CN105112594A - 倾翻炉冶炼钒铁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种大型倾翻炉冶炼钒铁的方法，属于冶金领域。本发明提供一种倾翻炉冶炼钒铁的方法，其以氧化钒和回收料为原料，采用电铝热法加浇注工艺冶炼钒铁；其中，氧化钒配料时采用铝为还原剂；回收料配料时采用硅铁为还原剂，所述回收料为倾翻炉电铝热法冶炼钒铁过程中产生的含钒物料。本发明针对大型倾翻炉电铝热法冶炼过程中产生的富渣、渗合金和除尘灰等含钒物料进行回收来冶炼钒铁，从而有效地回收了钒资源。

Description

倾翻炉冶炼钒铁的方法

技术领域

本发明具体涉及一种大型倾翻炉冶炼钒铁的方法，属于冶金领域。

背景技术

钒铁是一种钢铁产品重要的合金添加剂，通常采用电硅热法、炉外铝热法及电铝热法生产；电硅热法冶炼钒铁是用电弧炉加热，以硅铁做还原剂还原钒化合物，是国际通用的中、低钒铁生产技术。电铝热法是在铝热法(以金属铝做还原剂)钒铁生产技术的基础上发展形成的具有目前国际先进水平的高钒铁生产技术，电铝热法往往采用低价氧化钒为原料。

公开号为CN102115800B的专利公开了一种钒铁合金清洁生产工艺，其将电硅热法和电铝热法两种钒铁生产工艺在同一场地实施，实现具备全牌号钒铁合金生产能力；但是公开号为CN102115800B的专利中冶炼钒铁采用的是直筒炉，虽然直筒炉工艺是一套成熟工艺，具有操作简单的优点，但是其缺点在于能耗和成本较高，另外该工艺容易造成钒铁成分不均，砂化结晶等质量缺陷。

鉴于直筒炉的上述缺陷，倾翻炉可有效解决这些质量问题。但是使用大型倾翻炉冶炼钒铁的过程中，会产生一定量的富渣、除尘灰和渗合金等二次资源，由于其含钒量较高，需对其进行回收。现有的回收方式是采用在正常配料时往每罐物料中加入一定量的上述二次资源(含钒物料)，但是冶炼效果较差，不但钒资源回收量较小，而且影响正常冶炼炉况，不利于钒资源回收。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种倾翻炉冶炼钒铁的方法，其以氧化钒、回收料为原料，充分利用了现有倾翻炉电铝热法冶炼钒铁过程中产生的富渣、渗合金以及除尘灰等回收料。

本发明的技术方案：

本发明提供一种倾翻炉冶炼钒铁的方法，其以氧化钒和回收料为原料，氧化钒配料时采用铝为还原剂，回收料配料时采用硅铁为还原剂；然后采用倾翻炉电铝热法冶炼加浇注工艺冶炼钒铁；其中，所述回收料为倾翻炉电铝热法冶炼钒铁过程中产生的含钒物料。

所述氧化钒为五氧化二钒或三氧化二钒中的至少一种。

所述回收料为富渣、渗合金和除尘灰。

进一步，配料时，配铝系数为100％～120％；配硅系数为200％～280％。

进一步，上述方法中，倾翻炉电铝热法冶炼加浇注工艺中采用至少一期的冶炼方式，优选为1～3期，更优选为2期冶炼。

进一步，倾翻炉冶炼钒铁的方法包括以下步骤：

a)配料：首先采用铝作为还原剂对氧化钒进行配料，配铝系数为100％～120％；采用硅铁对回收料进行配料，配硅系数为200％～280％；并将除尘灰加到倾翻炉炉底；

b)采用一期的冶炼方式进行冶炼：将配好的氧化钒800kg～1300kg加入炉内通电加热，待炉内形成熔池后加入第一期原料1500kg～2200kg进行冶炼，所述第一期原料为步骤a中采用硅铁配好的回收料；

c)待熔渣中总钒＜1.0％时，第一次出渣；然后向炉内加入精炼料800kg～1300kg，待渣中总钒＜2.0％时，将合金液和精炼渣从出铁口浇入锭模；待其冷却后，进行渣铁分离和破碎；所述精炼料为步骤a中配好的氧化钒。

