五含釩鐵水煉鋼工藝及鋼渣(釩渣)提釩課件

第五章含釩鐵水煉鋼工藝及鋼渣(釩渣)提釩41第五章411教學(xué)要求：1、了解含釩鐵水煉鋼工藝及特點(diǎn)2、理解鋼渣提釩的方法及其工藝3、掌握釩渣的主要用途及其提釩方法重點(diǎn)：釩渣提釩方法難點(diǎn)：釩渣提釩的工藝過(guò)程教學(xué)要求：2在各鋼鐵企業(yè)中，由于入轉(zhuǎn)爐的鐵水條件和冶煉鋼種不同，其吹煉工藝也各有差異。一、普通鐵水與含釩鐵水冶煉的區(qū)別1、普通鐵水煉鋼工藝流程鐵水→脫硫(脫磷)→扒渣→(混鐵爐)→煉鋼→鋼水→精煉→澆注普通鐵水進(jìn)廠后，一般只經(jīng)過(guò)脫硫或脫磷處理，然后進(jìn)入混鐵爐混勻成分和溫度。鐵水特點(diǎn)：除硫含量或磷含量降低外，其他成分基本未變，轉(zhuǎn)爐冶煉較容易。2、含釩鐵水煉鋼工藝流程

鐵水→脫硫→扒渣→提釩→半鋼→煉鋼→精煉→澆注釩渣在各鋼鐵企業(yè)中，由于入轉(zhuǎn)爐的鐵水條件和冶煉鋼種不3鐵水化學(xué)成分C%Si%Mn%V%P%S%鐵水溫度℃鐵水3.9~4.60.05~0.200.1~0.300.2~0.40.03~0.070.03~0.151180~1300半鋼2.7~3.8≤0.020.03~0.200.02~0.05P:0.05~0.09S:0.01~0.051300~1360提釩前后鐵水和半鋼成分及溫度從表中可見(jiàn)，半鋼和含釩鐵水相比有如下特點(diǎn)：①碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低了1.2~0.8%；②硅為痕跡；③錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低了0.07~0.10%；④半鋼溫度有所上升。雖然半鋼溫度有所上升，但煉鋼所需熱源已經(jīng)非常緊缺→導(dǎo)致廢鋼加入量減少;采用少渣操作,使脫磷、脫硫率降低，還會(huì)使轉(zhuǎn)爐熔池內(nèi)產(chǎn)生大量的金屬噴濺，氧槍噴嘴易被金屬堵塞;終點(diǎn)鋼水殘錳含量減少,也增加了錳鐵耗量；當(dāng)鋼水溫度達(dá)不到終點(diǎn)溫度要求時(shí),還得加提溫劑提溫。鐵水化學(xué)成分C%Si%Mn%V%P%S%鐵水溫度℃鐵水3.94轉(zhuǎn)爐煉半鋼的特殊性：由于半鋼的特點(diǎn)，從而決定了轉(zhuǎn)爐煉鋼的特殊性，即轉(zhuǎn)爐煉半鋼幾乎無(wú)硅錳氧化期，轉(zhuǎn)爐開(kāi)吹的同時(shí)就進(jìn)入碳的氧化期，所以成渣困難。

為保證快速成渣，需采取以下措施：①加輔助造渣材料。如石英砂、錳礦或復(fù)合造渣劑(MnO=6~8%,CaO≥5%,SiO2=52~60%,Al2O3≤8.0%,P、S≤0.1%,熔點(diǎn)1260℃，粒度30~50mm)等來(lái)調(diào)整爐渣堿度和加速成渣。錳礦還可以提高終渣中(MnO)含量，使?fàn)t渣粘稠易于掛在爐襯上，從而提高爐齡。②控制好氧槍槍位，確保熔池有相當(dāng)高的∑(FeO)含量，才能保證爐渣快速形成。攀鋼轉(zhuǎn)爐造渣過(guò)程槍位控制見(jiàn)下頁(yè)圖。

③留渣操作：將上爐冶煉終渣留一部分或全部在爐內(nèi)作下?tīng)t的冶煉初渣使用。轉(zhuǎn)爐煉半鋼的特殊性：①加輔助造渣材料。如石英5吹煉前期吹煉中期吹煉后期1.4槍位/m吹煉時(shí)間1.41.41.41.21.82.02.02.2分階段恒壓變槍位供氧操作(攀鋼)前期：開(kāi)吹槍位1.4米，快速升溫化渣槍位2.2米，增加熔池∑(FeO)含量中期：多次變化槍位1.4~2.0米后期：1.2米減少渣中∑(FeO)含量,均勻鋼水溫度、成分,有利于濺渣護(hù)爐。吹煉前期吹煉中期吹煉后期1.4槍位/m吹煉時(shí)間1.41.4161、造渣制度氧氣轉(zhuǎn)爐供氧時(shí)間只有十幾分鐘，在此期間內(nèi)必須快速形成具有合適堿度，較好流動(dòng)性和一定氧化性的爐渣，以便迅速把半鋼的磷、硫等雜質(zhì)去除，保證煉出合格優(yōu)質(zhì)鋼水。此外，所造爐渣還應(yīng)減少爐襯的侵蝕，盡可能不引起噴濺，保證終點(diǎn)鋼水適當(dāng)?shù)难趸?，渣中金屬鐵最少，出鋼后易于掛渣等特性。二、煉鋼工藝制度造好渣是煉好鋼的關(guān)鍵⑴造渣方法攀鋼目前采用的造渣方法是留渣操作法。留渣法操作：是指將上一爐冶煉的終渣在出鋼后留一部分或全部在轉(zhuǎn)爐內(nèi)供下一爐冶煉時(shí)作部分初渣使用。1、造渣制度二、煉鋼工藝制度造好渣是煉好鋼的關(guān)鍵7攀鋼轉(zhuǎn)爐多采用半鋼冶煉，成渣困難，留渣操作不但加速了初期渣的形成，而且較好的緩解了冶煉過(guò)程中溫度不足的矛盾。原因是：終渣一般具有較高的堿度和∑(FeO)含量，并且熔點(diǎn)不高，本身還含有大量的物理熱。將這種爐渣部分地或全部留在爐內(nèi)，可顯著加速下一爐初期渣的成渣過(guò)程，提高吹煉前期的去磷和去硫率，節(jié)省石灰用量和提高爐子的熱效率。

留渣法操作適合于成渣困難的鐵水條件，其脫磷率可達(dá)85%左右，脫硫率可達(dá)40~50%左右。

注意：這種渣有一定氧化性(尤其是低碳鋼的終渣)，兌鐵時(shí)會(huì)產(chǎn)生爆炸性噴濺，不利于安全生產(chǎn)，但在兌鐵前先加少量石灰稠化爐渣，兌鐵時(shí)細(xì)流慢兌，安全事故可完全避免。攀鋼轉(zhuǎn)爐多采用半鋼冶煉，成渣困難，留渣操作不但加8⑵渣料配比要造好爐渣，選擇合適的渣料配比非常重要。加入爐內(nèi)的渣料主要指石灰和鎂質(zhì)材料及少量助溶劑。對(duì)于硅、磷含量較低的半鋼，根據(jù)硫含量來(lái)確定石灰加入量。攀鋼120t轉(zhuǎn)爐石灰加入量規(guī)定如下：⑴半鋼中ω[S]≤0.03%時(shí),保證石灰加入量3.0噸/爐;⑵半鋼中ω[S]＞0.03%時(shí)，石灰加入量由下式確定:石灰加入量(t)=α×裝入量×鐵水硫含量

α為造渣系數(shù),取值范圍0.7~1.0,優(yōu)質(zhì)鋼取上限,普通鋼取下限。其他輔助材料加入量：①輕燒鎂球：1.0~1.5噸/爐，中高碳鋼取下限，低碳鋼取上限②錳礦：0.4~0.6噸/爐③石英砂：根據(jù)石灰加入量控制④復(fù)合渣加入量為石灰的40%。⑵渣料配比9⑶渣料加入時(shí)間和爐渣的控制攀鋼渣料一般分兩批加入,第一批占總渣料的60%以上,其余在第二批分小批加入。如拉碳后需調(diào)整爐渣或爐溫，則再加入第三批渣料。①渣料加入時(shí)間第一批渣料在兌鐵前或開(kāi)吹時(shí)加入,包括石灰、鎂質(zhì)材料和酸性材料。第二批渣料在第一批渣料化好、化透后分小批量多次加入(每次不超過(guò)0.5噸)，這樣有利于石灰熔化，避免爐渣“返干”，同時(shí)還可以較好控制爐內(nèi)泡沫渣，防止噴濺和溢渣，在吹煉終點(diǎn)前3~5min全部加完。第三批渣料是否加入，根據(jù)拉碳后硫、磷去除情況而定。注意：無(wú)論加幾批渣料或加多少渣料，都必須保證終點(diǎn)爐渣化好，確保渣料的有效利用。⑶渣料加入時(shí)間和爐渣的控制①渣料加入時(shí)間10②爐渣的控制冶煉過(guò)程中，爐渣的控制應(yīng)遵循“初期渣早化，過(guò)程渣化透，終渣要做粘，出鋼后掛渣”的原則。如何做呢？a.要使初期渣早化，第一批渣料必須是低堿度、多組元、高氧化性的渣。在初期渣中，礦物組分越多，初渣熔點(diǎn)越低，成渣速度越快。此外，在吹煉過(guò)程中，采用高槍位保持渣中較高的(FeO)含量，也有利于初期渣的形成。b.吹煉中期由于碳的激烈氧化，渣中(FeO)被大量消耗，爐渣“返干”，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高槍位，保證渣中有合適的(FeO)含量，保證爐渣具有良好的流動(dòng)性，使過(guò)程渣化透。②爐渣的控制如何做呢？a.要使初期渣早化，第一批渣料112、終點(diǎn)控制攀鋼采用低拉增碳法。超低碳鋼采用RH脫碳，中高碳鋼采用增碳法補(bǔ)碳。c.吹煉后期，為防止產(chǎn)生大量低熔點(diǎn)物質(zhì)，不利于爐襯掛渣和保護(hù)爐襯，需適當(dāng)降低槍位，控制終點(diǎn)(FeO)含量不能過(guò)高，這樣在出鋼時(shí)，隨著爐溫的降低，有MgO微粒析出，使?fàn)t渣粘稠，能掛于爐壁上。2、終點(diǎn)控制c.吹煉后期，為防止產(chǎn)生大量低熔點(diǎn)物質(zhì)12①釩渣直接冶煉釩鐵②釩渣作為生產(chǎn)釩化合物原料③用釩渣使鋼直接合金化三、釩渣的作用①釩渣直接冶煉釩鐵三、釩渣的作用13(一)釩渣直接冶煉釩鐵的方法1、基本原理

