CN102146527B

CN102146527B - 低铝高钒铁的冶炼方法

Info

Publication number: CN102146527B
Application number: CN201110074002A
Authority: CN
Inventors: 齐牧; 崔传海; 赵华; 惠兆生; 侯继宏; 刘志秋; 鲁少冲
Original assignee: CITIC Jinzhou Metal Co Ltd
Current assignee: Jinzhou Vanadium Industry Co.,Ltd.
Priority date: 2011-03-27
Filing date: 2011-03-27
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2031-03-27
Also published as: CN102146527A

Abstract

一种低铝高钒铁的冶炼方法，步骤如下：第一步采用炉外法冶炼，将五氧化二钒：铝粉：废钢：钒铁渣或石灰进行配料，点火反应生成高钒铁和炉渣；第二步：采用电炉法，在还原期将五氧化二钒：石灰混合均匀投入电弧炉内，加入废钢，待物料成熔融状态，加入工业硅和硅铝铁贫化炉渣，炉渣含钒量达到0.5%以下即可倒渣，倒渣前取合金样化验分析钒和硅作为监测；精炼期物料将五氧化二钒：石灰投入炉内给电进行精炼，化验合格后，利用钢包进行浇铸。优点是：结合铝热法和电硅热法冶炼于一体，充分利用五氧化二钒和铝的化学反应热，并在三相电弧炉内对含钒高的炉渣进行贫化还原、精炼，炼得高钒低铝的合格高钒铁，排放的炉渣含钒量小于0.5%，冶炼回收率在95%以上。

Description

低铝高钒铁的冶炼方法

技术领域

本发明涉及一种低铝高钒铁的冶炼方法。

背景技术

钒铁作为钢铁的一种合金添加剂，可改变钢材的物理特性，应用广泛。钒铁分为FeV40、FeV50、FeV80牌号，其中FeV80钒铁需求量逐年增大。目前FeV80钒铁主要以炉外法生产为主，其优点是操作简单，但由于完全靠五氧化二钒和铝反应自身放热来完成，反应激烈，难控制，回收率低，在89%—92%之间。

发明内容

本发明是要提供一种低铝高钒铁的冶炼方法，以解决现有的炉外法一步反应存在的反应难控制、回收率低以及合金含铝量大，用途受限制的问题。

本发明的技术解决方案是：

一种低铝高钒铁的冶炼方法，其特殊之处是：

第一步采用炉外法冶炼，物料配比是将五氧化二钒：铝粉：废钢：钒铁渣或石灰按照重量比100：40—60：6—10：30—50进行配料并混合均匀，点火反应后，生成高钒铁和炉渣；

第二步：还原期和精炼期采用电炉法，还原期将五氧化二钒：石灰按照重量比100：170-280配入，混合均匀投入电弧炉内，按投钒量的0.03-0.15倍加入废钢，利用电能进行熔化，待物料成熔融状态，按钒重量的0.3-0.55倍加入工业硅和钒重量的0.05-0.15倍加入硅铝铁贫化炉渣，炉渣含钒量达到0.5%以下即可倒渣，倒渣前取合金样化验分析钒和硅作为监测，钒含量在78%-82%，硅含量在3%-5%；精炼期将五氧化二钒：石灰按照重量比100：100-130配入，投入炉内给电进行精炼，化验合格后，利用钢包进行浇铸；所述的炉外法投钒量、还原期投钒量和精炼期投钒量的重量比为30-38：37—45：22—30。

上述的低铝高钒铁的冶炼方法，炉外法投钒量、还原期投钒量和精炼期投钒量的重量比为35-38：37—40：24—26。

上述的利用钢包进行浇铸时，钒铁渣用于炉外法冶炼时投料。

本发明的优点是：此方法结合铝热法和电硅热法冶炼于一体，充分利用五氧化二钒和铝的化学反应热，并在三相电弧炉内对含钒高的炉渣进行贫化还原、精炼，炼得高钒（钒含量在78—82%）低铝（铝含量小于0.1%）的合格高钒铁，排放的炉渣含钒量小于0.5%，冶炼回收率在95%以上。反应易控制，产品控制范围广。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

1、先是炉外法冶炼操作，将五氧化二钒300公斤，铝粉120公斤，钒铁渣100公斤混配均匀作为混合料放于炉前操作台上，往电弧炉内投入废钢18公斤，取炉外法混合料150公斤铺在电弧炉炉底，用1公斤氯酸钾和镁条明火点燃。

2、人工加入余下的炉外法物料，进一步反应，反应结束后生成高钒铁和炉渣，炉渣不外排。

3、还原期操作步骤是下放电极、给电加料、熔化还原、取样倒渣。

给电加料:取五氧化二钒340公斤、石灰630公斤混配好作为还原期物料下到电弧炉内，加入废钢17公斤。

熔化还原：随着混合料的投入，逐渐加大电流利用电能进行熔化，待物料成熔融状态，取工业硅120公斤及硅铝铁23公斤投入炉内贫化炉渣，待反应激烈时，有大量白色烟雾冒出，火焰白亮时上抬电极脱离渣面。

