·1376· 北京科技大学学 报 第34卷 0.10 ia) 0.100 0.08 一理论计算结果 0.08 ·一理论计算结果 ·实验结果 ▲实验结果 0.06 0.06 0.04 0.04 0.02 0.02 16 0 12 6 81012141618 V,0,质量分数/% 0,质量分数/% 0.10 0.20 (c) ◆ 0.08 一理论计算结果 ,0.16 ▲实验结果 ·理论计算结果 0.06 ▲实验结果 0.04▲ 0.08 0.02 0 12 16 20 % 30 40 50 60 Si0,质量分数% Fe0质量分数% 0.10 e) 0.14) 0.08 号 一理论计算结果 0.12 ·一理论计算结果 ▲实验结果 0.10 ▲实验结果 0.06 0.04 0.06 ▲ 0.02 年 81012 4 1350 1370 1390 1410 1430 Mn0质量分数% 温度℃ 图4半钢V含量的计算和实验结果 Fig.4 Calculations and experiment results of V content in semi-steel 论计算结果差距较大.这是因为当渣中F0含量降 低就应该降低终渣中Si02和T0,含量并保持适当 低时其黏度就会急剧增大，从而导致渣相中传质速 的F0含量.此外温度也不能过高，一方面正如本 率急剧下降，限制V氧化过程的进行.此外，温度为 文的研究结果，温度高本身会使半钢V含量高：另 1425℃的实验结果与理论计算结果差距也较大，这 一方面，在实际提钒过程中如果温度过高会促进 是因为温度过高会加剧FO氧化半钢中C而导致 FO氧化半钢中C的反应，这不仅会使终点渣中 渣中F0含量降低，从而使半钢V含量增加偏离了 FeO过低导致半钢V含量升高，同时也会使半钢C 计算结果 降低 所有结果中除个别极端条件下的情况，终点半 3.3终渣组分和温度对终点V在钢渣间分配比的 钢V质量分数基本在0.02%~0.06%的范围内. 影响 从图中可以看出：当终渣中Si02、Ti02和V203含量 V在渣和半钢间的分配比为： 增加时半钢V含量增加.由活度计算结果可知，当 W(V20) 渣中Si02、Ti02和V,03含量增加时，一方面使渣中 =100fN K-N…My03 a.0)ω(N20) J F0活度减小，另一方面又使渣中V20,活度增加， f(N20 (4) 因此这两方面的变化整体造成了半钢V含量的增 加；而当渣中FeO和MnO含量增加时半钢V含量 式中N= ∑(wwo/Mw.o),,在本文研究范围内 减小.同样由活度的计算结果知：当渣中F0和 其变化很小可视为常数，M0,是V,O3的相对分子 Mn0含量增加时，会使Fe0活度增加而使Vz0,活 质量，K为反应(1)的平衡常数，fw0为渣中V,03 度减小，这将使半钢V含量减小；温度升高使半钢V 的活度系数.理论计算和实验得到的各组渣对应的 含量增加，尽管温度的变化对渣中Fe0和V,O3的 终点Ly如图5所示. 活度影响很小，但温度的改变使V在渣金间平衡时 由图5看出，实验和理论计算结果趋势一致且 的活度比发生了改变，因此温度变化时半钢V含量 V在渣金间分配比在100~500的范围内.渣中 就要做出相应的变化.可见，要使终点半钢V含量 T02、SiO2含量以及终点熔池温度上升会引起V在北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图 4 半钢 V 含量的计算和实验结果 Fig． 4 Calculations and experiment results of V content in semi-steel 论计算结果差距较大． 这是因为当渣中 FeO 含量降 低时其黏度就会急剧增大，从而导致渣相中传质速 率急剧下降，限制 V 氧化过程的进行． 此外，温度为 1 425 ℃的实验结果与理论计算结果差距也较大，这 是因为温度过高会加剧 FeO 氧化半钢中 C 而导致 渣中 FeO 含量降低，从而使半钢 V 含量增加偏离了 计算结果． 所有结果中除个别极端条件下的情况，终点半 钢 V 质量分数基本在 0. 02% ～ 0. 06% 的范围内． 从图中可以看出: 当终渣中 SiO2、TiO2 和 V2O3 含量 增加时半钢 V 含量增加． 由活度计算结果可知，当 渣中 SiO2、TiO2 和 V2O3 含量增加时，一方面使渣中 FeO 活度减小，另一方面又使渣中 V2O3 活度增加， 因此这两方面的变化整体造成了半钢 V 含量的增 加; 而当渣中 FeO 和 MnO 含量增加时半钢 V 含量 减小． 同样由活度的计算结果知: 当渣中 FeO 和 MnO 含量增加时，会使 FeO 活度增加而使 V2O3 活 度减小，这将使半钢 V 含量减小; 温度升高使半钢 V 含量增加，尽管温度的变化对渣中 FeO 和 V2O3 的 活度影响很小，但温度的改变使 V 在渣金间平衡时 的活度比发生了改变，因此温度变化时半钢 V 含量 就要做出相应的变化． 可见，要使终点半钢 V 含量 低就应该降低终渣中 SiO2 和 TiO2 含量并保持适当 的 FeO 含量． 此外温度也不能过高，一方面正如本 文的研究结果，温度高本身会使半钢 V 含量高; 另 一方面，在实际提钒过程中如果温度过高会促进 FeO 氧化半钢中 C 的反应，这不仅会使终点渣中 FeO 过低导致半钢 V 含量升高，同时也会使半钢 C 降低． 3. 3 终渣组分和温度对终点 V 在钢渣间分配比的 影响 V 在渣和半钢间的分配比为: LV = ω( V2O3) ω［V］ = 100f ［V］ K·N·MV2O3 · a3 ( FeO) ·ω( V2O3) f 槡 ( V2O3) ． ( 4) 式中 N = ∑ ( ω( MxOy) /MMxOy ) ，在本文研究范围内 其变化很小可视为常数，MV2O3 是 V2O3 的相对分子 质量，K 为反应( 1) 的平衡常数，f( V2O3) 为渣中 V2O3 的活度系数． 理论计算和实验得到的各组渣对应的 终点 LV 如图 5 所示． 由图 5 看出，实验和理论计算结果趋势一致且 V 在渣金间分配比在 100 ～ 500 的 范 围 内． 渣 中 TiO2、SiO2 含量以及终点熔池温度上升会引起 V 在 ·1376·