V2O5自還原直接合金化冶煉含釩鋼工藝研究.pdf

1、釩是鋼鐵生產(chǎn)中十分重要的合金元素,傳統(tǒng)的含釩合金鋼冶煉工藝一般是在電爐還原期或轉(zhuǎn)爐出鋼過程中加入釩鐵進(jìn)行合金化。冶煉釩鐵合金需要大量的能耗,且冶煉釩鐵過程中間產(chǎn)物會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生污染。V205直接合金化工藝可以變“兩步冶煉”為“一步冶煉”,符合鋼鐵行業(yè)節(jié)能降耗、循環(huán)低碳的發(fā)展方向。
　　 論文首先系統(tǒng)研究了V2O5與各種還原劑反應(yīng)的熱力學(xué),并繪制了釩氧化物被不同還原劑逐級還原的熱力學(xué)狀態(tài)圖。利用高溫碳管爐研究了V2O5的揮發(fā)特性及有

2、效抑制其揮發(fā)的方法。在25kg中頻感應(yīng)爐中研究了釩的收得率與自還原壓塊組成的關(guān)系,以確定適宜的還原劑、抑制劑和助熔劑的加入量。最后在某鋼廠60t轉(zhuǎn)爐上進(jìn)行了現(xiàn)場工業(yè)試驗(yàn)。結(jié)果表明:
　　 (1)低溫下硅鐵還原V2O5的能力比碳化硅強(qiáng);在高溫下碳化硅還原V2O5的能力比硅鐵強(qiáng)。V2O5自還原團(tuán)塊可以增大釩氧化物與還原劑的反應(yīng)接觸面,大大改善還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件。
　　 (2)V2O5揮發(fā)率隨著溫度的升高逐漸變大。在還原劑存在

3、的條件下V2O5揮發(fā)率下降。CaO與V2O5通過固相反應(yīng)生成釩酸鈣,降低V2O5活度。因此,添加CaO可有效抑制V2O5揮發(fā)。當(dāng)保持FeSi與V2O5的質(zhì)量比為0.96:1不變時(shí),體系中V2O5與CaO質(zhì)量比為1.07:1,V2O5的揮發(fā)可基本得到抑制。
　　 (3)V2O5自還原團(tuán)塊直接合金化V的收得率與還原劑及添加劑的配比有關(guān)。使用還原劑硅鐵時(shí)的團(tuán)塊適宜配比為:V2O5粉26.90％,FeSi粉33.51%,石灰粉16.74