进一步，倾翻炉冶炼钒铁的方法包括以下步骤：

a)配料：首先采用铝作为还原剂对氧化钒进行配料，配铝系数为100％～120％；采用硅铁对回收料进行配料，配硅系数为200％～280％；并将除尘灰加到倾翻炉炉底；

b)采用至少两期的冶炼方式进行冶炼：将配好的氧化钒800kg～1300kg加入炉内通电加热，待炉内形成熔池后加入第一期原料1500kg～2200kg进行冶炼，待熔渣中总钒＜1.0％时第一次出渣；然后加入第二期原料1500kg～2200kg进行冶炼，待熔渣中总钒＜1.0％时第二次出渣；以此类推进行至少两期冶炼；所述第一期原料、第二期原料均为步骤a中采用硅铁配好的回收料；

c)最后向炉内加入精炼料800kg～1300kg，待渣中总钒＜2.0％时，将合金液和精炼渣从出铁口浇入锭模；待其冷却后，进行渣铁分离和破碎；所述精炼料为步骤a中配好的氧化钒。

倾翻炉电铝热法冶炼钒铁过程中产生的含钒物料的回收利用方法，即将其以硅铁为还原剂进行配料，氧化钒以铝为还原剂进行配料，然后将配好的含钒物料和氧化钒采用倾翻炉电铝热法冶炼钒铁。

本发明的有益效果：

本发明针对大型倾翻炉电铝热法冶炼过程中产生的富渣、渗合金和除尘灰等含钒物料进行了回收，有效的回收了钒资源。

具体实施方式

本发明提供一种倾翻炉冶炼钒铁的方法，其以氧化钒和回收料为原料，氧化钒配料时采用铝为还原剂，回收料配料时采用硅铁为还原剂；然后采用倾翻炉电铝热法冶炼加浇注工艺冶炼钒铁；其中，所述回收料为倾翻炉电铝热法冶炼钒铁过程中产生的含钒物料(即单纯以氧化钒为原料进行电铝热法冶炼钒铁)。

进一步，配料时，配铝系数为100％～120％；配硅系数为200％～280％。

配铝系数即氧化钒理论配铝量的倍数，配硅系数即氧化钒理论配硅量的倍数。

本发明中，倾翻炉电铝热法冶炼钒铁的方法即将一定量配料后的五氧化二钒铺入炉底，电极引弧形成熔池后，加主料五氧化二钒和相应配比的辅材，通电冶炼；当贫渣达到要求后出渣，加入一定量的精炼料精炼，待精炼渣成分达到要求后，浇铸至锭模内。

倾翻炉电铝热法冶炼钒铁过程中产生的含钒物料的回收利用方法，即将其以硅铁为还原剂进行配料，氧化钒以铝为还原剂进行配料，然后将配好的含钒物料和氧化钒采用倾翻炉电铝热法冶炼钒铁。

本发明就是在大型倾翻炉电铝热法钒铁的基础上，对其冶炼过程中产生的富渣、渗合金以及除尘灰等含钒物料采用硅铝热法进行回收。

生产方法具体步骤如下：

在配料时氧化钒采用铝作还原剂，富渣、渗合金以及除尘灰等采用硅铁作还原剂进行配料；将配好的物料通过三点加料小车加入炉内进行冶炼，冶炼分为一期还原、二期还原和精炼期三个阶段；冶炼后将铁水浇注进钒铁锭模内，经过冷却、拆炉和水淬后进行精整破碎，合格粒度包装外卖，10mm粒度下的钒铁细粉回炉。整个冶炼过程中产生的除尘灰、渗合金又返回到硅铝热法再加工。

采用硅铝热法集中对含钒物料进行回收。在配料时采用五氧化二钒配铝和含钒物料配硅铁的方式，对含钒物料进行集中回炉，待产生足够量的钒铁后再出铁。

该方法实施后，解决了含钒物料回收效果较差的现状，大幅度增加钒资源回收率，提高钒铁冶炼回收率，降低钒铁加工成本。

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1

1、首先采用铝作为还原剂对五氧化二钒进行配料(配铝系数110％)，采用硅铁对富渣和渗合金进行配料(配硅系数为250％)，并将除尘灰加到倾翻炉炉底；

2、将配好的五氧化二钒1000kg加入炉内通电加热，待炉内形成熔池后加入一期原料(原料为采用硅铁配好的富渣和渗合金2000kg)进行冶炼；

3、待渣中TV达到预期水平(渣中TV＜1.0％)时，第一次出渣；之后加入第二期原料(原料为采用硅铁配好的富渣2000kg)冶炼，待熔渣中TV达到预期水平(渣中TV＜1.0％)时，第二次出渣；然后向炉内加入精炼料(配好的五氧化二钒1000kg，待渣中TV达到预期水平(渣中TV＜2.0％)时，将合金液和精炼渣一并从出铁口浇入锭模。待其冷却后，进行渣铁分离，破碎。