釩渣直接冶煉釩鐵的方法分兩步進(jìn)行：首先將釩渣中的氧化鐵采用選擇性還原的方法，在電弧爐內(nèi)用碳、硅鐵或硅鈣合金將釩渣中的鐵還原，使大部分鐵從釩渣中分離出去，而釩仍留在釩渣中，這樣得到了V/Fe比高的預(yù)還原釩渣。第二階段是在電弧爐內(nèi)，將脫鐵后的預(yù)還原釩渣用碳、硅或鋁還原，得到釩鐵合金。(一)釩渣直接冶煉釩鐵的方法1、基本原理142、用釩渣直接冶煉釩鐵方法舉例⑴美國(guó)專利提出：第一步將釩渣(含V2O517.5~22.5%，SiO216.74~17.57%)、石英、熔劑與炭在電弧爐內(nèi)冶煉出釩硅合金(18.97%V,42.02%Si，32.16%Fe)；第二步用氧化釩和釩渣精煉的釩硅合金，降低硅得到釩鐵合金。精煉可分一次精煉法和兩次精煉法。①一次精煉法由釩硅合金、五氧化二釩和石灰按120:75:126的重量比組成的爐料在電爐內(nèi)精煉,得到的合金成份(%):44.46V、34.85Fe、16.97Si、0.91Cr、0.92Ti、0.71Mn、0.23C。同時(shí)得到中間渣含V9.1%。②兩次精煉法首先將一次精煉得到的中間渣與釩硅合金一起精煉得到中間釩硅合金(含33.80%V，23.33%Si)，再配入五氧化二釩和石灰進(jìn)行二次精煉得到釩鐵成份為(%)：55.80V、0.78Si。釩回收率87%。2、用釩渣直接冶煉釩鐵方法舉例⑴美國(guó)專利提出：第15⑵俄羅斯的姆.阿.累斯：介紹了用碳在1290～1390℃預(yù)還原釩渣，將86%的氧化鐵和小于5%的氧化釩被還原到金屬中，分離后釩渣中的V/Fe比由0.20～0.25提高到1.0～1.5。再用75%的硅鐵和鋁還原預(yù)還原釩渣得到合金(%)：20～26V,10～15Mn,2～4Cr,14～18Si,3～6Ti。用預(yù)還原釩渣精煉此合金后得到釩鐵合金(%)：26～34V,14～18Mn,4～6Cr。

注意：要提高合金釩含量可配入V2O5，這樣可得到V50%以上的釩鐵。國(guó)際上釩鐵根據(jù)釩含量分為低釩鐵FeV35~50，一般用硅熱法生產(chǎn)；中釩鐵FeV55~65和高釩鐵FeV70~80,一般用鋁熱法生產(chǎn)。⑵俄羅斯的姆.阿.累斯：介紹了用碳在1290～1390℃預(yù)還16(二)用釩渣使鋼直接合金化目前煉鋼除了用含釩合金和金屬化球團(tuán)進(jìn)行合金化外，還可用釩渣中釩直接合金化。1、含釩合金

⑴釩鐵合金化是在鋼包內(nèi)進(jìn)行的，釩鐵有熔化溫度高，密度大，釩濃度高特點(diǎn)，其溶解并均勻分布較困難。⑵含釩復(fù)合合金，除含釩外，還有其他脫氧和合金元素，如Si、Mn、Ti、Cr、C、N等，它能降低熔煉溫度和密度，有助于合金的快速溶解，其優(yōu)點(diǎn)是易于操作，不影響冶煉過(guò)程，保證鋼中釩含量高而且穩(wěn)定，但生產(chǎn)成本高。(二)用釩渣使鋼直接合金化目前煉鋼除了用含釩合金和172、釩渣直接使鋼合金化采用釩渣直接合金化原理：是用釩渣和還原劑進(jìn)行混合，還原渣中的釩氧化物，并使釩轉(zhuǎn)入鋼中。優(yōu)點(diǎn)：可顯著降低合金化的成本，減少生產(chǎn)釩鐵造成的釩損失，提高釩利用率。目前俄羅斯許多企業(yè)采用釩渣直接合金化。采用不同含釩原料使鋼合金化時(shí)，釩進(jìn)入鋼的比率及工藝流程圖見(jiàn)下頁(yè)。2、釩渣直接使鋼合金化18造塊原料(燒結(jié)球團(tuán))97.8%含釩鐵精礦100%V冶煉含釩生鐵79%金屬化含釩球團(tuán)93%轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)釩渣66%80%71%直接合金化釩渣生產(chǎn)V2O547%冶煉釩鐵44.5%釩轉(zhuǎn)入鋼中的比率42%直接合金化含釩中間合金50%47.5%53%造塊原料(燒結(jié)球團(tuán))97.8%含釩鐵精礦100%V冶煉含釩生19釩渣直接使鋼合金化方法舉例：①在煉鋼過(guò)程中加入釩渣（蘇聯(lián)）在堿性電弧爐中直接合金化的方法是：先將煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的磷氧化物放出，在還原期加入釩渣、碎焦和粉狀硅鐵，釩氧化物由碳和硅還原，最終脫氧由硅鈣合金和鋁進(jìn)行，這種方法會(huì)造成還原期鋼渣堿度降低(還原后渣中SiO2增加)和氧化性(因?yàn)殁C渣中氧化鐵高)提高，鋼中金屬夾雜物增加。釩渣直接使鋼合金化方法舉例：20②在盛鋼桶中加入混合物——此方法最好在出鋼時(shí)將釩渣和還原劑組成的混合物(釩渣粉+硅鐵粉或鋁粉制成塊)倒入盛鋼桶，可避免鋼脫氧時(shí)造成燒損?；旌衔镏g的相互作用就可達(dá)到合金化的目的。鋼水使釩氧化物發(fā)生熱還原反應(yīng)，還原出的釩進(jìn)入鋼水中，釩還原率可達(dá)60~80%。攀鋼用釩渣+FeSi75+螢石粉制成混合物，比例100:30:5,加水玻璃作粘結(jié)劑，壓制成塊，干燥后使用。生產(chǎn)出了09V、22MnSiV、16MnSiVN等鋼種。②在盛鋼桶中加入混合物——此方法最好21(三)釩渣作為釩化合物生產(chǎn)的原料攀鋼提釩工藝流程圖(三)釩渣作為釩化合物生產(chǎn)的原料攀鋼提釩工藝流程圖22四、用釩渣生產(chǎn)V2O5工藝簡(jiǎn)介(一)用釩渣生產(chǎn)V2O5的基本原理

從釩渣中提釩主要是將低價(jià)釩V3+氧化成V5+，之后使之生成溶解于水的釩酸鈉，再用水浸出到溶液中使釩與固相分離，然后再?gòu)娜芤褐谐恋沓鲡C酸鹽，使釩與液相分離，最終將釩酸鹽轉(zhuǎn)化成五氧化二釩。V2O5-Na2CO3相圖四、用釩渣生產(chǎn)V2O5工藝簡(jiǎn)介(一)用釩渣生產(chǎn)V2O5的基本23(二)用釩渣生產(chǎn)V2O5工藝釩渣生產(chǎn)V2O5的工藝流程：主要有原料預(yù)處理、氧化焙燒、熟料浸出、沉釩及熔化五個(gè)工序。1、原料預(yù)處理定義：就是將釩渣破碎到一定粒度后再與一定比例的鈉鹽添加劑混合均勻的過(guò)程。包括釩渣破碎、球磨、除鐵、配料(配入添加劑)、混料等。(二)用釩渣生產(chǎn)V2O5工藝1、原料預(yù)處理24⑴原料預(yù)處理的工藝①釩渣的破碎定義：就是將大塊釩渣經(jīng)破碎機(jī)和球磨機(jī)粉碎到一定粒度的粉末狀態(tài)，以提高釩渣的比表面積，保證釩渣在氧化焙燒過(guò)程中能充分氧化。釩渣破碎要求保證磨料質(zhì)量→注意球磨的裝球量，鋼球大小比例，排料速度的均勻性以及防止釩渣過(guò)濕。⑴原料預(yù)處理的工藝25釩渣預(yù)處理工藝流程釩渣預(yù)處理工藝流程26②

除鐵目的：是為了避免金屬鐵在氧化焙燒過(guò)程中發(fā)生氧化反應(yīng)而放出大量熱，致使?fàn)t料粘結(jié)。釩渣除鐵的方法有:

