CN101100720A - 钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺 - Google Patents

钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN101100720A
CN101100720A CNA2007102014475A CN200710201447A CN101100720A CN 101100720 A CN101100720 A CN 101100720A CN A2007102014475 A CNA2007102014475 A CN A2007102014475A CN 200710201447 A CN200710201447 A CN 200710201447A CN 101100720 A CN101100720 A CN 101100720A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vanadium
iron
smelting
calcium
acid calcium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007102014475A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100535151C (zh
Inventor
刘武汉
王永钢
韩春辉
杜勇
李千文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pangang Group Steel Vanadium and Titanium Co Ltd
Original Assignee
Panzhihua New Steel and Vanadium Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panzhihua New Steel and Vanadium Co Ltd filed Critical Panzhihua New Steel and Vanadium Co Ltd
Priority to CNB2007102014475A priority Critical patent/CN100535151C/zh
Publication of CN101100720A publication Critical patent/CN101100720A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100535151C publication Critical patent/CN100535151C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

本发明涉及钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺，属于冶金领域。其特征是：它是将钒酸钙、铝粉、铁质料按下述重量配比冶炼得到钒铁：钒酸钙：100份，铝粉：23～28份，铁质料：23～27份；其中，所述的钒酸钙为偏钒酸钙、焦钒酸钙、正钒酸钙中的至少一种，其含钒品位为24％～43％。本发明工艺冶炼的钒铁质量好，钒回收率高，冶炼过程中不产生废水污染，适应高经济价值、低环境污染的新型工业需要。

