钒以钒铁、钒化合物和金属钒的形式广泛应用于冶金、宇航、化工等工业部门，其中钒铁是钢铁工业的重要的合金添加剂，对提高钢材质量有举足轻重的作用。论文结合承德建龙铁水条件，围绕提高钒的提取率开展了如下研究工作：　　 探讨了在FeO-SiO2-MnO三元渣系下，温度、渣铁比、渣成分对钒在渣铁间的分配比、渣的钒容量等参数的影响趋势，在此基础上分析了FeO-SiO2-MnO-TiO2四元渣系中TiO2含量的潜在影响，并研究了铁水初始[Si]、[Ti]含量对钒分配行为的影响，并首次采用Factsage软件绘制了提钒温度1380℃下FeO-SiO2-MnO三元渣系等粘度线图。同时针对承德建龙铁水条件，计算出其合适的提钒温度。　　 为改善反应动力学条件，首次将旋转喷头应用于提钒转炉，利用其旋转射流对熔池产生的切向力加强熔池搅拌。利用与现场1：6的水模型，将现场的三孔氧枪喷头，5°、8°、10°以及13°旋转喷头在对应现场工艺条件下进行了一系列的喷吹实验，选取最佳角度的旋转喷头进行工业试验。　　 通过对FeO-SiO2-MnO(-TiO2)偏酸性渣系的研究，以及旋转喷头的水模及工业试验，得出如下结论：　　 (1)通过热平衡实验可知，铁水中Ⅴ的提取率、Ⅴ在渣-金两相的分配比以及渣的钒容量均随温度升高而降低，而铁水中C的氧化损失随温度升高而升高。　　 (2)FeO-SiO2-MnO三元渣系中，铁水中Ⅴ的提取率、Ⅴ在渣金两相的分配比、渣的钒容量随渣中SiO2含量升高而降低；当SiO2含量较低时，各参数随MnO含量增加而升高，而当SiO2含量较高(＞20％)时，各参数随MnO含量增加呈现先升高后降低的趋势；在渣铁比较低的情况下，Ⅴ的提取率明显降低。但1:5与1:15两种渣铁比的情况下，Ⅴ的最大提取率均落在MnO含量为13%-25%，SiO2含量为10%-24%的成分范围内；且该区域对应着FeO-SiO2-MnO渣系熔点最低的区域。说明渣的提钒能力不仅受到Ⅴ在渣中的化学势的影响，还要受到渣熔点的影响。较低的熔点，以及由此带来的较好的流动性，会有利促进铁水中Ⅴ的氧化和提取。　　 (3)对现场的三孔氧枪喷头、5°、8°、10°以及13°旋转喷头进行水模实验，使用旋转喷头，可得到较低的冲击深度和较大的冲击面积，达到良好的搅拌效果，有利于炼钢过程中枪位的灵活控制。当喷头的旋转角处于10°时，混匀时间最短，搅拌能力最强，总体效果最佳，5°旋转喷头次之，可以为工业试验提供参考。　　 (4)FeO-SiO2-MnO(-TiO2)偏酸性渣系的试验结果表明，在基本保证了V2O5品位不受影响的情况下，可以最大限度提高钒的提取率，原工业现场的钒提取率为79.93%，工业试验的钒提取率为83.45%，说明控制渣中MnO及SiO2在合理范围内可以有效提高钒的提取率。　　 (5)在冶炼铁水条件基本相同时，使用旋转喷头进行工业试验，与现场用三孔喷头相比，5°旋转喷头所冶炼的粗钒渣中V2O5的品位提高0.19%，TFe的含量降低4.99%，钒回收率提高2.0%，半钢C含量为3.49%，略低于厂方规定的大于3.5%要求；10°旋转喷头所冶炼的粗钒渣中V2O5的品位提高0.57%，TFe的含量降低5.53%，钒回收率提高3.4%，半钢C含量为3.60%，可以看出旋转喷头冶炼效果明显优于现用三孔喷头，10°旋转喷头效果最优。并且根据现场观察，旋转喷头与现用三孔氧枪相比，没有侵蚀炉衬的现象。　　 论文在以下方面有所创新：　　 (1)首次研究了钒在铁液与FeO-SiO2-MnO(-TiO2)偏酸性渣间分配的热力学行为。　　 (2)首次采用Factsage软件绘制了提钒温度(1380℃)下FeO-SiO2-MnO三元渣系等粘度线图。　　 (3)首次在提钒转炉中使用旋转喷头，利用其旋转射流有效地改善了反应动力学条件，10°旋转喷头效果最优。