含鉻型釩鈦鐵水轉(zhuǎn)爐提釩的相關(guān)基礎(chǔ)研究

下塔吉爾鋼鐵公司是含釩半成品(釩渣)的主要生產(chǎn)廠家，釩渣被用來(lái)進(jìn)一步加工成釩中間合金。由于具有多年的冶煉卡齊卡納爾斯克礦的經(jīng)驗(yàn)，公司的專家們制定并掌握了高爐用釩鈦磁鐵礦冶煉生鐵的工藝。鐵水含釩0.48~0.50%。這種鐵水在轉(zhuǎn)爐車間進(jìn)一步用雙聯(lián)法冶煉出含有18~22%V2O5的釩渣。

但是隨著近年來(lái)高爐冶煉工藝的改變，使用含釩鐵水的轉(zhuǎn)爐車間混鐵爐結(jié)瘤問(wèn)題日益突出，結(jié)果造成工作空間縮小而被迫提前修爐。

卡齊卡納爾斯克原礦中含有鈦的氧化物，盡管其含量相對(duì)不多(占約2~3%)，但它在高爐冶煉過(guò)程中被還原到鐵水中，給高爐的冶煉和生產(chǎn)組織帶來(lái)困難。其工藝復(fù)雜性首先在于原料還原時(shí)形成的鈦渣非常難熔。

下塔吉爾鋼鐵公司試驗(yàn)了往高爐鐵水罐中加入公司車間生產(chǎn)的金屬混合料取代焦粉的工藝。該混合料有助于抑制懸浮物的形成，從而減少了鐵水罐和混鐵爐生成難熔的含鈦爐瘤的可能性。

同時(shí)還制定了轉(zhuǎn)爐車間混鐵爐的工作章程，兩座混鐵爐定期輪換使用含釩鐵水和煉鋼鐵水。該工作流程可減少混鐵爐結(jié)瘤并提高其工作期限。

鐵水煉制

含釩鐵水-開(kāi)發(fā)含釩鐵水的前景展望高強(qiáng)度、高韌性高可悍性管線用鋼的技術(shù)要求嚴(yán)格，是由于國(guó)際上新型工程結(jié)構(gòu)都是根據(jù)高技術(shù)產(chǎn)品--微合金鋼的性能設(shè)計(jì)的，因之對(duì)鋼廠的要求也極苛刻。滿足了這些前提，就會(huì)拿到訂單，就解決了鋼廠的生存問(wèn)題。滿足了這些要求，其他行業(yè)需要的鋼材，如:橋梁、立體交通樞紐、高層建筑(要求抗震、防火)、工程機(jī)械、鐵道、造船、汽車、礦山用鋼中大量微合金鋼的生產(chǎn)難題也會(huì)迎刃而解。舉一個(gè)例子作為教訓(xùn):前蘇聯(lián)由于引用含釩微合金化鋼較晚，80年代建造的橫貫歐亞大陸的高壓天然氣輸送管線所用的上千萬(wàn)噸微合金化管材，不能不給予于德國(guó)(歐洲段)和日本(亞洲段)，這也促成了德、日兩國(guó)制管和微合金化(通常的消耗釩鐵的噸位為標(biāo)尺)的飛速發(fā)展。不要忘記，當(dāng)年蘇聯(lián)的鋼鐵產(chǎn)量也是居于世界首位。"十五"和下一個(gè)五年期間，中國(guó)天然氣輸送管道將形成"兩橫、兩縱、四樞紐、五氣庫(kù)"的供氣管網(wǎng)格局。這一時(shí)期，中國(guó)約需建設(shè)天然氣干線9000千米，連同區(qū)域性管網(wǎng)共約21400千米，折合鋼管1600~1800萬(wàn)噸，其中大口徑直縫(VOE)管至少占20%，如果我們自己不去占領(lǐng)，這片市場(chǎng)是否也會(huì)像前蘇聯(lián)那樣，由德國(guó)、日本甚至美國(guó)來(lái)填補(bǔ)?我們豈能甘心別人代庖?提供輸油氣管線鋼的熱點(diǎn)問(wèn)題是:14~15兆巴輸送壓力下高壓輸送強(qiáng)度所引發(fā)的問(wèn)題;抗氫致裂紋問(wèn)題，高甲烷(富氣)輸送時(shí)腐蝕問(wèn)題;延性斷裂(塑性失穩(wěn))的止裂問(wèn)題;近中性(PH)土環(huán)境的應(yīng)力腐蝕問(wèn)題;高強(qiáng)度屈強(qiáng)比的選擇;殘余應(yīng)力的檢測(cè)以及焊接接熱影響區(qū)的強(qiáng)韌化問(wèn)題等等。石油部要求按0.2%C釩(X52)、0.12%C鈮釩(X65)、0.08%C鈮鈦(X70~X80)和0.03%C鈮鈦鉬(X90~X100)為參考成份;強(qiáng)調(diào)"用TiO處理的鋼優(yōu)于TiN處理的鋼"，因?yàn)門(mén)iO可協(xié)助形成更細(xì)的針狀鐵素體，超低碳奧反體和超級(jí)碳馬亞體;要求徹底解決:

1.U超純凈鋼冶煉技術(shù)U(鐵水脫硫脫磷，復(fù)合爐外精煉，CA處理真空脫氣等)，務(wù)求全部雜質(zhì)元素的總量不超過(guò)100PPM;

2.U高均勻性連鑄技術(shù)U(電磁攪拌、適時(shí)輕微壓下等)，達(dá)到無(wú)裂紋;

3.U控軋、控冷強(qiáng)制加速冷卻技術(shù)U(層流冷卻、高壓噴霧劇冷等)。這些都是必需面對(duì)的問(wèn)題。機(jī)遇與挑戰(zhàn)共存，壓力和成就同佑。輸油氣管線鋼能否滿足用戶需求，也直接帶動(dòng)了IF(無(wú)間隙原子)深沖汽車板、CF(無(wú)裂紋)造船與容器板、FR(耐600~650度高溫)建筑型鋼、Z向(要求垂直于板面的應(yīng)力參數(shù))采油平臺(tái)用支撐架、高強(qiáng)度耐磨鋼軌和高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼等的生產(chǎn)。隨著鞍鋼"九五"改造工程投產(chǎn)，夕日鞍鋼已舊貌換新顏，加速開(kāi)發(fā)含釩微合金鋼，推進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，積極參與國(guó)內(nèi)、外兩個(gè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，必能重塑輝煌。

鐵水出爐

使用含釩鐵水可以減少混鐵爐結(jié)瘤。

在高爐車間的生產(chǎn)實(shí)踐中為了清除冶煉含釩生鐵時(shí)爐缸內(nèi)形成的難熔的鈦化合物，高爐要周期性地變料改煉煉鋼生鐵。在裝有煉鋼生鐵的高爐鐵水罐中，渣子的TiO2含量不超過(guò)5~6%。其中所含大量的SiO2(約40~50%)有助于渣子的稀釋。根據(jù)這一點(diǎn)，轉(zhuǎn)爐車間2#混鐵爐在使用了九個(gè)月的含釩鐵水后由于工作容積明顯減少而改為使用煉鋼鐵水。爐頂下面混鐵爐溫度從1280~1290℃提高到1350~1390℃。肉眼可觀察到漂浮在混鐵爐鐵水表面的懸浮物逐漸減少。一個(gè)半月之后混鐵爐的工作容積又恢復(fù)到設(shè)計(jì)值。

因此，周期性地將使用含釩鐵水的混鐵爐改裝煉鋼鐵水有助于減少結(jié)瘤和維持混鐵爐在工作狀態(tài)。