径的差ΔD2应尽可能小,中管外径D2与内管外径D3大小应当接近,即ΔD2=3-4mm。而底吹主要吹入气体为惰性气体,惰性气体主要结合顶吹对转炉内钢水进行搅拌和促进成渣,因此,负责底吹惰性气体的内管内径ΔD3和外管的内径与中管外径的差ΔD1应该大于ΔD2。因此,外管的内径与中管外径的差ΔD1=4-7mm,中管的内径与内管外径的差ΔD2=3-4mm,内管的内径ΔD3=4-6mm。在一种可能的实施方案中,外管的外径D1=20-35mm,壁厚为2mm,中管的外径D2=15-19mm,壁厚为2mm,内管的外径D3=8-14mm,壁厚为2mm。

具体的,底吹总流量中,外管内壁和中管外壁间气体流量为5-20Nm3/h·t,内管外壁和中管内壁间气体流量为0.8-5Nm3/h·t,内管气体流量为5-10Nm3/h·t。

需要着重说明的是,底吹元件的三层同轴套管的底吹流量需要经过极为严格的控制。外管和内管通入惰性气体,底吹惰性气体与顶吹配合对转炉内钢水进行搅拌和促进成渣,因此流量应比较大,根据外管和内管的管径分别设定为外管内壁和中管外壁间气体流量为5-20Nm3/h·t,内管流量为5-10Nm3/h·t。而不同于外管和内管,内管外壁和中管内壁间通入的为可裂解的甲烷气体,甲烷气体在裂解后会生成杂质气体包括氢气、乙烯、乙炔。若甲烷气体流量过大,甲烷气体无法充分裂解吸收热量,造成浪费,更为严重的是,甲烷气体与顶吹的炉内氧气会进行混合,若甲烷气体达到爆炸极限,在转炉高温条件下可能会造成爆炸的危险。即使甲烷可以充分裂解,裂解后的杂质气体氢气、乙烯、乙炔也同样会与氧气混合,容易发生爆炸的危险。因此,必须严格控制底吹内管外壁和中管内壁间通入的气体的流量,该流量应当尽可能小,保证裂解前的甲烷气体或裂解后的杂质气体不会因含量过高达到与氧气混合的爆炸极限而发生爆炸的危险。因此控制内管外壁和中管内壁间气体流量不高于5Nm3/h·t。同时,内管外壁和中管内壁间气体流量过小会造成裂解气含量太少不能及时有效的发生裂解吸收热量,对底吹元件进行降温,同时,内管外壁和中管内壁间气体流量过低也容易造成钒渣覆盖,造成堵塞,经过大量试验,设定内管外壁和中管内壁间气体流量不低于0.8Nm3/h·t。因此内管外壁和中管内壁间气体流量为0.8-5Nm3/h·t。

本发明还涉及一种提钒转炉,使用前述的底吹元件,用于铁水提钒冶炼,所述铁水以质量百分比计其化学成分:C 4.01-4.2%,Si 0.22-0.25%,Mn 0.18-0.22%,P 0.10-0.12%,S 0.010-0.12%,Ti 0.12-0.14%,V0.31-0.34%。

考虑到要实现大流量底吹,铁水中钒的含量和硅的含量直接影响炉渣的产生量,过多的炉渣会对底吹元件造成腐蚀、堵塞等影响,因此需要控制Si含量0.22-0.25%、V含量0.31-0.34%。

具体的,本发明涉及的提钒转炉,用于铁水提钒冶炼,提钒冶炼中形成的钒渣以质量百分比计其化学成分为SiO2 15-20%,CaO 4-5%,Cr2O3 0.8-0.9%,V2O5 18-21%,Fe 5-12%。

通过大流量底吹,铁水提钒成渣过程中,炉渣的铁含量大幅减少,经测试,铁的含量为5-12%。

本发明一种提钒顶底复吹方法,在提钒转炉冶炼中,使用上述的顶吹氧枪进行吹炼,包括:

