CN101407852A - 利用转炉从超低钒铁水中提取钒渣的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用转炉从超低钒铁水中提取钒渣的方法。所述方法包括的步骤有：将含钒量为0.14％～0.20％的脱硫铁水兑入转炉，然后向其中加入含铁氧化物；下顶枪至铁水液面上方，然后进行吹氧；吹氧结束后，加入碳质还原剂，进行摇炉；吹炼结束后得到钒渣和半钢铁水。根据本发明的方法能够有效地保证提取铁水中的有价元素－钒，并为低硫钢的生产提供了重要的原料。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用转炉从高炉或电炉冶炼出的含钒脱硫铁水中提取钒渣的方法，更具体地讲，本发明涉及一种利用转炉从高炉或电炉冶炼出的含钒量为0.14％～0.20％的脱硫铁水中提取钒渣的方法。
背景技术
根据国内外文献报道，从铁水中提钒的报道较多，主要工艺有转炉提钒、摇包提钒和铁水罐提钒，其中，转炉提钒的厂家最多，提钒率也最高。转炉提钒又分为顶吹、底吹、顶底复吹、顶底侧复吹提钒工艺；摇包提钒和铁水罐提钒均只有一家，采用铁水罐提钒的只有新西兰一家，其钒渣产量也很低，只有17kt。在国内外现有铁水提钒厂家(表1)中，铁水[V]均在0.25％以上，铁水[V]在0.20％以下者仅见报道。
表1国内外用于提钒的铁水钒含量及技术指标与本项目对比/％
| 企业 | 铁水[V] | 半钢[V] | 半钢[C] | 钒氧化率 | 钒回收率 |
| 承钢 | ≥0.5 | 0.04-0.08 | 3.17 | 87.8 | 77.6 |
| 攀钢 | 0.298 | 0.01-0.08 | 3.57 | 91.42 | 82 |
| 俄罗斯下塔吉尔 | 0.46 | 0.02-0.04 | 3.0-3.26 | ≥90 | 82-84 |
| 俄罗斯丘索夫 | 0.48 | 0.04 | 3.4-3.8 | ＞92 | ＞85 |
| 南非海威尔德 | 0.80 | 0.07 | ＞93 | 82 | |
| 新西兰 | 0.49 | 0.19 | 3.2 | 61 | 38 |
从上述已有技术看，采用含钒0.15％～0.20％的铁水提钒，未见任何文献报道，尚属先例。
在现有技术中，采用超低含钒铁水提取钒渣的难度在于如何有效地控制熔池的温度，同时使渣铁分离良好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够利用转炉从超低钒铁水中提取钒渣的方法。
本发明的另一目的在于通过调整提取钒渣过程中的冷却制度、控制氧枪的枪位等从超低钒铁水中提取钒渣。
为了实现上述目的，本发明提供了一种利用转炉从超低钒铁水中提取钒渣的方法，所述方法包括的步骤有：将含钒量为0.14％～0.20％的脱硫铁水兑入转炉，然后向其中加入含铁氧化物；下顶枪至铁水液面上方，然后进行吹氧；吹氧结束后，加入碳质还原剂，进行摇炉；吹炼结束后得到钒渣和半钢铁水。
在本发明的示例实施例中，含铁氧化物的加入量为10kg/tFe～18kg/tFe且含铁氧化物的TFe含量为≥55％。优选地，含铁氧化物的TFe含量在60％以上。含铁氧化物可为铁皮、铁精矿、铁矿石、含铁氧化球团或炼铁用烧结矿。
另外，根据本发明的示例性实施例，在吹氧的步骤中，供氧压力可为0.2MPa～1.0MPa，氧枪枪位可为0.5m～1.4m，供氧时间可为3min～6min。此外，碳质还原剂的加入量可为1kg/tFe～3kg/tFe，摇炉时间为1min～3min。碳质还原剂可为煤或焦炭。吹炼终点温度可为1360℃～1380℃。
具体实施方式
下面将参照本发明的具体实施例来描述根据本发明的从超低含钒铁水中提钒的方法。
根据本发明的从超低含钒铁水中提钒的方法包括的步骤有：
1)获得超低钒铁水：首先由高炉或电炉生产出含钒铁水，经脱硫、除渣后，得到含钒为0.14％～0.20％且含硫≤0.020％的超低钒铁水；
2)采用转炉提钒：将含钒为0.14％～0.20％的超低钒铁水兑入转炉，然后再加入10kg/tFe～18kg/tFe的含铁氧化物作为冷却剂，下顶枪至铁水液面上方，吹氧提钒，其中，供氧压力为0.2MPa～1.0MPa，氧枪枪位为0.5m～1.4m(恒低枪位)，供氧时间为3min～6min；吹氧结束后，加入1kg/tFe～3kg/tFe的碳质还原剂，然后摇炉1min～3min，吹炼终点温度为1360℃～1380℃，得到品位可达6％～15％的符合商品钒渣的技术要求的钒渣，并得到碳含量在2.5％～4.0％、硫含量在0.020％以下的半钢，其中，钒氧化率可达78％～85％，钒回收率可达70％～78％；
3)半钢冶炼和钒渣的水法提钒：得到的半钢可用电炉或转炉进行冶炼，并且得到的钒渣可采用现有技术中的水法提钒工艺提取出合格的V2O5产品。
在上述方法中，提钒所用的转炉的型号可根据超低钒铁水的年产量而定。例如，超低钒铁水的年产量在10万吨以下时，可用3吨(t)～10t的小型转炉来提钒；超低钒铁水的年产量在10万吨～100万吨时，可用10t～80t的中型转炉来提钒；超低钒铁水的年产量在100万吨以上时，可用100t以上大型转炉来提钒。