①磁選法：利用金屬鐵的磁性用磁鐵將其分離出去。②篩選法：即利用一定孔徑的篩子將大顆粒的金屬鐵篩分出去。③風(fēng)選法：利用金屬鐵比重大的特點(diǎn)，控制風(fēng)力，將之分離出去。選出的金屬鐵中要求含釩量＜2%，過(guò)多時(shí)要進(jìn)一步回收處理。

合格的釩渣粉粒度要求在0.1mm以下。金屬鐵殘余量根據(jù)不同的焙燒設(shè)備要求，一般在5%～10%左右。②除鐵27③添加劑目的：使釩渣中的釩變?yōu)槟苋芙庥谒拟C酸鈉。添加劑：以蘇打?yàn)橹?，也可配加一些硫酸鈉或氯化鈉。常用添加劑的主要性質(zhì)：a.碳酸鈉──俗稱蘇打。白色粉末，易溶于水并放熱，水溶液呈堿性，熔點(diǎn)850℃，有十水、五水和一水的碳酸鈉，工業(yè)上多使用無(wú)水碳酸鈉。b.氯化鈉──白色粉末，熔點(diǎn)800℃，空氣中易潮解,有二水氯化鈉，工業(yè)上多使用無(wú)水氯化鈉。焙燒時(shí)與V2O5作用放出氯氣或氯化氫，污染大氣，需處理后排放。c.硫酸鈉──白色粉末,溶于水中。熔點(diǎn)884℃,屬于難分解和不揮發(fā)的鹽類,有十水芒硝、七水芒硝和一水芒硝,工業(yè)上多使用無(wú)水芒硝作為添加劑。焙燒時(shí)與V2O5作用放出SO2或SO3

,需處理后排放。③添加劑28④配料和混料a.配料和混料就是將一定量的釩渣粉與添加劑，按要求的比例混合均勻的過(guò)程。b.配料方法:有按重量控制(間歇式)和按流量控制(連續(xù)式)兩種方法。

—按重量控制時(shí)，先分別用秤稱量好釩渣、添加劑后，再混合。優(yōu)點(diǎn)：比較簡(jiǎn)單，容易控制準(zhǔn)確?！戳髁靠刂茣r(shí)，是釩渣、添加劑分別以一定的流量連續(xù)地從料倉(cāng)中流出，邊輸送邊混合。該法要求嚴(yán)格控制流量，準(zhǔn)確控制較難。在混配料過(guò)程中，需適當(dāng)加些水份(5%左右)濕潤(rùn)物料，避免粉塵飛揚(yáng)，另外也可達(dá)到增加鈉鹽與釩渣之間的接觸面積。

對(duì)添加劑的要求：需破碎提高利用效率；添加劑配比準(zhǔn)確、混合均勻，水份合適。④配料和混料29⑵原料預(yù)處理的主要設(shè)備①破碎、粉碎設(shè)備a.顎式破碎機(jī)：由顎板繞固定心軸擺動(dòng)，使釩渣受擠壓破裂和彎曲而破碎。b.球磨機(jī)：筒體用一定數(shù)量鋼球作為研磨介質(zhì)，利用鋼球在筒體內(nèi)運(yùn)動(dòng)將釩渣磨碎。②給料設(shè)備

圓盤給料機(jī)、電磁振動(dòng)給料機(jī)、螺旋給料機(jī)、星型給料機(jī)、帶式給料機(jī)、板式給料機(jī)等。③輸送設(shè)備

螺旋輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、帶式運(yùn)輸機(jī)、斗式提升機(jī)、氣力輸送等。④除鐵設(shè)備干式磁選機(jī)、震動(dòng)篩、風(fēng)選機(jī)、旋風(fēng)式分級(jí)機(jī)等。⑵原料預(yù)處理的主要設(shè)備302、釩渣焙燒定義：就是將破碎到一定粒度的釩渣,與鈉鹽混合后在氧化氣氛加熱爐內(nèi)加熱,使釩完成氧化，并轉(zhuǎn)化為可溶性釩酸鈉的鈉化過(guò)程。Na2CO3-V2O5可生成五種釩酸鹽，其中偏釩酸鈉(NaVO3)、焦釩酸鈉（Na4V2O7）和正釩酸鈉(Na3VO4)是可溶解于水的的釩酸鹽；另外兩種釩酸鹽（Na2V12O31和NaV3O8）稱作釩青銅，不溶解于水，它們是NaVO3冷卻到500℃結(jié)晶時(shí)脫出一部分氧后生成的,同時(shí)含有五價(jià)釩和四價(jià)釩的化合物。⑴焙燒過(guò)程中的物理化學(xué)變化過(guò)程①在300℃左右金屬鐵氧化Fe+1/2O2→FeO2FeO+1/2O2→Fe2O32、釩渣焙燒Na2CO3-V2O5可生成五種釩酸31②在500~600℃粘結(jié)相鐵橄欖石氧化并分解2FeO·SiO2+1/2O2→Fe2O3·SiO2(低價(jià)氧化物氧化)Fe2O3·SiO2→Fe2O3+SiO2(復(fù)合氧化物分解)③600~700℃尖晶石氧化分解

FeO·V2O3+FeO+1/2O2→Fe2O3·V2O3(Fe2+氧化為Fe3+)Fe2O3·V2O3+1/2O2→Fe2O3·V2O4(V3+氧化為V4+)Fe2O3·V2O4+1/2O2→Fe2O3·V2O5(V4+氧化為V5+)Fe2O3·V2O5→Fe2O3+V2O5(分解)②在500~600℃粘結(jié)相鐵橄欖石氧化并分解32④600~700℃五氧化二釩與鈉鹽(碳酸鈉、硫酸鈉或氯化鈉)反應(yīng)生成溶于水的釩酸鈉V2O5+Na2CO3→2NaVO3+CO2↑V2O5+Na2SO4→2NaVO3+SO2↑+1/2O2↑V2O5+2NaCl+H2O→2NaVO3+2HCl↑(有水蒸氣存在)V2O5+2NaCl+1/2O2→2NaVO3+Cl2↑

(無(wú)水蒸氣存在)⑤600~700℃五氧化二釩與鐵、錳、鈣等氧化物反應(yīng)生成溶于酸的釩酸鹽V2O5+CaO→Ca(VO3)2V2O5+MnO→Mn(VO3)2V2O5+Fe2O3→2FeVO4④600~700℃五氧化二釩與鈉鹽(碳酸鈉、硫酸鈉或氯化鈉)33⑥根據(jù)碳酸鈉與一些氧化物反應(yīng)的差熱分析結(jié)果，在焙燒過(guò)程中可能有如下的副反應(yīng)發(fā)生：Na2CO3+Al2O3→Na2O·Al2O3+CO2(920℃生成)Na2CO3+Fe2O3→Na2O·Fe2O3+CO2(800℃生成，1060℃相變，1280℃熔化)Na2CO3+TiO2→Na2O·TiO2+CO2(780℃生成，980℃熔化)Na2CO3+SiO2→Na2O·SiO2+CO2(820℃生成)2Na2CO3+SiO2→2Na2O·SiO2+2CO2(850℃生成)Na2CO3+Al2O3+2SiO2→Na2O·Al2O3·2SiO2+CO2(760℃生成)。4Na2CO3+2Cr2O3+3O2→4(Na2O·Cr2O3)+4CO23Na2CO3+P2O5→3Na2O·P2O5+3CO2

⑥根據(jù)碳酸鈉與一些氧化物反應(yīng)的差熱分析結(jié)果，在焙燒過(guò)程中可能34⑵影響釩渣焙燒轉(zhuǎn)化率的因素

釩渣焙燒轉(zhuǎn)化率是熟料中轉(zhuǎn)化為可溶釩的釩量占全釩之比例。除釩渣成分及其結(jié)構(gòu)外，還有以下因素：①釩渣的粒度一般要求釩渣顆粒小于0.1mm，我國(guó)一般以120目篩(0.074mm)測(cè)定釩渣粒度，要求釩渣有80%的通過(guò)120目。釩渣過(guò)粗，不能使低價(jià)釩充分氧化，轉(zhuǎn)化成可溶性釩化合物；釩渣過(guò)細(xì)，增加磨礦成本、輸送及焙燒過(guò)程粉塵量大，回收困難，浸出后殘?jiān)y過(guò)濾。⑵影響釩渣焙燒轉(zhuǎn)化率的因素①釩渣的粒度35②添加劑種類添加劑種類對(duì)焙燒有很大影響。需根據(jù)本地添加劑的資源、價(jià)格以及對(duì)焙燒影響三方面情況綜合考慮來(lái)選擇。添加劑有工業(yè)碳酸鈉、工業(yè)氯化鈉和工業(yè)硫酸鈉。蘇打是主要的添加劑。采用蘇打?yàn)橹?，再配入一定量的食鹽或芒硝。

采用混合鈉鹽作為添加劑的好處：a.可降低成本;b.可提高焙燒轉(zhuǎn)化率和降低浸出液堿性。通常食鹽或芒硝的配入量為蘇打量的30%~50%。②添加劑種類36③添加劑的用量

添加劑配入量的多少是影響釩渣焙燒轉(zhuǎn)化率的重要因素之一。其配入量取決于釩渣的含釩量及釩渣中的雜質(zhì)。用蘇打比表示添加劑配入量。

蘇打比：是添加劑的配入量(以蘇打表示添加劑總量)與釩渣中的五氧化二釩量之比。③添加劑的用量37例題：采用蘇打和食鹽作為添加劑，釩渣中的V2O5含量為15%，蘇打比為1.2，食鹽配入量為蘇打量的30%。求：一噸釩渣需配入多少蘇打和食鹽？解：蘇打比=蘇打量/V2O5量1.2=蘇打量/150kg蘇打量=1.2×150=180kg——添加劑總量實(shí)際食鹽配入量為：180×30%=54kg實(shí)際蘇打配入量為：180-54=126kg。例題：采用蘇打和食鹽作為添加劑，釩渣中的V2O5含量為15%38

