CN102094098A

CN102094098A - 高钒铁冶炼方法

Info

Publication number: CN102094098A
Application number: CN2011100530220A
Authority: CN
Inventors: 南乐金; 胡一武; 吴金婷
Original assignee: JIANGXI XINSHENG RARE METALS CO Ltd
Current assignee: JIANGXI XINSHENG RARE METALS CO Ltd
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2011-06-15

Abstract

本发明就是要提供一种高钒铁冶炼方法，采用铝热法生产工艺，包括混合原料,在冶炼炉内装入部分混合原料，采用下部点火法,混合原料逐步加入冶炼炉内，混合原料中包括主料V₂O₅及Al料和Fe粒，所述混合原料中V₂O₅，Al料，Fe粒质量比含量均分别≥98wt%。通过改进原料含量配比及改进冶炼炉等，使高钒铁冶炼生产成本得到下降，同时提高了钒冶炼回收率。

Description

高钒铁冶炼方法

技术领域：本发明涉及金属冶炼方法，特别是一种高钒铁冶炼方法。

背景技术：钒铁是钒和铁组成的铁合金，主要在冶炼钢中作为合金添加剂，高钒铁还广泛用于有色合金添加剂。常用的钒铁有含钒40%，60%和80%三种。高钒铁FeV₈₀是呈银灰色，可提高钢的强度，韧性，延展性和耐热性，高钒铁的应用越来越广泛。

目前现有的生产高钒铁FeV₈₀冶炼方法主要有碳热还原法，硅热法及铝热法。碳热还原法虽然生产成本低，但其产品中含碳量高，一般在4%以上，大部分钢种无法使用；硅热法又叫电硅热法，主要以硅铁作还原剂生产钒铁，但难以冶炼高品位，高含量的FeV₈₀产品。现国内外生产高钒铁的方法，普遍采用铝热法或叫铝热还原法，其以铝作还原剂，在冶炼炉内，采用下部点火法冶炼，先把小部分混合原料装入反应器中进行点火，反应开始后再陆续投加其余混合原料，但其回收率偏低，一般在90%左右。为提高回收率目前许多生产厂家均在对该方法不断进行改进。

如中国专利申请号为200910312478.7《高钒铁的冶炼方法》即是这样，其是采用V₂O₅和V₂O₃的混合物为原料，采用铝热法，包括底料和主料，底料为铝、V₂O₅、铁和碳，主料为V₂O₃铝、V₂O₅、铁、碳、莹石等，其仅是对原料组成成份作出改变，而没有从整个反应工艺整体性进行考虑改进，虽然在原料成本的铝耗等方面有所降低，但在整个冶炼过程中的综合生产成本，钒冶炼回收率、冶炼生产装置等方面，均存在差异和不足。

发明内容：本发明就是要提供一种高钒铁冶炼方法，其通过改进原料含量配比及改进冶炼炉等，使高钒铁冶炼生产成本得到下降，同时提高了钒冶炼回收率。

本发明的技术方案是采用铝热法生产工艺，包括混合原料,在冶炼炉内装入部分混合原料，采用下部点火法,混合原料逐步加入冶炼炉内，混合原料中包括主料V₂O₅及Al料和Fe粒，所述混合原料中V₂O₅，Al料，Fe粒质量比含量均分别≥98wt%。

本发明所述冶炼炉采用倾斜式旋转冶炼炉。

本发明所述下部点火法是用BaO₂和Al粉于冶炼炉下部进行点火。

本发明控制混合原料加入冶炼炉内的速度在150-200kg/（m²min）。

本发明技术方案主要是通过改变反应物原料中质量百分含量，提高反应物原料的纯度，以高纯度质量百分比含量为98%的V₂O₅作为主要原料，以98%的Al粒作还原剂，用98%含量的Fe作为调节生产产品的含钒量高低和单位发热量;其次是采用倾斜式旋转冶炼炉作为高钒铁冶炼炉，并通过控制反应原料的加料速度等，这样易使反应物原料进入冶炼炉内能均匀地分布，使反应物充分接触反应更完全，反应收率高达95.14%，并且提高钒铁的回收率，综合生产成本大幅降低，高钒铁FeV₈₀生产质量达到或超过国际先进质量标准要求，对环境无污染。

本发明生产出的产品经湖南省黑金属检测站检测，各项指标均符合国家GB4139-2004标准要求。

表1经检测本发明产品主要技术指标

检验项目	标准值%	检验结果%
			V	78.0-82.0	80.5
C	≤0.15	0.09

Si	≤1.5	1.1
			Mn	≤0.50	0.38
S	≤0.04	0.03
			P	≤0.05	0.03
Al	≤1.5	1.2

表2本发明产品与国内先进生产厂家质量指标对比

本发明涉及的主要反应方程式如下:

3 V₂O₅+10Al=6V+5Al₂O₃

1/2 V₂O₅+Al=V+1/2Al₂O₃

3/10 V₂O₅+Al=3/5V+1/2Al₂O₃

V+F=FeV连速固熔体。

具体实施方式：下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

本发明高钒铁冶炼方法，采用铝热法生产工艺进行生产，以V₂O₅作主要原料，Al粒作还原剂，Fe粒作为调节产品含钒量高低和单位发热量，V₂O₅、Al粒、Fe含量均为98wt%，并用倾斜式旋转冶炼炉，将需要生产FeV₈₀的V₂O₅、Al粒、Fe粒等的各种原料按配比制成混合原料后共约1200公斤，将少部分的上述混合原料装入倾斜式旋转冶炼炉底部即为底料，按现有的冶炼炉装入的原料底料一般控制在200kg左右，在放置好底料后，用BaO₂和Al粉从冶炼炉下部点火，然后开动倾斜式旋转冶炼炉，使冶炼炉旋转，并根据物料反应状况，均匀地将反应用混合原料加入到冶炼炉内，控制加料速度在160-180kg/（m².mm）,为使反应平稳用惰性物料和回收的钒铁炉渣来降低调节反应热,使反应结束后获得高钒铁产品,待高钒铁铁锭冷却10-15小时后,将产品表面渣粒清除干净,最后粉碎至规定的粒度大小,即得高钒铁FeV₈₀产品成品约452公斤。

按上述生产方法制备的高钒铁FeV₈₀产品经检测均符合表1质量指标要求。

Claims

1.一种高钒铁冶炼方法，采用铝热法生产工艺，包括混合原料,在冶炼炉内先装入小部分混合原料，采用下部点火法,混合原料逐步加入冶炼炉内冶炼，混合原料中包括主料V₂O₅及Al料和Fe粒，其特征是所述混合原料中V₂O₅，Al料，Fe粒含量质量比均分别≥98wt%。

2.依据权利要求1所述的高钒铁冶炼方法，其特征是所述冶炼炉采用倾斜式旋转冶炼炉。

3.依据权利要求1所述的高钒铁冶炼方法，其特征是所述下部点火法是用BaO₂和Al粉于冶炼炉下部进行点火。

4.依据权利要求1所述的高钒铁冶炼方法，其特征是控制混合原料加入冶炼炉内的速度在150-200kg/（m²min）。