[科普中国]-雾化提钒

介绍

用高速空气流股，将铁水粉碎成细小铁珠，将铁水中钒氧化成钒渣的铁水提钒工艺。该工艺着重分离铁水中的钒，与钒的活度系数相近的元素如硅、钛全部被氧化分离，而锰、磷、铁等部分被氧化分离，硫则几乎不被氧化。此法是通过铁水预处理技术回收钒的有效方法。

发展简史雾化提钒是中国针对自己的资源条件于20世纪60年代中期开发的。攀枝花钢铁公司研究院曾在首都钢铁公司试验室做过几次试验；包头钢铁公司也曾做过处理能力120t/h的雾化提铌试验，但均未取得生产性进展。70年代初，攀枝花钢铁公司炼钢厂在投产前开展了雾化提钒的试验工作，到1973年已在小试验的基础上建成了处理能力为120t/h的工业试验炉，它给生产车间提供了设计依据，并为国家提供了部分优质钒渣。1978年第一次全国科技大会上，该项目被评为科技一等奖。1978年底雾化提钒车间建成并生产成功。

工艺流程铁水兑入一长方形中间罐，并流经中间罐底部的长方形水口进入雾化室，在雾化室内与从雾化器喷出的高速压缩空气流股相遇，被粉碎成细小铁珠，反应表面积迅速扩大，造成良好的元素氧化动力学条件，铁水中的诸元素随即氧化形成熔渣，半钢和熔渣经流槽进入半钢罐，钒渣和半钢在罐内分离，先倒出半钢送转炉炼钢，后翻出钒渣。2

工艺特点由于铁水被雾化成小铁珠，每个小铁珠形成一个独立的小熔池，表面的钒原子被氧化后，内部的钒原子来不及扩散到表面，铁珠表面的其他元素也被氧化。铁珠落入雾化室底部并汇集到半钢罐内，靠FeO供氧，使氧化反应继续发展：

（FeO）=[Fe]+[O]

2[V]+3[O]=（V2O3）

[C]+[O]=CO

钒的氧化在炉内完成约60%，在罐内完成约40%。因此雾化提钒能够较好地满足“去钒保碳”的条件而得到较高的钒氧化率（90%以上）和满足炼钢要求的半钢。

主要设备雾化提钒所用设备包括雾化器、雾化室和中间罐。

雾化器 直接影响钒的氧化率和半钢温度的关键设备。

雾化室 一个长方形炉膛，侧墙和顶部由水冷结构件组成，炉底和四周下部炉壁砌耐火砖，其作用是造成一个铁水雾化与氧化反应的空间。设计根据雾化器两排风眼交角α的大小和小时处理铁水量来确定，炉容比为0.7～0.85m3/t。炉衬材质以镁质耐火材料为最佳，既抗冲刷又不污染钒渣。炉底的坡度为10%。

中间罐 外用钢板焊接、内衬耐火材料的长方形容器。为避免高炉渣进入雾化室，中部砌有挡渣隔墙，底部有一个220mm×20mm的矩形水口，以控制铁水流量和铁流形状。水口截面积由F=计算，式中k为经验常数；Q为设计铁水流量，t/min ；h为中间罐内铁水液面高度。