注意：在蘇打比一定時(shí)，對(duì)含釩較高的釩渣配入的鈉鹽量和爐料中生成的釩酸鈉相對(duì)多些，這樣低熔點(diǎn)的產(chǎn)物也多，會(huì)使?fàn)t料發(fā)粘，將造成爐料的粘結(jié)，使生產(chǎn)不能正常運(yùn)行。

措施：在配入添加劑的同時(shí)，需配入一定比例的浸出殘?jiān)?，降低爐料中的釩含量，使混合料(釩渣+鈉鹽添加劑+返回殘?jiān)?中的全釩含量控制在一定范圍內(nèi)→可使?fàn)t料順行，并有利于提高焙燒轉(zhuǎn)化率。但需通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定合適的返回殘?jiān)淙肓?。怎么辦？注意：在蘇打比一定時(shí)，對(duì)含釩較高的釩渣配入的鈉鹽量和39④焙燒溫度

釩渣在爐內(nèi)焙燒的溫度，實(shí)際上是連續(xù)地從低溫到高溫，再?gòu)母邷氐降蜏刂饾u變化的過(guò)程，很難嚴(yán)格區(qū)分。但根據(jù)釩渣和鈉鹽在爐內(nèi)的反應(yīng)變化過(guò)程，可將爐子分為三個(gè)帶(階段)：氧化帶、鈉化帶(或稱為燒成帶)和冷卻帶。a.氧化帶：主要是釩渣脫水和金屬鐵、低價(jià)氧化物(FeO、V2O3等)氧化及分解的階段，從釩渣進(jìn)入爐內(nèi)→600℃。④焙燒溫度40b.鈉化帶：從600℃→焙燒最高溫度之間，多膛爐最高焙燒溫度800℃左右，回轉(zhuǎn)窯高一些，主要根據(jù)爐料情況確定。溫度過(guò)高易引起爐料熔化結(jié)球，影響正常操作。c.冷卻帶：從焙燒最高溫度降低到600℃左右這一階段。也就是說(shuō)冷卻到600℃左右就要出爐。多膛爐的最下層溫度控制在700℃左右，然后出爐冷卻；回轉(zhuǎn)窯焙燒熟料的出爐溫度要求在550℃以上，然后出爐冷卻。b.鈉化帶：從600℃→焙燒最高溫度之間，多膛爐最41⑤焙燒時(shí)間

焙燒時(shí)間可分為氧化時(shí)間和鈉化時(shí)間。a.

氧化時(shí)間：指釩渣中低價(jià)氧化物氧化為高價(jià)狀態(tài)所需要的時(shí)間；

根據(jù)釩渣結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，氧化時(shí)間內(nèi)要使低價(jià)氧化物氧化，特別是要完成金屬鐵的氧化、低價(jià)氧化鐵氧化為高價(jià)、硅酸鹽分解、尖晶石的氧化及分解等過(guò)程。只有鐵等氧化充分，低價(jià)釩才能氧化，低價(jià)鐵是五價(jià)釩的還原劑，五價(jià)釩是低價(jià)鐵的氧化劑→必須要保證充足的氧化時(shí)間才能使氧化反應(yīng)充分進(jìn)行，才能保證較高的釩轉(zhuǎn)化率。爐料在氧化帶的停留時(shí)間一般為1~3h。⑤焙燒時(shí)間42b.鈉化時(shí)間指五氧化二釩與鈉鹽反應(yīng)生成釩酸鈉所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。爐料在鈉化帶停留時(shí)間一般為1~3h。

氧化、鈉化時(shí)間是提高釩轉(zhuǎn)化率的關(guān)鍵條件之一。c.冷卻帶時(shí)間根據(jù)冷卻溫度(600℃左右出爐)確定，一般時(shí)間很短。注意：上述各種影響釩焙燒轉(zhuǎn)化率的因素，是交互作用的。對(duì)新釩渣，必須先試驗(yàn)找到最佳的條件后，方可生產(chǎn)，才能獲得經(jīng)濟(jì)的焙燒效果。b.鈉化時(shí)間指五氧化二釩與鈉鹽反應(yīng)生成釩酸鈉所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。43⑶焙燒設(shè)備目前焙燒的設(shè)備多采用回轉(zhuǎn)窯和多膛爐。①回轉(zhuǎn)窯：是稍微傾斜的圓筒型爐，以耐火磚作內(nèi)襯。工作原理：爐料從高的一端裝入，邊從旋轉(zhuǎn)的爐壁上落下邊被攪拌焙燒，從低的另一端排出，在出料端設(shè)有燒嘴進(jìn)行加熱，在進(jìn)料端設(shè)有煙氣抽吸裝置，防止煙氣和粉塵從爐子的兩端溢出。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、攪拌良好，在有熔體爐料存在時(shí)也能進(jìn)行處理，熱分布均勻、生產(chǎn)能力大、機(jī)械化程度高、維護(hù)及操作簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)：溫度難控制，易結(jié)成球狀料，一旦結(jié)成環(huán)狀爐料，給操作帶來(lái)困難。⑶焙燒設(shè)備44回轉(zhuǎn)窯示意圖1-窯身；2-耐火材料；3-窯頭；4-燃燒嘴；5-條柵；6-排料口；7-托輪；8-傳動(dòng)齒輪；9-料倉(cāng)；10-下料管；11-灰箱；12-進(jìn)尾氣凈化系統(tǒng)；13-進(jìn)濕球磨回轉(zhuǎn)窯示意圖45②多膛爐多膛爐焙燒示意圖1-轉(zhuǎn)軸；2-凈化系統(tǒng)；3-傳動(dòng)齒輪；4-燃燒室；5-耙臂和耙齒；6-混合料入口；7-燃?xì)馊肟冢?-熟料出口②多膛爐多膛爐焙燒示意圖46多膛爐是間隔成多層(8~12層)爐膛的豎式圓筒型爐。其中心部位裝有旋轉(zhuǎn)的中心軸，由中心軸伸向各層帶刮刀的攪拌耙臂隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌耙臂采用空氣內(nèi)冷。

工作原理：原料從上層裝入，通過(guò)攪拌由周邊向中心集中,再?gòu)闹行南蛑苓叿稚⒌刂饘酉乱?，?jīng)干燥、焙燒后從最底層排出。爐氣在爐內(nèi)向著與爐料相反的方向流動(dòng)，直到干燥預(yù)熱最上層的爐料后逸出。優(yōu)點(diǎn)：多膛爐內(nèi)爐料運(yùn)動(dòng)路徑較長(zhǎng)，外形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、散熱量少、熱效率高，物料加熱均勻，攪拌充分。

缺點(diǎn)：溫度難以控制、一旦低熔點(diǎn)生成物增多，易粘耙齒而積料(對(duì)釩渣焙燒時(shí)要配入惰性殘?jiān)?，對(duì)物料配比及下料量要求嚴(yán)格，生產(chǎn)能力小和容易發(fā)生漏氣等。多膛爐是間隔成多層(8~12層)爐膛的豎式圓筒型473、浸出⑴浸出的方法水浸：就是將焙燒后釩渣(熟料)中的可溶性釩酸鈉溶解到水溶液的過(guò)程。

酸浸或堿浸：對(duì)不溶解于水的釩酸鹽(釩酸鐵、釩酸錳、釩酸鈣等)，可用此方法。熟料用水浸出，有連續(xù)式和間歇式兩種方式。①連續(xù)式浸出：適于制成微細(xì)粉末或通過(guò)焙燒等轉(zhuǎn)變成易溶性焙燒熟料的浸出。3、浸出⑴浸出的方法48連續(xù)式浸出工藝流程連續(xù)式浸出工藝流程49連續(xù)式浸出的原理：將焙燒后熟料直接進(jìn)入濕球磨機(jī)內(nèi)，邊冷卻、邊研磨、邊浸取，然后料漿被輸送到沉降槽(中心轉(zhuǎn)動(dòng)式濃縮機(jī))，加熱到80℃以上。沉降后的溢流再經(jīng)多次沉降，得到澄清液被送去沉淀釩酸銨。而沉降后的底流從沉降槽底部排放到過(guò)濾機(jī)過(guò)濾、洗滌，最后得到的濾渣(殘?jiān)?輸送到渣場(chǎng)。66優(yōu)點(diǎn)：水和熟料礦一起進(jìn)入球磨機(jī),在強(qiáng)烈攪拌下浸出,方法簡(jiǎn)單。固體和液體都是動(dòng)態(tài)的，改善了浸出的動(dòng)力學(xué)條件，同時(shí)可充分利用熟料的熱量。缺點(diǎn)：設(shè)備龐大、浸出液中懸浮雜質(zhì)多，澄清后底流(泥漿)量大，含水分多不易處理，造成釩損失大，熟料與液體接觸時(shí)間短(20min左右)等。連續(xù)式浸出的原理：將焙燒后熟料直接進(jìn)入濕球磨機(jī)內(nèi)50②間歇式浸出法：就是將焙燒熟料先經(jīng)冷卻器冷卻后，排放到可傾翻的滲透浸出槽，該槽具有多孔的底，在底部安放有濾板，上面盛放熟料，并向孰料噴淋冷卻水洗滌3~4次，在滲透浸出槽下面抽真空進(jìn)行抽濾。對(duì)濃度達(dá)到要求的浸出液可進(jìn)行凈化、澄清、沉釩，對(duì)濃度未達(dá)到要求的濾液或洗液返回浸出槽循環(huán)使用浸出。洗滌后的濾渣從浸出槽翻倒在皮帶輸送機(jī)上，送到殘?jiān)鼒?chǎng)。間歇式多段滲透法浸出：用許多浸出槽排列起來(lái)進(jìn)行多段浸出，對(duì)一個(gè)槽子是間歇式浸出，對(duì)整體來(lái)看是逆流連續(xù)式，其浸出效率顯著提高。②間歇式浸出法：就是將焙燒熟料先經(jīng)冷卻器冷卻后，排51間歇式浸出工藝流程間歇式浸出工藝流程52⑵影響浸出的因素雖然釩渣熟料中釩酸鈉的溶解是一個(gè)簡(jiǎn)單溶解，但其溶解速度和擴(kuò)散速度是影響浸出率的關(guān)鍵。

