含铬型钒钛铁水转炉提钒的相关基础研究中文摘要

下塔吉尔钢铁公司是含钒半成品(钒渣)的主要生产厂家，钒渣被用来进一步加工成钒中间合金。由于具有多年的冶炼卡齐卡纳尔斯克矿的经验，公司的专家们制定并掌握了高炉用钒钛磁铁矿冶炼生铁的工艺。铁水含钒0.48~0.50%。这种铁水在转炉车间进一步用双联法冶炼出含有18~22%V2O5的钒渣。

但是随着近年来高炉冶炼工艺的改变，使用含钒铁水的转炉车间混铁炉结瘤问题日益突出，结果造成工作空间缩小而被迫提前修炉。

卡齐卡纳尔斯克原矿中含有钛的氧化物，尽管其含量相对不多(占约2~3%)，但它在高炉冶炼过程中被还原到铁水中，给高炉的冶炼和生产组织带来困难。其工艺复杂性首先在于原料还原时形成的钛渣非常难熔。

下塔吉尔钢铁公司试验了往高炉铁水罐中加入公司车间生产的金属混合料取代焦粉的工艺。该混合料有助于抑制悬浮物的形成，从而减少了铁水罐和混铁炉生成难熔的含钛炉瘤的可能性。

同时还制定了转炉车间混铁炉的工作章程，两座混铁炉定期轮换使用含钒铁水和炼钢铁水。该工作流程可减少混铁炉结瘤并提高其工作期限。

铁水炼制

含钒铁水-开发含钒铁水的前景展望高强度、高韧性高可悍性管线用钢的技术要求严格，是由于国际上新型工程结构都是根据高技术产品--微合金钢的性能设计的，因之对钢厂的要求也极苛刻。满足了这些前提，就会拿到订单，就解决了钢厂的生存问题。满足了这些要求，其他行业需要的钢材，如:桥梁、立体交通枢纽、高层建筑(要求抗震、防火)、工程机械、铁道、造船、汽车、矿山用钢中大量微合金钢的生产难题也会迎刃而解。举一个例子作为教训:前苏联由于引用含钒微合金化钢较晚，80年代建造的横贯欧亚大陆的高压天然气输送管线所用的上千万吨微合金化管材，不能不给予于德国(欧洲段)和日本(亚洲段)，这也促成了德、日两国制管和微合金化(通常的消耗钒铁的吨位为标尺)的飞速发展。不要忘记，当年苏联的钢铁产量也是居于世界首位。"十五"和下一个五年期间，中国天然气输送管道将形成"两横、两纵、四枢纽、五气库"的供气管网格局。这一时期，中国约需建设天然气干线9000千米，连同区域性管网共约21400千米，折合钢管1600~1800万吨，其中大口径直缝(VOE)管至少占20%，如果我们自己不去占领，这片市场是否也会像前苏联那样，由德国、日本甚至美国来填补?我们岂能甘心别人代庖?提供输油气管线钢的热点问题是:14~15兆巴输送压力下高压输送强度所引发的问题;抗氢致裂纹问题，高甲烷(富气)输送时腐蚀问题;延性断裂(塑性失稳)的止裂问题;近中性(PH)土环境的应力腐蚀问题;高强度屈强比的选择;残余应力的检测以及焊接接热影响区的强韧化问题等等。石油部要求按0.2%C钒(X52)、0.12%C铌钒(X65)、0.08%C铌钛(X70~X80)和0.03%C铌钛钼(X90~X100)为参考成份;强调"用TiO处理的钢优于TiN处理的钢"，因为TiO可协助形成更细的针状铁素体，超低碳奥反体和超级碳马亚体;要求彻底解决:

1.U超纯净钢冶炼技术U(铁水脱硫脱磷，复合炉外精炼，CA处理真空脱气等)，务求全部杂质元素的总量不超过100PPM;

2.U高均匀性连铸技术U(电磁搅拌、适时轻微压下等)，达到无裂纹;

3.U控轧、控冷强制加速冷却技术U(层流冷却、高压喷雾剧冷等)。这些都是必需面对的问题。机遇与挑战共存，压力和成就同佑。输油气管线钢能否满足用户需求，也直接带动了IF(无间隙原子)深冲汽车板、CF(无裂纹)造船与容器板、FR(耐600~650度高温)建筑型钢、Z向(要求垂直于板面的应力参数)采油平台用支撑架、高强度耐磨钢轨和高强度工程机械用钢等的生产。随着鞍钢"九五"改造工程投产，夕日鞍钢已旧貌换新颜，加速开发含钒微合金钢，推进产品结构调整，积极参与国内、外两个市场竞争，必能重塑辉煌。

铁水出炉

使用含钒铁水可以减少混铁炉结瘤。

在高炉车间的生产实践中为了清除冶炼含钒生铁时炉缸内形成的难熔的钛化合物，高炉要周期性地变料改炼炼钢生铁。在装有炼钢生铁的高炉铁水罐中，渣子的TiO2含量不超过5~6%。其中所含大量的SiO2(约40~50%)有助于渣子的稀释。根据这一点，转炉车间2#混铁炉在使用了九个月的含钒铁水后由于工作容积明显减少而改为使用炼钢铁水。炉顶下面混铁炉温度从1280~1290℃提高到1350~1390℃。肉眼可观察到漂浮在混铁炉铁水表面的悬浮物逐渐减少。一个半月之后混铁炉的工作容积又恢复到设计值。

因此，周期性地将使用含钒铁水的混铁炉改装炼钢铁水有助于减少结瘤和维持混铁炉在工作状态。