步骤1.吹炼开始的0-120秒,顶吹氧气流量2-3Nm3/min·t,氧枪枪位0.8-1.0m,底吹流量在0.08-0.1Nm3/min·t;

步骤2.吹炼开始的121-260秒,顶吹氧气流量0.5-2.5Nm3/min·t,氧枪枪位1.0-1.2m,底吹流量在0.08-0.2Nm3/min·t;

步骤3.吹炼开始的261-280秒,顶吹氧气流量1.5-2.5Nm3/min·t,氧枪枪位0.8-0.9m,底吹流量在0.12-0.4Nm3/min·t。

该底吹方法实现大流量底吹,底吹元件寿命可达一万炉以上,相较于传统的底吹元件六千至七千炉显著提高。钒渣内铁含量得到有效控制。

实施例1

一种提钒转炉和顶底复吹方法。

底吹元件包括三层同轴套管,内管通入氮气,中管内壁和内管外壁间通入甲烷气体,外管内壁和中管外壁间通入氮气。外管的内径与中管外径的差ΔD1=4mm,中管的内径与内管外径的差ΔD2=4mm,内管的内径ΔD3=6mm。外管外径D1=26mm,壁厚为2mm;中管外径D2=18mm,壁厚为2mm;内管外径D3=10mm,壁厚为2mm。对应的底吹流量为:外管8Nm3/h·t,中管0.8Nm3/h·t,内管6Nm3/h·t。

底吹护砖采用二氧化硅材质的抗酸护砖。底吹砖在炉底砖的布置比周边的炉衬砖高出200mm。

底吹元件为三个,均匀分布在炉底。

顶吹氧枪主孔有3孔,孔径为40mm,马赫数为2.01,在主孔的周围布置3个副孔,孔径为8mm,马赫数为1。

提钒顶底复吹方法:0-120秒,氧气流量控制在2.2Nm3/min·t,氧枪枪位0.85m,底吹流量在0.08Nm3/min·t;121-260秒时,氧气流量为1.5Nm3/min·t,氧枪枪位1.1m,底吹流量为0.08Nm3/min·t;261-280秒,氧气流量为1.8Nm3/min·t,氧枪枪位0.8m,底吹流量为0.12Nm3/min·t,吹炼结束。

提钒炉的铁水以质量百分比计其成分为C 4.01%,Si 0.22%,Mn0.18%,P0.10%,S 0.10%,Ti 0.12%,V 0.32%。

转炉钒渣以质量百分比计其化学成分为SiO2 18%,CaO 4.2%,Cr2O3 0.82%,V2O518.8%,M.Fe 6.8%。

实施例2

一种提钒转炉和顶底复吹方法。

底吹元件包括三层同轴套管,内管通入氮气,中管内壁和内管外壁间通入甲烷气体,外管内壁和中管外壁间通入氮气。外管内壁和中管外壁间通入氮气。外管的内径与中管外径的差ΔD1=5mm,中管的内径与内管外径的差ΔD2=3mm,内管的内径ΔD3=4mm。外管外径D1=24mm,壁厚为2mm;中管外径D2=15mm,壁厚为2mm;内管外径D3=8mm,壁厚为2mm。对应的底吹流量为:外管12Nm3/h·t,中管1Nm3/h·t,内管9Nm3/h·t。

底吹护砖采用二氧化硅材质的抗酸护砖。底吹砖在炉底砖的布置比周边的炉衬砖高出300mm。

底吹元件为四个,均匀分布在炉底。

顶吹氧枪主孔有3孔,孔径为45mm,马赫数为1.99,在主孔的周围布置6个副孔,孔径为10mm,马赫数为1。

提钒顶底复吹方法:0-120秒,氧气流量控制在2.3Nm3/min·t,氧枪枪位0.9m,底吹流量在0.09Nm3/min·t;121-260秒时,氧气流量为1.9Nm3/min·t,氧枪枪位1.2m,底吹流量为0.11Nm3/min·t;261-280秒,氧气流量为2.1Nm3/min·t,氧枪枪位0.8m,底吹流量为0.2Nm3/min·t,吹炼结束。