Description

钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种以钒酸钙为原料，通过铝热法冶炼出符合国家标准的钒铁的方法，属钒冶金领域。
背景技术
《钢铁》杂志1992年第27卷第2期的文章《钒酸钙的还原及直接合金化》公开了用钒酸钙直接合金化炼钢，它公开了将钒酸钙和还原剂铝粉或硅粉、造熔渣剂萤石等混合，加粘结剂水玻璃制成团块，干燥后，加入炼钢炉内，依靠炉内高温使钒酸钙和还原剂发生反应，还原产生的钒进入钢水完成钒在钢中合金化的过程，但没有公开具体的工艺参数。该方法在上世纪80年代曾经在国内引起了一些冶炼工作者的兴趣，进行了一些试验，但由于炼钢发展要求钢水质量越来越高，要求加入的合金化原料也越来越精，该方法使用的钒酸钙带入钢水中钒的同时还带入许多杂质，大大加重了炼钢的负担，降低了炼钢的效率，对炼钢而言，直接加入钒酸钙合金化远远弊大于利，和炼钢发展所要求的更纯净、更高效、更高质量的方向背离，其试验只是停留在小试阶段，无法适应工业大生产。
炼钢中加入中钒铁以提供钢水合金化所需的钒元素是目前炼钢最通用的方法，但传统的钒铁冶炼工艺以氧化钒为原料，铝热或硅热法冶炼不同牌号的钒铁。目前，世界上钒的生产国主要有南非、俄罗斯、中国、美国等。世界各国生产的钒制品90％以上是以不同牌号钒铁形式应用于钢铁行业。绝大部分钒铁的生产均以氧化钒为原料通过铝热或硅热还原冶炼而成。但以氧化钒为原料生产钒铁目前面临较大困难，主要是由于氧化钒生产过程中要产生大量含氨氮废水，而该废水处理成本高，使钒制品企业都面临环保问题的困扰，国内许多钒制品生产企业由于环保问题主要是废水处理不过关，而被当地政府勒令关闭。因此，不通过氧化钒这一环节，以其他含钒制品为原料来冶炼钒铁，绕过钒制品生产的废水问题是一条经济价值巨大、环保节约的途径。
到目前为止，未见有钒酸钙用于生产炼钢用中间产品-钒铁的报道，更未见其工业化应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺，制备而得高纯度的钒铁。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺，其特征在于：它是将钒酸钙、铝粉、铁质料按下述重量配比冶炼得到钒铁：钒酸钙：100份，铝粉：23～28份，铁质料：23～27份，其中，所述的钒酸钙为偏钒酸钙、焦钒酸钙、正钒酸钙中的至少一种，其含钒品位为24％～43％。
其优选方案为：在冶炼时以钒酸钙100份与21.29～26.57份的铝粉、22.15～26.52份的铁质料为主炉料，其余铝粉和铁质料混匀作为精炼还原粉料，在冶炼终点前一次或分多次加入精炼还原粉料，使得熔渣的残钒小于0.8％，即得。
最优方案为：精炼还原粉料是在熔渣中残钒含量为0.8％～2.0％时一次性加入。
本发明中的铁质料可以是碳素废钢、铁屑或铁粉，由于本发明中的钒酸钙是粉末状，铝粉和铁质料粒度太大将产生混料不均匀、炉料偏析，影响钒铁冶炼指标，同时为了减少其它杂质的引入，本发明的原料铝粉和铁质料优选为：铝粉含量大于98％，粒度为1mm～3mm，铁质料铁含量大于93％，粒度小于20mm。
本发明钒酸钙冶炼钒铁的原理为：在高温下，钒氧化物被还原剂铝还原，和配入的铁质结合形成钒铁，反应式如下：
nCaO·V2O5+Al+Fe→FeV+nCaO·Al2O3
该反应为放热反应，但反应热不足以维持炉料自发进行，因此需通电补充热量以维持反应进行。
本发明生产工艺具有如下优点和积极效果：
1、使用钒酸钙为原料，改变了传统生产钒铁必须经过氧化钒这一中间产品环节，简化了钒制品生产工艺流程。
2、在配料过程中，钒酸钙和铝粉混料均匀，炉料无偏析，在冶炼过程中炉料反应平稳，控制简单，职工操作容易，劳动强度低，冶炼过程烟气量小，作业环境好，因熔渣含有较高的氧化钙，熔渣流动性好，反应的动力学条件好，熔渣中残钒低，钒的回收率高。
3、避免了氧化钒生产带来的废水污染问题，使钒制品生产的环保问题得以有效解决，改变了长期以来传统的钒制品固有工艺，使钒制品的成本更低，使钒制品的生产朝更节能、更环保的方向发展。
4、冶炼的钒铁可提供钢水合金化所需的钒元素，其合金化过程快、钢水质量好、炼钢效率高、品种适用性广。
本发明生产工艺已在攀宏钒制品厂试验应用，冶炼得到中钒铁，各项技术经济指标和氧化钒冶炼中钒铁的指标相当或更好，该工艺运行稳定，工艺操作简单，制备而得的钒铁纯度高，避免了钒酸钙直接合金化炼钢引入较多杂质，更好地适应炼钢发展的新的要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例I
1、配制钒酸钙冶炼钒铁主炉料：钒含量为28.6％的钒酸钙3500kg，铝粉875kg，铁粉805kg；
配制精炼还原粉料90kg，其中铝粉60kg铁粉30kg，混合均匀后分别装入料罐。
2、用电铝热法在电弧炉内进行钒铁冶炼，通电引弧后逐步加入主炉料，使用135V二次电压，9500A电流，较快提高炉温，使主炉料充分完成铝热反应，主炉料加入完毕后，继续通电，提升炉内温度，取样化验熔渣中残钒为1.90％，加入精炼还原粉料，精炼料加入后，继续通电熔分约20分钟后，取样化验熔渣中残钒为0.31％停炉。冶炼通电时间85分钟，冶炼炉温1860℃，冶炼后得到品位51.8％的FeV50合金1887kg，钒冶炼回收率为97.6％，钒铁合金杂质含量为C 0.21％，Si 0.8％，P 0.02％，S 0.02％，Al 0.5％。
实施例II
1、配制钒酸钙冶炼钒铁主炉料：钒含量为29.4％的钒酸钙4000kg，铝粉1005kg，铁粉988kg；配制精炼还原粉料90kg，其中铝粉60kg铁粉30kg，混合均匀后分别装入料罐。
2、用电铝热法在电弧炉内进行钒铁冶炼，通电引弧后逐步加入主炉料，使用130V二次电压，1000A电流，较快提高炉温，使主炉料充分完成铝热反应，主炉料加入完毕后，继续通电，提升炉内温度至1880℃，取样化验熔渣中残钒为1.88％，加入精炼还原粉料，精炼料加入后，继续通电熔分约20分钟后，取样化验熔渣中残钒为0.28％停炉。冶炼通电时间90分钟，冶炼炉温1880℃，冶炼后得到品位51.6％的FeV50合金2231kg，钒冶炼回收率为97.9％，钒铁合金杂质含量为C 0.18％，Si 0.9％，P 0.01％，S 0.01％，Al 0.6％。
实施例III
1、配制钒酸钙冶炼钒铁主炉料：钒含量为27.3％的钒酸钙4200kg，铝粉1058kg，铁粉1028kg；配制精炼还原粉料80kg，其中铝粉60kg铁粉20kg，混合均匀后分别装入料罐。
2、用电铝热法在电弧炉内进行钒铁冶炼，通电引弧后逐步加入主炉料使用140V二次电压，9000A电流，较快提高炉温，使主炉料充分完成铝热反应，主炉料加入完毕后，继续通电，提升炉内温度，取样化验熔渣中残钒为1.75％，加入精炼还原粉料，精炼料加入后，继续通电熔分约15分钟后，取样化验熔渣中残钒为0.38％，停炉。冶炼通电时间80分钟，冶炼炉温1890℃，冶炼后得到品位52.3％的FeV50合金2122kg，钒冶炼回收率为96.8％，钒铁合金杂质含量为C 0.35％，Si 1.2％，P 0.03％，S 0.02％ Al 0.8％。