①熟料粒度：控制在0.15mm左右即可。雖然粒度細(xì)可增大液固間接觸面積，提高溶解速度和擴(kuò)散速度，有利于提高浸出率。但過(guò)細(xì)使浸出液懸浮物和雜質(zhì)增多，溶液難澄清和過(guò)濾，殘?jiān)指撸斐赦C損失。

②熟料可溶釩含量：釩含量低，浸出濃度越稀，越有利于提高溶解速度和擴(kuò)散速度。⑵影響浸出的因素53③液固比：液固比越大，浸出率越高。但水量大使浸出液含釩濃度降低，不利于沉釩。措施：a.可多次返回浸出液，液固比最終控制在(3～5):1；b.可通過(guò)增加洗滌次數(shù)提高浸出率，洗液作為新熟料浸出的溶劑。③液固比：液固比越大，浸出率越高。但水量大使浸出液含釩濃度降54④浸出溫度：溫度高，有利于擴(kuò)散和提高溶解度。同時(shí)有利于破壞硅酸陰離子團(tuán)膠體，使溶液易澄清。工業(yè)上要求浸出溫度大于80℃。⑤浸出時(shí)間：熟料與水接觸開(kāi)始得越快，浸出的效果就越好(熟料如果在空氣中緩慢冷卻會(huì)造成熟料“老化”，降低浸出率)。浸出時(shí)間長(zhǎng)有利于提高浸出率，工業(yè)上要求20min以上。⑥攪拌：攪拌有利于提高擴(kuò)散速度，提高浸出率。⑦浸出方式：前面已經(jīng)介紹，釩渣熟料含釩濃度高，采用間歇式浸出比連續(xù)浸出效果好。④浸出溫度：溫度高，有利于擴(kuò)散和提高溶解度。同時(shí)有利于破壞硅55⑧浸出液的pH值：浸出液pH值的高低，取決于添加劑中蘇打配入量的多少、焙燒氧化鈉化反應(yīng)條件的控制、釩渣的化學(xué)成分等條件。

浸出液的pH值高，有利于釩酸鈉的溶解，可提高浸出率。但會(huì)使溶液中陰離子雜質(zhì)增多，不利于澄清。對(duì)含硅高的熟料，溶液pH值高，易在熟料顆粒表面生成硅酸鈉膠體，阻礙可溶釩向外擴(kuò)散，反而要降低浸出率。因此需根據(jù)上述情況確定最佳的浸出液pH值。一般浸出液的pH值控制在8~9，高硅釩渣控制在7~8。(為提高浸出率，水浸后的殘?jiān)儆脡A浸或酸浸處理。但浸出液雜質(zhì)多，難澄清和過(guò)濾，還要有相應(yīng)的耐腐蝕設(shè)備。)⑧浸出液的pH值：浸出液pH值的高低，取決于添加劑中蘇打配入56⑶浸出液的凈化在熟料浸出過(guò)程中，一些雜質(zhì)也將隨著釩酸鈉一起浸出到溶液中，將影響沉釩和產(chǎn)品的質(zhì)量，因此在浸出過(guò)程中要將一些雜質(zhì)凈化除去。①陽(yáng)離子雜質(zhì)的去除除堿金屬和個(gè)別堿土金屬外，大多數(shù)金屬的氫氧化物都是難溶化合物。將被處理溶液調(diào)節(jié)到不同pH值，使溶液中金屬離子變?yōu)闅溲趸锍恋淼姆椒ǚQ為氫氧化物沉淀法。⑶浸出液的凈化57其反應(yīng)為：Men++nOH-＝Me(OH)n↓（5-1）達(dá)到平衡時(shí)，溶度積公式：（5-2）（5-3）式中為水的離子積；為氫氧化物溶度積，可直接查表或按下式求出：（5-4）60其反應(yīng)為：6058Me(OH)n/kJ溶解度/mol/L形成沉淀的pH值完全沉淀時(shí)最低pH值Ti(OH)3-249.921.45×10-444.82×10-12-0.61＜0Co(OH)3-245.459.21×10-447.62×10-12-0.351.60Sb(OH)3-219.413.31×10-391.05×10-101.17Fe(OH)3-211.886.92×10-382.25×10-101.623.20Al(OH)3-186.681.78×10-332.82×10-93.084.90Bi(OH)3-173.264.07×10-311.11×10-93.87Sn(OH)2-144.294.90×10-262.31×10-91.34Cu(OH)2-108.181.07×10-192.99×10-74.527.40Ni(OH)2-90.201.51×10-163.36×10-66.097.40Zn(OH)2-90.001.66×10-163.46×10-66.118.10Co(OH)2-87.863.98×10-164.63×10-66.308.70Fe(OH)2-83.931.91×10-157.93×10-66.648.90Cd(OH)2-77.622.40×10-141.82×10-57.199.40Mn(OH)2-76.414.00×10-142.15×10-57.3010.10Mg(OH)2-63.088.71×10-121.30×10-48.4711.00Cr(OH)35.60298K及＝1時(shí)某些金屬氫氧化物沉淀的pH值和有關(guān)數(shù)據(jù)Me(OH)n/kJ溶解度/mol/L形成沉59形成氫氧化物沉淀的順序如下：(P106表5-13)a.對(duì)溶液中價(jià)數(shù)相同的幾種離子，首先開(kāi)始析出的是其形成沉淀的pH值最低的、溶解度最小的氫氧化物。b.對(duì)同一近似的陽(yáng)離子，高價(jià)位陽(yáng)離子形成氫氧化物沉淀的pH值總是低于低價(jià)陽(yáng)離子。這是因?yàn)楦邇r(jià)金屬氫氧化物比低價(jià)金屬氫氧化物的溶解度更小的緣故。c.價(jià)數(shù)相同的不同金屬離子的氫氧化物溶度積常數(shù)越大，則形成氫氧化物沉淀的pH值越高，越不容易沉淀。d.氫氧化物形成的pH值與被沉淀金屬離子的活度有關(guān)，隨減小而增大。e.溶液溫度↑，形成氫氧化物沉淀的pH值↓。58形成氫氧化物沉淀的順序如下：(P106表5-13)5860②溶液中陰離子雜質(zhì)的去除溶液中陰離子雜質(zhì)主要指磷酸根、砷酸根或正硅酸根陰離子,可加入金屬鹽沉淀劑使其生成沉淀，金屬磷酸鹽開(kāi)始沉淀的pH值見(jiàn)下表。金屬磷酸鹽開(kāi)始沉淀的pH值形成磷酸鹽的金屬M(fèi)gCaMnZnAlBeThZr開(kāi)始沉淀的pH值值9.767.005.765.663.793.412.721.57a.磷酸根和砷酸根陰離子的去除Ⅰ我國(guó)采用CaCl2水溶液，控制溶液pH值8～9，使磷生成Ca3(PO4)2沉淀，同時(shí)破壞膠體，使懸浮物凝聚沉降，加快澄清速度，是比較簡(jiǎn)單而有效的凈化劑。2Na3PO4+3CaCl2=Ca3(PO4)2↓+6NaCl(pH值=8～9)②溶液中陰離子雜質(zhì)的去除金屬磷酸鹽開(kāi)始沉淀的pH值形成磷酸鹽61當(dāng)溶液pH值＜8時(shí)，生成CaHPO4或CaH2(PO4)2，溶解度較大，影響除磷。當(dāng)pH值＞9時(shí)，CaCl2水解生成Ca(OH)2，也影響除磷。當(dāng)溶液pH值較低時(shí)，加入過(guò)多的CaCl2會(huì)生成白色的釩酸鈣沉淀造成釩的損失：2NaVO3+CaCl2+3H2O→Ca(VO3)2·3H2O↓+2NaClNa4V2O7+2CaCl2+5H2O→Ca2V2O7·5H2O↓+4NaCl

