CO2应用于复吹提钒的模拟实验研究.pdf

中文摘要 摘 要 CO2 是冶金工业广泛使用的气体之一，可以作为反应气体、保护气体和搅拌 气体。在转炉提钒工艺中，CO2 作为反应气体具有弱氧化性与低放热性特点，可 以减缓熔炼过程中的熔池升温速度，从而获得较好的提钒保碳效果。在课题组已 成功实现 CO -O 混合喷吹进行提钒实验的背景下，本研究提出将 CO 作为复吹 2 2 2 提钒底吹气体的思路，将 CO2 同时作为搅拌气体和反应气体来达到提钒保碳的目 的，从而为CO2 应用于复吹提钒提供理论基础，具有重要的实践意义。 本研究结合理论计算与实验室模拟顶底复吹提钒工艺的形式进行了提钒保碳 工艺研究，受到了国家自然科学基金资助）。在本实验条件下，得到 了如下主要结论： ① 与混合喷吹相比，复合喷吹可以提升 CO2 参与反应比例约 5%，缩短提钒 时间约 1min，降低熔池温度约 3-7 oC 。复合喷吹时CO2 最佳喷吹比例为 20% ，临 o 界温度为 1347-1363 C 。 ② 适当增强底吹强度有利于提钒保碳，底吹 CO2 流量每增加 10%，熔池温 度降低 5-7 oC 左右，CO2 参与反应减少熔池放热约 1.3857-2.0214kJ 。 ③ 阶梯喷吹有利于提升提钒保碳效果，为了获得较好的提钒保碳效果，阶 梯喷吹的反应初始温度不应高于 1340 oC，最佳初始温度为 1300 oC，最佳初始比 例为 15%。 ④ 扩大实验证明复合喷吹一定比例 CO2 可以较好地实现提钒保碳效果。复 合喷吹有利于降低渣中全铁含量，大幅提升钒在渣金间的分配比，从而提高钒渣 品位。复合喷吹的终点钒渣主要物相为Fe VO 与 Fe O 。 2 4 3 4 关键词：CO ；复合喷吹；提钒；钒氧化率；熔池温度 2 I 英文摘要 Abstract Carbon dioxide (CO ) has been widely used in metallurgical industry as reaction gas, 2 shielding gas and stirring gas. In the process of vanadium extraction, the application of CO2 can effectively slow down the speed of temperature increase of the molten pool, owing to its weak oxidation and low exothermicity. This is benefitial to the effectiveness of vanadium extraction and carbon retention. Previously, our research group has successfully explored the process of vanadium extraction by blowing CO -O mixed gas. 2 2 In this research, we take CO2 as the bottom blowing gas in