最后将高钒渣用湿法处理生产V2O5,或直接用电弧炉冶炼40FeV或50FeV。
在这个过程当中,影响钒渣质量的因素不少。
比如钒渣结构的影响。
就钒渣的结构而言,主要分为含钒物相,粘结相和夹杂相。
钒在钒渣中是以三价离子存在于尖晶石中的,尖晶石是钒渣中主要的含钒物相。
钒渣中所含元素最多的是铁和钒,因此可称之为铁钒尖晶石,它的熔点在1700℃以上,在提钒过程中首先结晶。
铁橄榄石的熔点为1220℃,是钒渣的主要矿相,在提钒过程中凝固最慢,将尖晶石包裹在它之中,是钒渣的粘结相。
另外,以细小弥散的金属铁夹杂在钒渣的物相之中或以球滴状、网状、片状等形式夹杂在钒渣中,是钒渣的主要夹杂相。
钒渣结构对下道工序的影响,主要表现在钒渣中钒的氧化速度和氧化率。
主要取决于钒渣中含钒尖晶石颗粒的大小,和硅酸盐粘结相的多少。
含钒尖晶石颗粒越大,破碎后表面积增大越有利于氧化。
硅酸盐粘结相越少,包裹尖晶石程度小,越容易氧化分解破坏其包裹,使尖晶石越易氧化。
另外,夹杂的种类和数量对转化率也有一定的影响。
、
因此,在钒渣结构中,应提高尖晶石含量,努力降低粘结相和夹杂项。
其实影响最大的,还是钒渣的化学成分,这个对质量的影响最大。
可以说,钒渣的化学成分,是影响后道工序提取时V2O5焙烧率的主要原因之一。
在化学成分方面,影响钒渣质量的主要因素的来源,可以大致有四种。
比如铁水所携带的炉渣;
铁水中元素的氧化程度;
冷却剂的纯净度和所含元素的氧化;
吹炼过程的渣铁分离。
如果是转炉提钒工艺,对钒渣质量的影响也很大。
在提钒过程中,钒渣的粘度与固态尖晶石相和液态硅酸盐数量的比值有密切关系。
粘稠度最适宜的钒渣,钒尖晶石相数量为55%~65%。
此时钒渣中V2O5%含量为14~15%。
进一步提高钒渣中的V2O5%,尤其是使钒渣形态为干状,会使钒渣中金属铁夹杂增加,影响钒渣的质量。
同时,在实践中取样分析,当钒渣为固态(粒、球状)时,其吹出物中V2O5%含量高达5%~7%。
而当形成粘稠状钒渣时,其吹出物中V2O5%含量为0.8%~1.3%。
而当钒渣中SiO2含量过多时,由于钒渣中钒尖晶石固相比例较小,使钒渣成液态,易造成钒渣出半钢过程流失增加。
因此,控制好固态尖晶石相和液态硅酸盐数量的比值,降低夹杂相。
从而控制好熔池中钒渣的形状,使之成为粘稠状的最佳形态。
铁水携带的炉渣中成分复杂,主要成分为TiO2、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。
这些杂质随铁水进入提钒转炉后,在提钒过程进入钒渣中,会造成各种影响。
比如一方面会降低钒渣中的V2O5%,另一方面这些杂质本身对钒渣质量也有一定影响。
因此,在铁水进行提钒前应对铁水进行撇渣或扒渣。
后世的两家炼钢厂,采用铁水在线撇渣处理。
即高炉铁水首先经撇渣包撇渣,然后经流铁槽进入混铁炉。
由混铁炉出到铁水包,再兑入提钒转炉。
撇渣包设有撇渣孔,块状高炉渣被撇出,铁水则通过撇渣孔流入混铁炉。
通过撇渣,入提钒转炉的高炉渣得到有效降低,从而降低了铁
提高吹炼过程的渣铁分离,是降低钒渣中金属铁的关键。
保证尽可能高的半刚余碳和足够的半钢过热度,是实现渣铁分离的前提条件。