∴必須通過(guò)試驗(yàn)找出合適的CaCl2加入量。

當(dāng)溶液pH值＜8時(shí)，生成CaHPO4或CaH2(P62Ⅱ用石膏(硫酸鈣)乳作為除磷劑(德國(guó))，但用量較大。Ⅲ磷酸銨鎂沉淀法：加入MgCl2(和NH4OH)，使溶液中磷、砷以磷酸鎂和砷酸鎂形態(tài)從溶液中沉淀，但最完美的凈化磷和砷的方法是使磷和砷以磷酸銨鎂和砷酸銨鎂沉淀(在20℃時(shí)，這兩種鹽的溶解度分別為0.053%和0.038%,如果Mg2+和(NH4)+過(guò)量，其溶解度還要小些)。通常在pH值=9～11，常溫條件下進(jìn)行。Na2HPO4+MgCl2+NH4OH＝Mg(NH4)PO4↓+2NaCl+H2ONa2HAsO4+MgCl2+NH4OH＝Mg(NH4)AsO4↓+2NaCl+H2O銨鎂鹽沉淀物需經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間(長(zhǎng)達(dá)48h)靜置后析出。Ⅱ用石膏(硫酸鈣)乳作為除磷劑(德國(guó))，但用量較大。63為防止沉淀物水解，溶液必須含有過(guò)量的氨和氯化鎂→防止氫氧化鎂沉淀。因?yàn)槁然@能降低溶液的OH-離子濃度，使Mg(OH)2達(dá)不到溶度積值。b.正硅酸根離子的去除硅在堿性溶液中以正硅酸根離子存在，具有膠體性質(zhì)，可加入無(wú)機(jī)鹽電解質(zhì)凝聚劑將之沉淀除去。凝聚劑：硫酸鋁、明礬、氯化鎂、氯化鈣等。pH值控制在9～10時(shí)可達(dá)到較好的除硅效果。為防止沉淀物水解，溶液必須含有過(guò)量的氨和氯化鎂→防止64⑷浸出設(shè)備①熟料浸出設(shè)備a.濕式球磨機(jī)：邊進(jìn)入浸出液邊將熟料磨碎浸出的設(shè)備。b.中心轉(zhuǎn)動(dòng)式濃縮機(jī)：連續(xù)式浸出設(shè)備，用于濃度低而量大的懸浮液。機(jī)體是用鋼板卷成的大圓池，池底略帶錐形，底中央有一排料口，池上部周邊有溢槽和溢流口，旋轉(zhuǎn)耙有四個(gè)，十字對(duì)稱分布，主軸轉(zhuǎn)速約0.33轉(zhuǎn)/min，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，懸浮液分為兩層，上層為澄清液，由溢流口排出。下層為混濁的含固體的沉降液，從排渣口排出后再經(jīng)過(guò)濾處理。c.間歇式浸出槽：用鋼板制成的矩形槽,槽中裝有濾板,熟料裝在濾板上,上面淋入浸出液,下面與真空系統(tǒng)相聯(lián)接,浸出和過(guò)濾同時(shí)完成。⑷浸出設(shè)備65中心轉(zhuǎn)動(dòng)的濃縮機(jī)示意圖1-溢流槽2-進(jìn)液口3-旋轉(zhuǎn)耙4-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5-中心布料筒6-溢流出口7-刮泥板8-泥漿出口9-機(jī)體50中心轉(zhuǎn)動(dòng)的濃縮機(jī)示意圖5066②過(guò)濾設(shè)備通常采用內(nèi)濾式轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)，該機(jī)主要由轉(zhuǎn)鼓、托輪、分配頭和驅(qū)動(dòng)裝置幾部分組成。轉(zhuǎn)鼓由內(nèi)外兩層圓筒組成，形成環(huán)形空間，分割成若干濾室。每個(gè)濾室都有排出管與分配頭相通。過(guò)濾時(shí),濾漿加到內(nèi)筒里，隨著轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)，浸在料漿中的濾布因真空作用形成濾餅，轉(zhuǎn)出漿面，受到洗滌和脫水，最后濾餅轉(zhuǎn)至頂部，用低壓空氣反向噴吹，被卸落在溜槽上，再由螺旋輸送機(jī)或皮帶輸送機(jī)運(yùn)出鼓外。濾液和洗滌廢液通過(guò)過(guò)濾機(jī)背面的各濾室的管道排出。③其它設(shè)備：各種泥漿泵、皮帶輸送機(jī)等。②過(guò)濾設(shè)備67內(nèi)濾式轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)示意圖1-濾布2-轉(zhuǎn)鼓3-托輪4-濾餅排出溜槽5-與各濾室相通的濾液排出管6-分配頭7-料漿8-濾液9、10-濾餅內(nèi)濾式轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)示意圖684、沉釩⑴沉釩方法A、水解沉釩法

水解沉釩是釩酸鈉溶液隨著溶液酸性增加逐步水解，生成多釩酸鈉沉淀的過(guò)程。目前俄羅斯仍用該方法，我國(guó)在20世紀(jì)80年代前也用該方法。該方法是向凈化后的釩酸鈉溶液中加入硫酸，將pH值調(diào)到1.7~1.9左右,在加熱煮沸并攪拌條件下沉淀出紅棕色的多釩酸鈉(xNa2O·yV2O5·nH2O),稱為“紅餅”。4、沉釩⑴沉釩方法69在水溶液中，各種釩酸根存在下列平衡：2VO43-+2H+

V2O74-+H2O3V2O74-+6H+2V3O93-+3H2O10V3O93-+12H+3[V10O28]6-+6H2O[V10O28]6-+H+[HV10O28]5-[HV10O28]5-+H+[H2V10O28]4-[H2V10O28]4-+14H+10VO2++8H2O由此可見(jiàn)，隨著溶液pH的降低,單釩酸根逐漸脫水縮合而成多釩酸根。這是因?yàn)殁C-氧之間的結(jié)合并不十分牢固，其中的O2-可以和H+結(jié)合成水的緣故。在水溶液中，各種釩酸根存在下列平衡：70以十釩酸鈉為例，其水解反應(yīng)為：10NaVO3+4H2SO4=Na2O·5V2O5·2H2O↓+4Na2SO4+2H2O優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短。缺點(diǎn)：產(chǎn)品V2O5品位低，只有85%-90%，主要雜質(zhì)是鈉、鉀,酸耗大、廢酸液多，逐漸被銨鹽沉淀法取代而淘汰。以十釩酸鈉為例，其水解反應(yīng)為：71pH值范圍＞1313～99～6.66.6～6.06.0～3.53.5～2～1V離子狀態(tài)B、銨鹽沉淀法

制取高品位的V2O5，需采用銨鹽沉淀法。

銨鹽沉淀法：將釩酸鈉溶液用酸調(diào)節(jié)到不同酸度，加入銨鹽可得到不同聚合狀態(tài)的釩酸銨沉淀。在不同釩濃度和pH值的溶液中，釩存在的形式復(fù)雜多變。

在0.5g/L左右釩離子狀態(tài)與pH值的關(guān)系pH值范圍＞1313～99～6.66.6～6.06.0～3.72離子Li+Na+K+K0.4±0.053.5±0.311.9±0.89.96±1.50堿金屬及銨離子的十二釩酸鹽平衡常數(shù)

水合五氧化二釩[V2O5·(H2O)]實(shí)際上就是多聚釩酸,其酸中的質(zhì)子可被其它正離子所取代。如：十二釩酸(H2V12O31)，其置換反應(yīng)為：H2V12O31+2M+M2V12O31+2H+M+離子選擇性順序?yàn)椋篕+＞＞Na+＞H+＞Li+可見(jiàn)，十二釩酸鈉的Na+可被銨鹽中置換，得到十二釩酸銨。離子Li+Na+K+K0.4±0.053.5±0.311.973①偏釩酸銨沉淀法在經(jīng)過(guò)凈化的釩酸鈉溶液中加入氯化銨或硫酸銨，可結(jié)晶出白色偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀。pH值在微堿性8左右，在低溫下(20~30℃)使偏釩酸銨結(jié)晶析出(因?yàn)槠C酸銨溶解度隨溫度升高而增大)?？焖俳Y(jié)晶方法：攪拌或加入晶種。過(guò)濾后沉淀物用1%銨鹽水溶液洗滌，經(jīng)35-40℃干燥后可得到化工用的偏釩酸銨產(chǎn)品。特點(diǎn)：要求釩液含釩濃度較高(30~50g/L)，銨鹽加入量大(需要回收氨)，結(jié)晶速度慢，沉淀周期長(zhǎng)。采用較高溫度下(80℃)沉淀和常溫結(jié)晶相結(jié)合的操作可提高沉釩率。①偏釩酸銨沉淀法74②多釩酸銨沉淀法a.十釩酸銨沉淀法：是將含釩溶液pH值控制在4～6，20～30℃加入氯化銨，沉淀出十釩酸銨鈉Na2(NH4)4V10O28·11H2O。為進(jìn)一步提純，將十釩酸銨鈉沉淀溶解于熱水中，溶液的V2O5濃度提高到70~100g/L，在90~100℃下，用鹽酸或硫酸調(diào)節(jié)pH值2~5.5，經(jīng)0.3~2h后，沉淀出十釩酸銨(NH4)4(VO2)2V10O28。釩的沉淀率為95%~99.9%。此法沉釩工藝復(fù)雜、周期長(zhǎng)，目前已經(jīng)淘汰。②多釩酸銨沉淀法75b.酸性銨鹽沉釩法：是目前工業(yè)上普遍采用的方法。是在凈化后的堿性溶液中(含釩15~25g/L)邊攪拌邊加入硫酸中和，當(dāng)釩酸鈉溶液pH值在4~5左右時(shí)加入銨鹽，再用硫酸調(diào)節(jié)pH值為2~2.5，在加熱、攪拌條件下，可結(jié)晶出桔黃色多釩酸銨(APV)沉淀(“黃餅”)。沉淀后母液含釩0.15g/L。特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單、沉釩結(jié)晶速度快(20~40min)、銨鹽消耗量少、產(chǎn)品純度高。酸性銨鹽沉釩工藝流程圖b.酸性銨鹽沉釩法：是目前工業(yè)上普遍采用的方法。是在凈化后76C、釩酸鈣和釩酸鐵沉淀法從低濃度釩液中富集釩的方法：①在pH值5.1~11的條件下,加入石灰乳或氯化鈣溶液后，加熱、攪拌得到白色釩酸鈣沉淀。②在酸性條件下加入硫酸亞鐵、硫酸鐵或三氯化鐵沉淀劑，加熱、攪拌可得到黃色到黑綠色釩酸鐵沉淀。此兩種方法所得產(chǎn)品可進(jìn)一步加工成釩鐵或五氧化二釩。C、釩酸鈣和釩酸鐵沉淀法77D、沉淀物的洗滌①對(duì)溶解度比較大的沉淀物，最好用沉淀劑的稀溶液來(lái)洗滌，例如用1%的硫酸銨溶液洗滌多釩酸銨銨→可減少沉淀物溶解損失。②溶解度非常小的非晶態(tài)沉淀物，一般采用含有易揮發(fā)的電解質(zhì)的稀溶液來(lái)洗滌→可避免洗滌過(guò)濾中又分散成膠體。③沉淀物的溶解度很小而且又不易生成膠體時(shí)，可用蒸餾水或無(wú)離子水洗滌。④熱洗滌液容易將沉淀物洗干凈，還可防止產(chǎn)生膠體溶液，也容易通過(guò)濾布，但沉淀物損失大→只適于溶解度很小的非晶態(tài)沉淀物。洗滌時(shí)可采用多次洗滌，每次洗滌液以用量少一些為宜。D、沉淀物的洗滌78⑵影響多釩酸銨沉淀的條件及控制A、釩液濃度溶液的濃度高低影響沉淀物的組成。釩濃度高有利于APV的晶粒長(zhǎng)大,加快沉釩速度。但過(guò)高沉釩物夾雜增多。對(duì)酸性銨鹽沉釩的溶液含釩濃度一般控制在20g/L左右，國(guó)外采用30g/L以上沉釩，攀鋼25g/L左右。⑵影響多釩酸銨沉淀的條件及控制79B、沉淀的pH值沉釩pH值的高低，影響產(chǎn)品的組成。pH值是影響沉釩速度的主要因素之一，降低酸度有利于加快沉釩速度，pH值過(guò)低會(huì)引起水解反應(yīng)發(fā)生，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。工業(yè)上pH值控制在2-2.5左右。一般用硫酸調(diào)節(jié)pH值，加酸時(shí)要攪拌，避免局部酸度過(guò)濃發(fā)生水解。對(duì)含釩濃度較低的溶液,最好采取冷態(tài)加酸,熱加酸易生成細(xì)晶沉淀。B、沉淀的pH值80C、銨鹽工業(yè)上使用的銨鹽：硫酸銨、氯化銨、硝酸銨等。多用硫酸銨。其加入量取決于溶液含釩的濃度，以硫酸銨為例，工業(yè)上按下式確定：(NH4)2SO4=VC式中(NH4)2SO4—硫酸銨加入量，kg；C—溶液含釩濃度，kg/m3；V—溶液的體積，m3；—加銨系數(shù)。一般工業(yè)上取值范圍1~1.2。銨鹽加入多，有利于置換反應(yīng)完全，但生產(chǎn)成本增加。

