转炉下渣对精炼成份钒的影响

转炉下渣对精炼成份帆的影响质检处陈兴摘要：通过对精炼成份帆异常偏高炉号的过程数据进行分析，找到了偏高的原因，及时提醒车间引起重视，减少了精炼成份锐异常偏高甚至高出格的现象,提高了产品性能的稳定，也节省了多加合金造成的相应成本。关键词：下渣饥的来源V2O5的还原1前言饥是非常重要的晶粒细化元素，能提高钢的强度和韧性。但是多加或成份不稳定会带来钢材强度的不稳定或质量过剩。2013年10月份，宏发炼钢一车间精炼成份饥突然出现20多炉成品成份锐异常偏高（其中有2炉帆高出格）现象。对此精炼炉长对精炼成份饥的控制有些无所适从，找不到原因所在，陷入迷惘。本文就成品饥异常偏高炉号的生产过程成份进行分析，发现了锐异常偏咼的原因。2锐的性质和作用及应用饥的性质锐具有可变的氧化价，能生成+2、+3、+4、+5氧化态化合物，其中5价飢的化合物最稳定。常温下饥的化学性质较稳定，但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、澳等大部分非金属元素生成化合物。饥既有较好的耐腐蚀性能，能耐淡水河海水的侵蚀，亦能耐氢氟酸以外的非氧化型酸和碱溶液的侵蚀，但能被氧化性酸（浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水）溶解。帆的作用锐是钢的优良脱氧剂。钢中加％的帆可细化组织晶粒，提高强度和韧性。饥与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。为使淬火后获得细晶马氏体，加入饥是最有效的元素。饥是强碳化物形成元素，与碳的结合力极强，形成稳定的VC,是典型的高熔点、高硬度、高弥散度碳化物，是强烈提高耐磨性的元素。規■饥复合加入时，其强度比单独加入Nb的高。同时可使奥氏体晶粒进一步细化，使冷却后的铁素体晶粒更细小，有利于专长的改善。研究指岀，锐■饥复合加入时，部分饥结合成（NbV）CN,使V（CN）的析出强化作用比只含锐钢的小。但是，复合化合物（NbV）CN比Nb和帆各自的碳氮化物更细小，而且析岀温度更宽，从而更能有效地阻止奥氏体晶粒长大和再结晶过程，最终同时提高强度和韧性。山于细化了晶粒，使低温回火后的抗弯强度明显提高。饥能克服磷在钢中引起的冷脆和严重恶化的焊接性能。帆的应用在我国90%左右的饥用于钢铁工业，锐在钢中应用主要是通过添加飢来提髙强度和韧性。锐是一种高熔点稀有金属，作为非常宝贵的战略性资源，广泛

应用于机械制造、汽车、航空航天、铁路、桥梁等领域，如输油管、海底管道、造船、聚变反应堆容器、喷气机和火箭、空气压缩机、金属模具、高速钢、工具钢等。3转炉炉渣中帆的来源我厂的铁矿货源相对比较杂，因此铁水到底含V量也无从知晓，有时V含量相对较高，存在阶段性V偏高的特点(从10月份抽查发现铁水中含饥0・05%)o根据相关文献从动力学角度分析，锐氧化反应主要取决于反应物［V］和(FeO)向反应界面扩散的扩散传质速度，在吹炼过程中，氧气直接同铁水接触，山于铁浓度很大，铁元素的氧化受动力学条件及扩散因素的影响较小，而铁水中的锐元素在吹炼过程中浓度逐渐降低，其扩散速度减慢，随着反应的进行，反应界面处的饥越来越不能满足反应的需要，其氧化速度逐渐减慢，在吹炼末期尤为明显，使熔池内的化学反应很难接近平衡。因此，铁水中锐向反应界面处的扩散传质速度是饥发生氧化反应的限制性环节，饥的氧化速度主要取决于锐的扩散速度。含飢铁矿经过高炉炼铁后，铁水到转炉吹炼，钢中的帆被氧化部分进入到炉渣中，锐有多种氧化物。V2O3和V2O4之间，存在这可用通式VnO2n-l(3WnW9)表示的同族氧化物，在V2O4到V2O3之间，已知有V3O5、V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。工业上飢氧化物主要是以V2O5、V2O4、和V2O3,、特别是V2O5的生产尤为重要。因此如果铁水中含锐较高的话，转炉炉渣中一定存在V2O5,转炉出钢有时乂或多或少存在下渣现象，给精炼回锐创造了条件。4精炼时渣中V2O5的还原反应式根据相关文献，在熔炼温度下，［V］很容易被重新氧化生成V2O3,进入渣中。因此精炼还原期脱氧有利于(V2O5)的还原，控制好炉渣的性质(碱度和氧化性)亦对飢的还原有明显的作用。帆的制取还原的冶金反应式：(V2O5)+5[C]=5(CO)+2[V]V2O5)+5/2[Si]=5/2(SiO2)+2[V](V2O5)+5[C]=5(CO)+2[V]V2O5)+5/2[Si]=5/2(SiO2)+2[V](V2O5)+10/3[Al]=5/3A12O5+2[V](V2O5)+5[Fe]=5(FeO)+2[V] (V2O5)+5[Mn]=5(MnO)+2[V]5转炉下渣造成回P.回饥的化学分析过程4匕学成分(10月21日生产J40BNNB2)炉号工位序号PV071C2071C1072B4072BB3072BB2072BB1071A1表11-10527炉过程样

转炉下渣回入回V统计生产日期炉号钢种歿占pk、八1成品P回P终点V成品V回V20月8日1-10082J40BNNB210月8日1-10080J40BNNB210月9日1-10112J40BNNB310月10日1-10147SS400-B(3)10月20日1-10146J40BNNB210月M日1-10167A36-B10月22日1-10225J40BNNB210月23日2-10092J40BNNB310月13日3-9696J40BNNB310月15日2-10149J40BNNB220月3日3-9339J40BNNB210月18日1-10397SPHC-H110月19日1-10443J40BNNB210月20日1-104747010月21日1-10527J40BNNB210月21日2-10380K40BNNZ020月1日1-9797J30BDGB020月［日1-9808J30BDGB010月18日1-10416J30BDGB0平均表2不同炉次回P、回V数据转炉下渣既造成精炼回P、也会造成回V,从表1中可以看出单炉回P、回V过程，从表2中可以看出转炉下渣平均回P在％相应平均回▼在％。回V的多少取决丁下渣的严重度和精炼的脱氧还原气氛，下渣回P越多，回V多的概率就越大；同样脱氧还原气氛越好回V多的概率也越大