低碳高钒铁水提钒基础理论及工艺研究

发布时间：2021-07-01 16:21

　　南非海威尔德钢钒公司是世界上最大的钒生产商和出口商,该公司采用“回转窑-电炉”流程冶炼南非钒铁磁铁矿,得到低碳高钒铁水,然后使用摇包提钒法从铁水中吹炼提钒。长期以来,摇包提钒法生产效率较低,导致经济效益不佳,因此考虑采用复吹转炉工艺取代摇包工艺。目前,有关低碳高钒铁水复吹冶炼工艺的研究较少。因此,本文从基础理论和工艺流程两方面研究了低碳高钒铁水复吹提钒的技术难点,全文的研究内容如下:（1）通过研究钒氧化反应的自由能变化,比较了不同状态氧化剂的氧化能力;然后建立了含钒铁液组分活度的计算公式以及计算钒渣中组元活度的分子离子共存理论模型,在此基础之上研究了铁水提钒过程中元素的理论平衡关系,构建了低碳高钒铁水提钒的热力学理论体系。（2）建立低碳高钒铁水提钒的耦合反应模型,此模型包括传氧模型和渣金界面反应模型;利用耦合反应模型模拟了冷料球团加入量对提钒过程的影响,得到了试验参数,从而构建低碳高钒铁水提钒的动力学研究框架。（3）在热力学和动力学研究的基础上,进行低碳高钒铁水的复吹提钒试验。首先采用“一步复吹提钒”流程,冶炼低碳高钒铁水,并开展热模拟试验。由试验结果可知,最佳供氧时间为9分钟;吹氧9... 

【文章来源】：钢铁研究总院北京市

【文章页数】：148 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

铁水包提钒过程

摇包示意图

复吹提钒转炉示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]碳溶反应过程焦炭气孔结构变化规律[J]. 王杰平,谢全安,孙章,季斌,梁英华.  钢铁. 2015(11)
[2]150t转炉低钒铁水提钒生产实践[J]. 李国庭,韩宇,刘玉伟.  中国冶金. 2015(05)
[3]钒在高钛渣系与铁液间分配行为与热力学分析[J]. 王振阳,张建良,邢相栋,刘征建.  中国有色金属学报. 2015(05)
[4]钒对高炉炉渣性能的影响[J]. 张旭升,吕庆,刘小杰,陈树军,刘东辉,邹雷雷.  钢铁钒钛. 2014(06)
[5]提钒用旋流氧枪喷头的数值模拟[J]. 王慧,朱荣,吕明,张兴利,谷云岭.  北京科技大学学报. 2014(01)
[6]CaO-Al2O3和CaO-SiO2-Al2O3渣系中组元活度的计算[J]. 吕宁宁,于景坤,苏畅,王洪章.  东北大学学报(自然科学版). 2013(12)
[7]基于结构理论的SiO2-CaO-MgO-Al2O3熔渣黏度的预报模型[J]. 郭靖,程树森,赵宏博.  钢铁研究学报. 2013(08)
[8]转炉用碳锰合金增碳材料的开发及应用[J]. 陈均.  炼钢. 2012(05)
[9]CaO-SiO2-Al2O3-V2O3四元系活度模型[J]. 周勇.  钢铁研究. 2012(04)
[10]钒渣组成对V2O3溶解能力的影响[J]. 曾晓兰,王雨,王焱辉,管挺,谢兵.  材料导报. 2012(14)

博士论文
[1]钒渣体系物化性能及相平衡的研究[D]. 张生芹.重庆大学 2012
[2]转炉高效提钒相关技术基础研究[D]. 黄青云.重庆大学 2012

硕士论文
[1]碱性钒渣熔融结构与粘流性能的研究[D]. 张真.重庆大学 2016
[2]转炉铁水提钒的动力学研究[D]. 张琪.东北大学 2014
[3]70吨提钒转炉复吹工艺数理模拟研究[D]. 唐宏伟.东北大学 2014
[4]70吨提钒转炉温度控制与冷料结构优化的研究[D]. 温翰.东北大学 2014
[5]钒渣物化性质与相图研究[D]. 曾晓兰.重庆大学 2012
[6]转炉提钒过程中碳、钒氧化的热力学和宏观动力学研究[D]. 甄小鹏.重庆大学 2012
[7]含钒铁水钒氧化动力学研究[D]. 李丹柯.重庆大学 2009
[8]新型钢铁增碳剂的研制及应用[D]. 戴建东.哈尔滨理工大学 2005



本文编号：3259469