承钢转炉提钒工艺研究

承钢转炉提钒工艺研究杨超北京科技大学北京科技大学硕士学位论文-III-论文题目：承钢转炉提钒工艺研究学号：_________________________作者：_________________________专业名称：_________________________2009年12月26日杨超钢铁冶金S20070414承钢转炉提钒工艺研究-IV-承钢转炉提钒工艺研究ResearchonProcessofExtractingVanadiumintheConverterofChengdeSteelPlant研究生姓名：杨超指导教师姓名：李士琦北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083，中国MasterDegreeCandidate：YangChaoSupervisor：LiShiqiSchoolofMetallurgicalandEcologicalEngineeringUniversityofScienceandTechnologyBeijing30XueyuanRoad，HaidianDistrictBeijing100083，P.R.CHINA北京科技大学硕士学位论文-V-分类号：____________密级：______________ＵＤＣ：____________单位代码：______________北京科技大学硕士学位论文论文题目：作者：_________________________指导教师：单位：论文提交日期：2009年12月26日学位授予单位：北京科技大学李士琦教授北京科技大学承钢转炉提钒工艺研究杨超公开１０００８TF72669承钢转炉提钒工艺研究-VI-致谢本论文是在导师李士琦教授精心指导下完成。李老师渊博的专业知识、科学严谨的治学态度、丰富的实践经验，以及虚怀若谷、宽厚待人的品格令我深感钦佩，并鞭策着我不断努力向前。值此论文完成之际，谨向导师表达我最真挚的敬意，由衷地感谢导师多年来对我无微不至的关怀、严格的要求和辛勤的培养。在学期间，得到了王玉刚、刘润藻、张延玲等老师的热情帮助和指导，在此向各位老师致以最崇高的敬意和最诚挚的感谢。承钢集团公司原董事长刘克忠教授级高工、周学禹厂长、翁玉娟科长、张志新段长、王浩科长、梁新维科长等给予了慷慨的帮助和有益的建议，在此表示衷心的感谢。感谢博士生吴龙、吴华峰、郁健、付中华、韩建军等给予的热情帮助。向在硕士研究生期间所有给予支持和帮助的老师和同学致以衷心的谢意！北京科技大学硕士学位论文-VII-摘要钒是重要的战略元素，有广泛的应用价值。我国承德地区有丰富的钒钛磁铁矿资源，经多年的大力开发，承钢已形成具有自身特点的高炉、转炉冶炼半钢/钒渣、半钢炼钢及钒渣后处理的双联工艺。本论文研究的目的在于为承钢100t转炉提钒冶炼过程提供定量的描述，从而指导其生产过程中的工艺操作制度。现场测取了转炉提钒24炉次的生产数据和20炉冶炼过程数据。以实际生产数据为基础，研究冶炼过程中钒渣的形成及钒碳转化温度的变化情况，反算出V2O3活度系数为2.84×10-4，绘制实际冶炼过程中的钒碳转化温度变化曲线。论文根据物质守恒、能量守恒和提钒热力学依据，建立了描述100t转炉提钒冶炼的工艺模型。设定相关工艺参数，利用提钒实际生产数据检验此工艺模型的预报能力。根据上述热力学和工艺模型对提钒过程的定量化研究，对提钒冶炼的工艺操作提出了相关建议。论文研究中现场数据量较少，对提钒冶炼过程的研究存在一定的偏差，还需大量的数据来进行修正。论文提出的操作建议，也亟待提钒实际生产的检验和修正。关键词：转炉提钒，钒碳竞争氧化，工艺模型承钢转炉提钒工艺研究-VIII-ResearchonProcessofExtractingVanadiumintheConverterofChengdeSteelPlantAbstractVanadiumisanimportantstrategicelement,whichhasawiderangeofapplications.ThereisplentifulvanadictitanomagnetiteresourcesinChengdearea.Afteryearsofgreateffort,ChengdeSteelPlanthasformedownuniquedouble-linkprocessincluding:BF,semi-steelandvanadiumslagmakinginconverter,semi-steelsteelmakingandposttreatmentofvanadiumslag.Thepurposeofthispaperistoprovidequantitativedescriptionsforvanadiumrecoveryby100tconverterofChengdeSteelPlant,whichguidetheoperationsystemofproductionprocess.Inthispaper,24timesproductiondataofvanadiumrecoveryand20smeltingprocessdataweremeasuredon-site.Basedontheactualproductiondata,theformationofvanadiumslagandvanadium-carboncompetitiveoxidationduringsmeltingprocesswasstudied.TheactivitycoefficientofV2O3is2.84×10-4byanti-calculating,thevanadium-carbontransitiontemperaturecurveofactualprocesswasdrawn.Accordingtomaterialconservation,energyconservationandthermodynamicsofvanadiumrecovery,thesmeltingprocessmodelof100tconverterusinginvanadiumrecoverywasestablished.Aftersettingtherelatedprocessparameters,wecantestthemodel’sforecastingcapabilitybyactualproductiondata.Onthebasisofabovethermodynamicsstudyandprocessmodelinvanadiumrecoveryquantitativestudy,somerelatedsuggestionsaboutvanadiumrecoveryoperationweregiven.Becauseofthedeficiencyoffielddatas,thispaperisacertainerrorinresearchofvanadiumrecoverysmeltingprocess.Anumberofdataneedtobemodified.Andtheoperationadvicepresentedbyauthoralsoneedtobetestedandcorrectedinactualproduction.KeyWords：convertervanadiumrecovery,vanadium-carboncompetitiveoxidation,processmodel北京科技大学硕士学位论文-IX-目录致谢.........................................................................................................................VI摘要........................................................................................................................VIIAbstract.....................................................................................................................VIII1引言............................................................................................................................12文献综述....................................................................................................................22.1钒的概况及应用..............................................................................................22.1.1钒的来源................................................................................................22.1.2钒的主要用途........................................................................................32.1.3钒资源分布概况....................................................................................42.2钒钛磁铁矿提钒工艺概述..............................................................................72.2.1钒钛磁铁矿冶炼简介............................................................................72.2.2铁水提钒方法简介................................................................................92.3转炉提钒基本原理........................................................................................132.3.1提钒热力学原理..................................................................................132.3.2提钒动力学原理..................................................................................152.3.3转炉提钒静态模型..............................................................................162.4本论文的研究背景、目的和内容................................................................172.4.1研究背景....................................................