提钒炉的铁水以质量百分比计其成分为C 4.11%,Si 0.23%,Mn0.20%,P0.11%,S0.11%,Ti 0.13%,V 0.32%。

转炉钒渣以质量百分比计其化学成分为SiO2 20%,CaO 4.1%,Cr2O3 0.83%,V2O520%,M.Fe 7.2%。

实施例3

一种提钒转炉和顶底复吹方法。

底吹元件包括三层同轴套管,内管通入氮气,中管内壁和内管外壁间通入甲烷气体,外管内壁和中管外壁间通入氮气。外管内壁和中管外壁间通入氮气。外管的内径与中管外径的差ΔD1=6mm,中管的内径与内管外径的差ΔD2=6mm,内管的内径ΔD3=4mm。外管外径D1=28mm,壁厚为2mm;中管外径D2=18mm,壁厚为2mm;内管外径D3=8mm,壁厚为2mm。对应的底吹流量为:外管16Nm3/h·t,中管2Nm3/h·t,内管7Nm3/h·t。

底吹护砖采用二氧化硅材质的抗酸护砖。底吹砖在炉底砖的布置比周边的炉衬砖高出400mm。

底吹元件为五个,均匀分布在炉底。

顶吹氧枪主孔有4孔,孔径为50mm,马赫数为1.99,在主孔的周围布置4个副孔,孔径为12mm,马赫数为1。

提钒顶底复吹方法:0-120秒,氧气流量控制在2.5Nm3/min·t,氧枪枪位0.8m,底吹流量在0.08Nm3/min·t;121-260秒时,氧气流量为1.2Nm3/min·t,氧枪枪位1.0m,底吹流量为0.13Nm3/min·t;261-280秒,氧气流量为2.2Nm3/min·t,氧枪枪位0.8m,底吹流量为0.25Nm3/min·t,吹炼结束。

提钒炉的铁水以质量百分比计其成分为C 4.19%,Si 0.24%,Mn0.22%,P0.12%,S 0.12%,Ti 0.14%,V 0.34%。

转炉钒渣以质量百分比计其化学成分为SiO2 20%,CaO 4.5%,Cr2O3 0.89%,V2O521%,M.Fe 5.2%。

实施例4

一种提钒转炉和顶底复吹方法。

底吹元件包括三层同轴套管,内管通入氮气,中管内壁和内管外壁间通入甲烷气体,外管内壁和中管外壁间通入氮气。外管内壁和中管外壁间通入氮气。外管的内径与中管外径的差ΔD1=6mm,中管的内径与内管外径的差ΔD2=3mm,内管的内径ΔD3=7mm。外管外径D1=28mm,壁厚为2mm;中管外径D2=18mm,壁厚为2mm;内管外径D3=11mm,壁厚为2mm。对应的底吹流量为:外管20Nm3/h·t,中管4Nm3/h·t,内管6Nm3/h·t。

底吹护砖采用二氧化硅材质的抗酸护砖。底吹砖在炉底砖的布置比周边的炉衬砖高出500mm。

底吹元件为六个,均匀分布在炉底。

顶吹氧枪主孔有4孔,孔径为55mm,马赫数为1.98,在主孔的周围布置8个副孔,孔径为15mm,马赫数为1。

提钒顶底复吹方法:0-120秒,氧气流量控制在2.2Nm3/min·t,氧枪枪位1.0m,底吹流量在0.1Nm3/min·t;121-260秒时,氧气流量为2.5Nm3/min·t,氧枪枪位1.2m,底吹流量为0.18Nm3/min·t;261-280秒,氧气流量为2.5Nm3/min·t,氧枪枪位0.9m,底吹流量为0.3Nm3/min·t,吹炼结束。

提钒炉的铁水以质量百分比计其成分为C 4.11%,Si 0.24%,Mn0.19%,P0.10%,S 0.11%,Ti 0.13%,V 0.32%。

转炉钒渣以质量百分比计其化学成分为SiO2 18%,CaO 4.3%,Cr2O3 0.83%,V2O519%,M.Fe 7.3%。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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