比如经过承钢多年的实践证明,提钒终点温度控制在1370℃~1400℃,半钢碳≥3.7%较好。
此时,半钢过热度大于150℃。
另外,如前面所说,良好的渣状有利于渣铁分离,但过稀的渣状会造成流失增加,因此将渣状控制在粘稠状是最佳方案。
总的来说,转炉提钒工艺对钒渣的质量有着重要的影响。
通过优化转炉提钒工艺控制,在相同的铁水条件下,能够有效提高钒渣的质量,为后道工序提取V2O5创造良好的条件。
在钢铁冶炼领域,如何高效提取钒、锰等关键元素一直是重要课题。
钒和锰作为重要的合金化元素,广泛应用于冶金、化工、航天等领域。
对提升钢材性能和保障国家关键工程有着重要意义。
然而,传统工艺在提取钒、锰时存在效率低下的问题。
现在,大秦集团材料实验室,主要针对铁水含钒、锰相对较高的特征,提出从含钒钢渣加渣提钒提锰的创新技术思路。
并经过多次试验研究,取得显著成果。
比如十一特钢转炉炼钢的铁水,含钒量在0.12%-0.18%之间,含锰量在0.70%-0.90%之间。
冶炼后,大量钒、锰以氧化物形式富集于转炉渣中。
部分钢渣中钒含量高达3%,锰含量可达8%。
技术人员通过优化炉底渣添加比例和时机、精确控制温度和供氧制度。
经过无数次试验和数据分析,最终确定最佳工艺参数。
实际应用结果显示,加500kg转炉渣后,经LF精炼还原。
钢中回钒0.015%、回锰0.08%,合金成本节约20元/吨钢。
按每月90000吨产量计算,每月可节约成本约180万元。
此次工艺创新不仅提升钒、锰元素的提取效率,降低生产成本,还实现资源的循环利用,减少固体废弃物排放。
通过有效利用炉底渣,减少资源浪费,对环境友好,具有显著的意义。
这一创新为钢铁行业的绿色、高效发展提供了新思路。
“此次技术突破,不仅是对我们技术团队研发能力的一次检验,更是我们钢轧厂迈向高质量发展的重要一步。”
钢轧厂副厂长表示,“以后,我们将继续深耕钢铁冶炼领域,探索更多新技术、新工艺。”
对于他们汇报的技术,秦军是很满意的。
特别是看到了成果,他就更加高兴。
说得再多,也不如在产线上实际操作一遍。
现在他们的这一创新,不仅提高了行业资源综合利用效率和循环经济水平,有效推动了重金属减排,还为环境保护作出了积极贡献。
特别是在钢铁烟尘,及有色金属冶炼渣资源化清洁利用领域,做出了巨大成绩。
更重要的是,单位产品综合能耗、取水量、温室气体排放量的进一步下降。
减少了大气污染物、碳排放及能源消耗。
减少矿产开采对环境的破坏,和冶炼废渣堆积对土地的污染。
未来,他们需要以这些技术为基础,沿着多种固废、危废协同处理的方向延伸,不断向产业链纵深发展。
产品方面,从再生锌锭做到锌丝、锌棒,再到锌基合金等;
从金属铟做到ITO靶材、光伏电池等。
产业链广度方面,扩展可回收原料的广度。
从金属冶炼渣向镀锌元器件,如废旧汽车车身等消费品领域扩展。
同时,拓宽再生金属品种。
从锌、铟等基础产品向二氧化锗、氧化镓、碳酸铷等拓展。
从标准金属向高纯金属拓展,助力红泉镇工业高质量发展。
所以,他们红泉镇没有资源不要紧,以后他会聚集过来无数资源。
只要技术足够,很多对别人来说是废物的垃圾,在他们这里就可以变成宝贝。
“咦?你们这是钛的提炼生产线?”
本来秦军已经很满意,但是当他来到最里面的一座车间,居然看到了用线锯加工的材料。