銨鹽加入的方式，一般在堿性溶液中銨鹽易分解，因此工業(yè)上先將溶液調(diào)節(jié)到pH值4~5左右，再加入銨鹽，然后在攪拌條件下，再用酸調(diào)節(jié)pH值到2~2.5左右，再加熱沉釩。C、銨鹽81D、攪拌條件沉釩時(shí)加酸、加銨等過(guò)程中,攪拌有利于加快沉釩速度、保證晶粒長(zhǎng)大和產(chǎn)品的質(zhì)量。攪拌方法：壓縮空氣或蒸氣直接通入溶液；使用耐酸腐蝕的攪拌漿。E、沉釩時(shí)間在攪拌和加熱狀態(tài)下，沉釩時(shí)間一般需要20min以上。終點(diǎn)控制通過(guò)沉釩上清液的分析確定，當(dāng)上清液含釩0.1g/L后即可判斷達(dá)到了終點(diǎn)。F、溶液中的雜質(zhì)對(duì)沉釩的影響

D、攪拌條件82⑶沉釩設(shè)備

①沉釩罐：鋼板制成的圓筒型，內(nèi)襯有防酸內(nèi)襯，直徑2～5m，容量5～40m3，具體尺寸根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模決定。罐中心設(shè)有不銹鋼攪拌器，也可用蒸汽或壓縮空氣攪拌。罐壁設(shè)有蒸汽加熱管。②過(guò)濾機(jī)：有板框過(guò)濾機(jī)、外濾式轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)、圓盤式真空過(guò)濾機(jī)、帶式真空過(guò)濾機(jī)、管式真空過(guò)濾機(jī)等。③其它設(shè)備：耐酸泵、供酸罐、貯液罐等。⑶沉釩設(shè)備835、片狀五氧化二釩的制?、庞谩凹t餅”制取片狀五氧化二釩V2O5的工業(yè)產(chǎn)品大部分用于冶金行業(yè)，少量用于化工，因此主要制成片狀，少部分為粉狀。水解沉淀過(guò)濾后的“紅餅”(xNa2O·yV2O5·nH2O)通常含水50%~70%，將“紅餅”加熱到500~550℃，經(jīng)干燥脫去吸附和結(jié)晶水分后得到粉狀的五氧化二釩。實(shí)際生產(chǎn)中，“紅餅”的脫水、熔化是在同一座反射爐內(nèi)完成的。反射爐采用水冷爐底,以便在爐底形成一層凝固的V2O5保護(hù)層,“紅餅”從爐頂加到爐子內(nèi),用重油或煤氣加熱,爐膛溫度控制在900~1100℃左右,熔化的五氧化二釩從出鐵口流出,用水冷的旋轉(zhuǎn)粒化臺(tái)鑄成一定厚度的薄片(含V2O585%~92%)。5、片狀五氧化二釩的制?、庞谩凹t餅”制取片狀五氧化二釩84熔化爐結(jié)構(gòu)示意圖1-進(jìn)料口2-噴槍3-水冷爐底4-煙氣出口5-爐體6-爐料7-熔化層8-爐門(出口)熔化爐結(jié)構(gòu)示意圖85⑵用“黃餅”制取片狀五氧化二釩因“黃餅”中含有大量的硫酸鈉，所以在過(guò)濾過(guò)程中要用沉淀劑的稀溶液(1%濃度的氨水或硫酸銨水溶液)進(jìn)行洗滌，洗滌后得到的“黃餅”含水20%~60%，其水分的高低取決于過(guò)濾機(jī)的種類。我國(guó)目前過(guò)濾機(jī)多采用外濾式真空過(guò)濾機(jī)或帶式過(guò)濾機(jī)，“黃餅”中含水分較高。德國(guó)采用高壓箱式過(guò)濾機(jī)，可將“黃餅”水分控制在20%左右。⑵用“黃餅”制取片狀五氧化二釩86A、制取片狀五氧化二釩的步驟從“黃餅”到片狀五氧化二釩要經(jīng)過(guò)脫水、脫氨和熔化三個(gè)步驟。以十釩酸銨為例：(NH4)6V10O28·nH2O→(NH4)6V10O28+nH2O(100℃左右脫水)(NH4)6V10O28→5V2O5(粉)+12H2O+3N2(500℃左右脫氨)V2O5(粉)→V2O5(熔)→V2O5(片)(800℃左右熔化后出爐制片)A、制取片狀五氧化二釩的步驟87B、制取片狀五氧化二釩的方法①三段熔化法

歐美、南非等采用三段熔化法。a.先在干燥器中脫水，溫度控制在100℃左右。

德國(guó)采用氣流干燥設(shè)備，將用天然氣加熱的熱風(fēng)及含水20%左右的多釩酸銨一起送入干燥機(jī)內(nèi)，瞬間即可使其干燥到1%以下的水分。

南非海維爾德灣特拉廠采用在外部用電加熱的旋轉(zhuǎn)干燥器干燥。B、制取片狀五氧化二釩的方法88b.脫氨

德國(guó)采用在外部用天然氣加熱不銹鋼回轉(zhuǎn)爐，在氧化氣氛下經(jīng)550℃左右脫氨得到粉狀V2O5。

南非采用外部電加熱脫氨裝置。c.熔化粉狀V2O5制取片狀V2O5

德國(guó)：在三相電弧爐內(nèi)800℃左右將粉狀V2O5熔化制片。

南非：用硅碳棒加熱爐內(nèi)熔化制片。

b.脫氨89②一步法

我國(guó)多采用一步法。使用與熔化“紅餅”相同的設(shè)備。即在同一座熔化爐(反射爐)內(nèi)完成脫水、脫氨和熔化三個(gè)步驟。該方法的釩回收率一般比較低(95%左右)。原因是：a.在熔化過(guò)程中如果溫度過(guò)高會(huì)造成V2O5的揮發(fā)損失,特別是在900℃以上，因此控制溫度是比較重要的。b.由于干燥和熔化是同時(shí)在一個(gè)爐內(nèi)進(jìn)行，干燥后的粉狀物很容易被熱風(fēng)吹走，也是造成回收率低的原因。②一步法90c.用“黃餅”做原料時(shí),分解出的氨氣在高溫下要分解出還原氣體氫氣，將V2O5還原為熔點(diǎn)很高的低價(jià)釩，只有當(dāng)氨全部脫出后才能將低價(jià)釩氧化物再氧化為低熔點(diǎn)的高價(jià)V2O5。一步法的缺點(diǎn)：熔化周期很長(zhǎng)，熱利用率低、能耗高。最好的辦法是：國(guó)外先進(jìn)的三段熔化法。c.用“黃餅”做原料時(shí),分解出的氨氣在高溫下要分91第五章含釩鐵水煉鋼工藝及鋼渣(釩渣)提釩41第五章4192教學(xué)要求：1、了解含釩鐵水煉鋼工藝及特點(diǎn)2、理解鋼渣提釩的方法及其工藝3、掌握釩渣的主要用途及其提釩方法重點(diǎn)：釩渣提釩方法難點(diǎn)：釩渣提釩的工藝過(guò)程教學(xué)要求：93在各鋼鐵企業(yè)中，由于入轉(zhuǎn)爐的鐵水條件和冶煉鋼種不同，其吹煉工藝也各有差異。一、普通鐵水與含釩鐵水冶煉的區(qū)別1、普通鐵水煉鋼工藝流程鐵水→脫硫(脫磷)→扒渣→(混鐵爐)→煉鋼→鋼水→精煉→澆注普通鐵水進(jìn)廠后，一般只經(jīng)過(guò)脫硫或脫磷處理，然后進(jìn)入混鐵爐混勻成分和溫度。鐵水特點(diǎn)：除硫含量或磷含量降低外，其他成分基本未變，轉(zhuǎn)爐冶煉較容易。2、含釩鐵水煉鋼工藝流程