取样：当炉渣含钒量达到0.5%以下时（炉前工目测），取铁样分析钒79.97%和硅3.98%，停电倒渣。

4、精炼期操作，投精炼期混合料(五氧化二钒220公斤、石灰220公斤)于电弧炉内，给电进行熔化，待物料成熔融状态时，搅拌并取合金样分析钒含量82.87%、硅含量2.46%、碳含量0.147%、磷含量0.045%，当合金液及炉渣具有良好流动性和合适温度（1700-1800度）时出炉。

5、渣铁同出操作:倾动电弧炉，使炉渣及铁水同时倒入钢包内，吊运到浇铸区进行高钒铁浇铸，渣铁分离，控制浇铸方模内高钒铁厚度为50毫米；钒铁渣用于第一步炉外法冶炼时投料。

实施例2

1、先是炉外法冶炼操作，将五氧化二钒270公斤，铝粉135公斤，钒铁渣130公斤混配均匀作为混合料放于炉前操作台上，往电弧炉内投入废钢24公斤，取炉外法混合料150公斤铺在电弧炉炉底，用1公斤氯酸钾和镁条明火点燃。

2、人工加入余下的炉外法物料，进一步反应，反映结束后炉渣不外排。

给电加料:取五氧化二钒350公斤、石灰750公斤混配好作为还原期物料下到电弧炉内，加入废钢30公斤。

熔化还原：随着混合料的投入，逐渐加大电流进行熔化，待物料成熔融状态，取工业硅145公斤及硅铝铁42公斤投入炉内，待反应激烈时，有大量白色烟雾冒出，火焰白亮时上抬电极脱离渣面。

取样：当炉渣含钒量达到0.5%以下时（炉前工目测），取铁样分析钒含量80.2%和硅含量3.45%，停电倒渣。

4、精炼期操作是投精炼期混合料五氧化二钒230公斤、石灰290公斤于电弧炉内，给电进行熔化，待物料成熔融状态时，搅拌并取合金样分析钒含量81.5%、硅含量2.35%、碳含量0.13%、磷含量0.045%，当合金液及炉渣具有良好流动性和合适温度（1700-1800度）时出炉

实施例3

1、先是炉外法冶炼操作，将五氧化二钒300公斤，铝粉180公斤，钒铁渣130公斤混配均匀放于炉前操作台上，往电弧炉内投入废钢24公斤，取炉外法混合料150公斤铺在电弧炉炉底，用1公斤氯酸钾和镁条明火点燃。

3、还原期操作步骤是给电加料、熔化还原、取样倒渣。

给电加料:取五氧化二钒300公斤、石灰700公斤混配好作为还原期物料下到电弧炉内，加入废钢28公斤。

熔化还原：随着混合料的投入，逐渐加大电流进行熔化，待物料成熔融状态，取工业硅145公斤及硅铝铁37公斤投入炉内，待反应激烈时，有大量白色烟雾冒出，火焰白亮时上抬电极脱离渣面。

取样：当炉渣含钒量达到0.5%以下时（炉前工目测），取铁样分析钒含量78.89%和硅含量3.15%，停电倒渣。

4、精炼期操作是投精炼期混合料五氧化二钒210公斤、石灰240公斤于电弧炉内，给电进行熔化，待物料成熔融状态时，搅拌并取合金样分析钒含量80.65%、硅含量2.15%、碳含量0.125%、磷含量0.050%，当合金液及炉渣具有良好流动性和合适温度（1700-1800度）时出炉。

产出物料量（公斤）和成分及含量（%）的统计数据如下：

	V	Si	C	P	Al	重量
							实例1	82.28	0.76	0.148	0.045	0.03	540
实例2	81.93	0.76	0.165	0.048	0.02	525
							实例3	80.12	0.46	0.161	0.045	0.02	510

通过实际生产高钒铁成分与国家标准对比可以看出，本发明的高钒铁的含铝量超低，其他成分都符合国家标准，冶炼回收率在95%以上。

Claims

1.一种低铝高钒铁的冶炼方法，其特征是：

第一步采用炉外法冶炼，将五氧化二钒：铝粉：废钢：钒铁渣或石灰按照重量比100：40—60：6—10：30—50进行配料并混合均匀，投入电弧炉中，点火反应后，生成高钒铁和炉渣；

2.根据权利要求1 所述的低铝高钒铁的冶炼方法，其特征是：炉外法投钒量、还原期投钒量和精炼期投钒量的重量比为35-38：37—40：24—26。

3.根据权利要求1 所述的低铝高钒铁的冶炼方法，其特征是：利用钢包进行浇铸时，钒铁渣用于炉外法冶炼时投料。