Claims (5)

1.钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺，其特征在于：它是将钒酸钙、铝粉、铁质料按下述重量配比冶炼得到钒铁：
钒酸钙：100份，铝粉：23～28份，铁质料：23～27份；
其中，所述的钒酸钙为偏钒酸钙、焦钒酸钙、正钒酸钙中的至少一种，其含钒品位为24％～43％。
2.根据权利要求1所述的钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺，其特征在于：
钒酸钙100份与21.29～26.57份的铝粉、22.15～26.52份的铁质料作为主炉料，其余铝粉和铁质料混匀作为精炼还原粉料，在冶炼终点前一次或分多次加入精炼还原粉料，使得熔渣的残钒小于0.8％。
3.根据权利要求2所述的钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺，其特征在于：
精炼还原粉料是在熔渣中残钒含量为0.8％～2.0％时一次性加入。
4.根据权利要求1～3任一项所述的钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺，其
特征在于：原料铝粉含量大于98％，粒度为1mm～3mm；铁质料铁含量大于93％，粒度小于20mm。
5.根据权利要求4所述的钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺，其特征在于：
铁质料是碳素废钢、铁屑或铁粉中的至少一种。
CNB2007102014475A 2007-08-22 2007-08-22 钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺 Active CN100535151C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2007102014475A CN100535151C (zh) 2007-08-22 2007-08-22 钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2007102014475A CN100535151C (zh) 2007-08-22 2007-08-22 钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101100720A true CN101100720A (zh) 2008-01-09
CN100535151C CN100535151C (zh) 2009-09-02

Family

ID=39035167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2007102014475A Active CN100535151C (zh) 2007-08-22 2007-08-22 钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100535151C (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101693975B (zh) * 2009-10-28 2011-06-29 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 一种提高钒氮合金氮含量的方法
CN102115821A (zh) * 2010-09-13 2011-07-06 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 冶炼钒铁的方法
CN102154564A (zh) * 2011-05-19 2011-08-17 攀枝花市银江金勇工贸有限责任公司 一种以攀西钒原料冶炼制取钒铁合金的方法
CN103993165A (zh) * 2014-06-04 2014-08-20 湖南创大钒钨有限公司 用偏钒酸铵制粒替代片状五氧化二钒生产钒铁的方法
CN105369113A (zh) * 2015-11-12 2016-03-02 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种钒酸钙直接合金化冶炼含钒钢水工艺
CN115058606A (zh) * 2022-07-22 2022-09-16 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种降低钒铁冶炼吨产品铝耗的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1847432A (zh) * 2005-04-12 2006-10-18 陈东红 烧结钒铁合金及制取方法
CN101148733A (zh) * 2006-09-21 2008-03-26 攀枝花新钢钒股份有限公司 钒铁喷粉精炼工艺