另外，在上述方法中，含铁氧化物可为铁皮、铁精矿、铁矿石、含铁氧化球团、炼铁用烧结矿等，并且该含铁氧化物的TFe(全铁)含量为≥55％。优选地，该含铁氧化物的TFe含量在60％以上。
此外，在上述方法中，碳质还原剂可为煤、焦炭等。
下面，具体地示出了本发明的四个实施例。
实施例1
电炉冶炼出的超低钒铁水，经脱硫扒渣后得到超低钒脱硫铁水，其成分为：3.83％C、0.17％V、0.013％S，余量主要为Fe；然后向3t转炉内装入该超低钒脱硫铁水5t和含铁氧化物物料(如：铁皮)为10kg/tFe，最后对转炉通过顶吹氧(供氧压力：0.2MPa，氧枪枪位0.5m)进行吹钒，供氧6min后，加碳质还原剂1kg/tFe，摇炉1min，扒出钒渣，吹炼终点温度为1360℃。吹炼后获得的半钢成分为：3.2％C、0.013％S、0.020％V。此半钢送炼钢生产；获得的钒渣主要成分为：1.5％Ca0，6％V2O5，10％SiO2，29％TFe，0.03％P，该钒渣送水法提钒厂，萃取生产出符合国标的V2O5。
实施例2
高炉冶炼出的超低钒铁水，经脱硫扒渣后得到超低钒脱硫铁水，其成分为：4.4％C、0.17％V、0.010％S，余量主要为Fe；然后向50t转炉内装入该超低钒脱硫铁水60t和含铁氧化物物料(如：铁皮)为14kg/tFe，最后对转炉通过顶吹氧(供氧压力：0.7MPa，氧枪枪位0.9m)进行吹钒，供氧5min后，加碳质还原剂2kg/tFe，摇炉2min，扒出钒渣，吹炼终点温度为1380℃。吹炼后获得的半钢成分为：3.56％C、0.010％S、0.028％V。此半钢送炼钢生产；获得的钒渣主要成分为：1.0％Ca0，10％V2O5，12％SiO2，28％TFe，0.04％P，该钒渣送水法提钒厂，萃取生产出符合国标的V2O5。
实施例3
高炉冶炼出的超低钒铁水，经脱硫扒渣后得到超低钒脱硫铁水，其成分为：4.3％C、0.20％V、0.019％S，余量主要为Fe；然后向120t转炉内装入该超低钒脱硫铁水150t和含铁氧化物物料为18kg/tFe，最后对转炉通过顶吹氧(供氧压力：1.0MPa，氧枪枪位1.4m)进行吹钒，供氧6min后，加碳质还原剂3kg/tFe，摇炉3min，扒出钒渣，吹炼终点温度为1375℃。吹炼后获得的半钢成分为：4.0％C、0.020％S、0.03％V。此半钢送炼钢生产；获得的钒渣主要成分为：2.0％Ca0，15％V2O5，14％SiO2，27％TFe，0.05％P，该钒渣送水法提钒厂，萃取生产出符合国标的V2O5。
实施例4
电炉冶炼出的超低钒铁水，经脱硫扒渣后得到超低钒脱硫铁水，其成分为：3.7％C、0.14％V、0.010％S，余量主要为Fe；然后向3t转炉内装入该超低钒脱硫铁水5t和含铁氧化物物料(如：铁皮)为10kg/tFe，最后对转炉通过顶吹氧(供氧压力：0.4MPa，氧枪枪位0.5m)进行吹钒，供氧3min后，加碳质还原剂1.5kg/tFe，摇炉1.5min，扒出钒渣，吹炼终点温度为1370℃。吹炼后获得的半钢成分为：2.5％C、0.011％S、0.020％V。此半钢送炼钢生产；获得的钒渣主要成分为：1.5％Ca0，6％V2O5，10％SiO2，30％TFe，0.05％P，该钒渣送水法提钒厂，萃取生产出符合国标的V2O5。
通过上述的实施例可以看出，根据本发明的从含钒量为0.14％～0.20％的超低钒铁水中提取钒渣的方法，能够有效地保证提取铁水中的有价元素-钒，并为低硫钢的生产提供了重要的原料。根据本发明的该方法拓宽了铁水提钒技术中铁水含钒量的范围，可形成新的利润增长点，提高企业效益。
尽管已经描述了实施例，但是本发明的实施例不限于此。对于本领域的技术人员将清楚的是，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对实施例做出修改和变形。
Claims (7)
1、一种利用转炉从超低钒铁水中提取钒渣的方法，所述方法包括的步骤有：
将含钒量为0.14％～0.20％的脱硫铁水兑入转炉，然后向其中加入含铁氧化物；
下顶枪至铁水液面上方，然后进行吹氧；
吹氧结束后，加入碳质还原剂，进行摇炉；
吹炼结束后得到钒渣和半钢铁水。
2、根据权利要求1所述的方法，其中，含铁氧化物的加入量为10kg/tFe～18kg/tFe且含铁氧化物的TFe含量为≥55％。
3、根据权利要求2所述的方法，其中，含铁氧化物为铁皮、铁精矿、铁矿石、含铁氧化球团或炼铁用烧结矿。
4、根据权利要求1所述的方法，其中，在吹氧的步骤中，供氧压力为0.2MPa～1.0MPa，氧枪枪位为0.5m～1.4m，供氧时间为3min～6min。
5、根据权利要求1所述的方法，其中，碳质还原剂的加入量为1kg/tFe～3kg/tFe，摇炉时间为1min～3min。
6、根据权利要求5所述的方法，其中，碳质还原剂为煤或焦炭。
7、根据权利要求1所述的方法，其中，吹炼终点温度为1360℃～1380℃。
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