鐵水→脫硫→扒渣→提釩→半鋼→煉鋼→精煉→澆注釩渣在各鋼鐵企業(yè)中，由于入轉(zhuǎn)爐的鐵水條件和冶煉鋼種不94鐵水化學(xué)成分C%Si%Mn%V%P%S%鐵水溫度℃鐵水3.9~4.60.05~0.200.1~0.300.2~0.40.03~0.070.03~0.151180~1300半鋼2.7~3.8≤0.020.03~0.200.02~0.05P:0.05~0.09S:0.01~0.051300~1360提釩前后鐵水和半鋼成分及溫度從表中可見(jiàn)，半鋼和含釩鐵水相比有如下特點(diǎn)：①碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低了1.2~0.8%；②硅為痕跡；③錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低了0.07~0.10%；④半鋼溫度有所上升。雖然半鋼溫度有所上升，但煉鋼所需熱源已經(jīng)非常緊缺→導(dǎo)致廢鋼加入量減少;采用少渣操作,使脫磷、脫硫率降低，還會(huì)使轉(zhuǎn)爐熔池內(nèi)產(chǎn)生大量的金屬噴濺，氧槍噴嘴易被金屬堵塞;終點(diǎn)鋼水殘錳含量減少,也增加了錳鐵耗量；當(dāng)鋼水溫度達(dá)不到終點(diǎn)溫度要求時(shí),還得加提溫劑提溫。鐵水化學(xué)成分C%Si%Mn%V%P%S%鐵水溫度℃鐵水3.995轉(zhuǎn)爐煉半鋼的特殊性：由于半鋼的特點(diǎn)，從而決定了轉(zhuǎn)爐煉鋼的特殊性，即轉(zhuǎn)爐煉半鋼幾乎無(wú)硅錳氧化期，轉(zhuǎn)爐開(kāi)吹的同時(shí)就進(jìn)入碳的氧化期，所以成渣困難。

為保證快速成渣，需采取以下措施：①加輔助造渣材料。如石英砂、錳礦或復(fù)合造渣劑(MnO=6~8%,CaO≥5%,SiO2=52~60%,Al2O3≤8.0%,P、S≤0.1%,熔點(diǎn)1260℃，粒度30~50mm)等來(lái)調(diào)整爐渣堿度和加速成渣。錳礦還可以提高終渣中(MnO)含量，使?fàn)t渣粘稠易于掛在爐襯上，從而提高爐齡。②控制好氧槍槍位，確保熔池有相當(dāng)高的∑(FeO)含量，才能保證爐渣快速形成。攀鋼轉(zhuǎn)爐造渣過(guò)程槍位控制見(jiàn)下頁(yè)圖。

③留渣操作：將上爐冶煉終渣留一部分或全部在爐內(nèi)作下?tīng)t的冶煉初渣使用。轉(zhuǎn)爐煉半鋼的特殊性：①加輔助造渣材料。如石英96吹煉前期吹煉中期吹煉后期1.4槍位/m吹煉時(shí)間1.41.41.41.21.82.02.02.2分階段恒壓變槍位供氧操作(攀鋼)前期：開(kāi)吹槍位1.4米，快速升溫化渣槍位2.2米，增加熔池∑(FeO)含量中期：多次變化槍位1.4~2.0米后期：1.2米減少渣中∑(FeO)含量,均勻鋼水溫度、成分,有利于濺渣護(hù)爐。吹煉前期吹煉中期吹煉后期1.4槍位/m吹煉時(shí)間1.41.41971、造渣制度氧氣轉(zhuǎn)爐供氧時(shí)間只有十幾分鐘，在此期間內(nèi)必須快速形成具有合適堿度，較好流動(dòng)性和一定氧化性的爐渣，以便迅速把半鋼的磷、硫等雜質(zhì)去除，保證煉出合格優(yōu)質(zhì)鋼水。此外，所造爐渣還應(yīng)減少爐襯的侵蝕，盡可能不引起噴濺，保證終點(diǎn)鋼水適當(dāng)?shù)难趸?，渣中金屬鐵最少，出鋼后易于掛渣等特性。二、煉鋼工藝制度造好渣是煉好鋼的關(guān)鍵⑴造渣方法攀鋼目前采用的造渣方法是留渣操作法。留渣法操作：是指將上一爐冶煉的終渣在出鋼后留一部分或全部在轉(zhuǎn)爐內(nèi)供下一爐冶煉時(shí)作部分初渣使用。1、造渣制度二、煉鋼工藝制度造好渣是煉好鋼的關(guān)鍵98攀鋼轉(zhuǎn)爐多采用半鋼冶煉，成渣困難，留渣操作不但加速了初期渣的形成，而且較好的緩解了冶煉過(guò)程中溫度不足的矛盾。原因是：終渣一般具有較高的堿度和∑(FeO)含量，并且熔點(diǎn)不高，本身還含有大量的物理熱。將這種爐渣部分地或全部留在爐內(nèi)，可顯著加速下一爐初期渣的成渣過(guò)程，提高吹煉前期的去磷和去硫率，節(jié)省石灰用量和提高爐子的熱效率。

留渣法操作適合于成渣困難的鐵水條件，其脫磷率可達(dá)85%左右，脫硫率可達(dá)40~50%左右。

注意：這種渣有一定氧化性(尤其是低碳鋼的終渣)，兌鐵時(shí)會(huì)產(chǎn)生爆炸性噴濺，不利于安全生產(chǎn)，但在兌鐵前先加少量石灰稠化爐渣，兌鐵時(shí)細(xì)流慢兌，安全事故可完全避免。攀鋼轉(zhuǎn)爐多采用半鋼冶煉，成渣困難，留渣操作不但加99⑵渣料配比要造好爐渣，選擇合適的渣料配比非常重要。加入爐內(nèi)的渣料主要指石灰和鎂質(zhì)材料及少量助溶劑。對(duì)于硅、磷含量較低的半鋼，根據(jù)硫含量來(lái)確定石灰加入量。攀鋼120t轉(zhuǎn)爐石灰加入量規(guī)定如下：⑴半鋼中ω[S]≤0.03%時(shí),保證石灰加入量3.0噸/爐;⑵半鋼中ω[S]＞0.03%時(shí)，石灰加入量由下式確定:石灰加入量(t)=α×裝入量×鐵水硫含量

α為造渣系數(shù),取值范圍0.7~1.0,優(yōu)質(zhì)鋼取上限,普通鋼取下限。其他輔助材料加入量：①輕燒鎂球：1.0~1.5噸/爐，中高碳鋼取下限，低碳鋼取上限②錳礦：0.4~0.6噸/爐③石英砂：根據(jù)石灰加入量控制④復(fù)合渣加入量為石灰的40%。⑵渣料配比100⑶渣料加入時(shí)間和爐渣的控制攀鋼渣料一般分兩批加入,第一批占總渣料的60%以上,其余在第二批分小批加入。如拉碳后需調(diào)整爐渣或爐溫，則再加入第三批渣料。①渣料加入時(shí)間第一批渣料在兌鐵前或開(kāi)吹時(shí)加入,包括石灰、鎂質(zhì)材料和酸性材料。第二批渣料在第一批渣料化好、化透后分小批量多次加入(每次不超過(guò)0.5噸)，這樣有利于石灰熔化，避免爐渣“返干”，同時(shí)還可以較好控制爐內(nèi)泡沫渣，防止噴濺和溢渣，在吹煉終點(diǎn)前3~5min全部加完。第三批渣料是否加入，根據(jù)拉碳后硫、磷去除情況而定。注意：無(wú)論加幾批渣料或加多少渣料，都必須保證終點(diǎn)爐渣化好，確保渣料的有效利用。⑶渣料加入時(shí)間和爐渣的控制①渣料加入時(shí)間101②爐渣的控制冶煉過(guò)程中，爐渣的控制應(yīng)遵循“初期渣早化，過(guò)程渣化透，終渣要做粘，出鋼后掛渣”的原則。如何做呢？a.要使初期渣早化，第一批渣料必須是低堿度、多組元、高氧化性的渣。在初期渣中，礦物組分越多，初渣熔點(diǎn)越低，成渣速度越快。此外，在吹煉過(guò)程中，采用高槍位保持渣中較高的(FeO)含量，也有利于初期渣的形成。b.吹煉中期由于碳的激烈氧化，渣中(FeO)被大量消耗，爐渣“返干”，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高槍位，保證渣中有合適的(FeO)含量，保證爐渣具有良好的流動(dòng)性，使過(guò)程渣化