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101693975B (zh) * 2009-10-28 2011-06-29 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 一种提高钒氮合金氮含量的方法
CN102115821A (zh) * 2010-09-13 2011-07-06 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 冶炼钒铁的方法
CN102115821B (zh) * 2010-09-13 2013-01-23 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 冶炼钒铁的方法
CN102154564A (zh) * 2011-05-19 2011-08-17 攀枝花市银江金勇工贸有限责任公司 一种以攀西钒原料冶炼制取钒铁合金的方法
CN102154564B (zh) * 2011-05-19 2012-10-03 攀枝花市银江金勇工贸有限责任公司 一种以攀西钒原料冶炼制取钒铁合金的方法
CN103993165A (zh) * 2014-06-04 2014-08-20 湖南创大钒钨有限公司 用偏钒酸铵制粒替代片状五氧化二钒生产钒铁的方法
CN105369113A (zh) * 2015-11-12 2016-03-02 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种钒酸钙直接合金化冶炼含钒钢水工艺
CN115058606A (zh) * 2022-07-22 2022-09-16 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种降低钒铁冶炼吨产品铝耗的方法
CN115058606B (zh) * 2022-07-22 2023-11-07 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种降低钒铁冶炼吨产品铝耗的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100535151C (zh) 2009-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100535151C (zh) 钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺
CN101724752B (zh) 中钒铁的冶炼方法
CN108085577A (zh) 一种提高吨钢废钢比的冶炼方法
CN101775508B (zh) 一种低碳锰铁的生产方法
CN101724751B (zh) 高钒铁的冶炼方法
CN103911479B (zh) 90t顶底复吹转炉中铬矿直接还原合金化的方法
CN104726715A (zh) 一种钒铬废渣资源化利用方法
CN101353177A (zh) 利用废铝灰生产六铝酸钙的方法
CN101824503B (zh) 采用含钒转炉钢渣生产含钒生铁的方法
CN104878289A (zh) 高铈稀土硅铁合金及其生产方法
CN102534273A (zh) 一种硅铝热法冶炼钼铁工艺
CN104328278A (zh) 高纯度钒铝合金生产的造渣剂以及生产方法
CN103924089A (zh) 一种熔融处理不锈钢粉尘、炉渣及含Cr污泥的方法
CN103643056A (zh) 低碳锰铁的冶炼方法
CN103468856A (zh) 一种钢的钼合金化方法
CN103643094B (zh) 高碳锰铁的冶炼方法
CN111826498A (zh) 一种增加螺纹钢强度的添加剂及其制备方法和用途
CN103757262B (zh) 利用钒酸铁电硅热法生产中钒铁的方法
CN106082721A (zh) 一种利用有色金属冶炼渣生成的水泥熟料
CN103031409B (zh) 一种利用精炼炉除尘灰炼钢脱氧的新工艺
CN104498743B (zh) 高碳50钒铁的低成本生产方法
CN100564546C (zh) 一种预熔电炉前期熔渣方法
CN113265536A (zh) 一种硅铁冶金副产物循环再利用的方法
CN111004929A (zh) 一种利用含钒铁水和硅石生产硅钒合金的方法
CN101864518A (zh) 一种低磷钒铁的生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: PANGANG GROUP IRON STEEL VANADIUM TITANIUM CO., LT

Free format text: FORMER NAME: PANZHIHUA NEW STEEL + VANADIUM CO., LTD.

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 617000 science and Technology Department, Xiangyang Village, East District, Sichuan, Panzhihua

Patentee after: Pangang Group Steel Vanadium & Titanium Co., Ltd.

Address before: 617000 science and Technology Department, Xiangyang Village, East District, Sichuan, Panzhihua

Patentee before: Panzhihua New Steel & Vanadium Co., Ltd.