实施例2

1、首先采用铝作为还原剂对五氧化二钒进行配料(配铝系数110％)，采用硅铁对富渣和渗合金进行配料(配硅系数250％)，并将除尘灰加到倾翻炉炉底；

2、将配好的五氧化二钒1000kg加入炉内通电加热，待炉内形成熔池后加入一期原料(原料为采用硅铁配好的富渣1900kg)进行冶炼；

3、待渣中TV达到预期水平(渣中TV＜1.0％)时，第一次出渣；然后向炉内加入精炼料(配好的五氧化二钒1000kg)，待渣中TV达到预期水平(渣中TV＜2.0％)时，将合金液和精炼渣一并从出铁口浇入锭模；待其冷却后，进行渣铁分离，破碎。

实施例3

1、首先采用铝作为还原剂对五氧化二钒进行配料(配铝系数110％)，采用硅铁对富渣和渗合金进行配料(配硅系数250％)，并将除尘灰加到倾翻炉炉底；

2、将配好的五氧化二钒1000kg加入炉内通电加热，待炉内形成熔池后加入一期原料(原料为采用硅铁配好的富渣2000kg)进行冶炼；

3、待渣中TV达到预期水平(渣中TV＜1.0％)时，第一次出渣；之后加入第二期原料(原料为采用硅铁配好的富渣2000kg)冶炼，待熔渣中TV达到预期水平(渣中TV＜1.0％时，第二次出渣；之后加入第三期原料(原料为采用硅铁配好的富渣2000kg)冶炼，待熔渣中TV达到预期水平(渣中TV＜1.0％)时，第三次出渣；然后向炉内加入精炼料(配好的五氧化二钒1000kg)，待渣中TV达到预期水平(渣中TV＜2.0％)时，将合金液和精炼渣一并从出铁口浇入锭模。待其冷却后，进行渣铁分离，破碎。

对比例1

1、首先采用铝作为还原剂对五氧化二钒、富渣和渗合金进行配料(配铝系数110％)，并将除尘灰加到倾翻炉炉底；

2、将配好的五氧化二钒1000kg加入炉内通电加热，待炉内形成熔池后加入一期原料(原料为采用铝配好的富渣2000kg)进行冶炼；

3、待渣中TV达到预期水平(渣中TV＜1.0％)时，第一次出渣；之后加入第二期原料(原料为采用铝配好的富渣2000kg)冶炼，待熔渣中TV达到预期水平(渣中TV＜1.0％)时，第二次出渣；然后向炉内加入精炼料(配好的五氧化二钒1000kg)，待渣中TV达到预期水平(渣中TV＜2.0％)时，将合金液和精炼渣一并从出铁口浇入锭模。待其冷却后，进行渣铁分离，破碎。

对比例2

1、首先采用硅铁作为还原剂对五氧化二钒、富渣和渗合金进行配料，并将除尘灰加到倾翻炉炉底(配硅系数250％)；

2、将配好的五氧化二钒1000kg加入炉内通电加热，待炉内形成熔池后加入一期原料(采用硅铁配好的富渣)2000kg进行冶炼；

3、待渣中TV达到预期水平渣中TV＜2.0％时，第一次出渣；之后加入第二期原料(原料为采用硅铁配好的富渣2000kg)冶炼，待熔渣中TV达到预期水平渣中TV＜2.0％时，第二次出渣；然后向炉内加入精炼料(配好的五氧化二钒1000kg)，待渣中TV达到预期水平(渣中TV＜3.0％)时，将合金液和精炼渣一并从出铁口浇入锭模。待其冷却后，进行渣铁分离，破碎。

上述实施例以及对比例的实验条件及冶炼结果如表1所示。

表1

Claims (10)

1.倾翻炉冶炼钒铁的方法，其特征在于，其以氧化钒和回收料为原料，采用电铝热法加浇注工艺冶炼钒铁；其中，氧化钒配料时采用铝为还原剂；回收料配料时采用硅铁为还原剂，所述回收料为倾翻炉电铝热法冶炼钒铁过程中产生的含钒物料。

2.根据权利要求1所述倾翻炉冶炼钒铁的方法，其特征在于，所述氧化钒为五氧化二钒或三氧化二钒中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述倾翻炉冶炼钒铁的方法，其特征在于，所述回收料为富渣、渗合金和除尘灰。

4.根据权利要求1～3任一项所述倾翻炉冶炼钒铁的方法，其特征在于，配料时，配铝系数为100％～120％；配硅系数为200％～280％。

5.根据权利要求1～4任一项所述倾翻炉冶炼钒铁的方法，其特征在于，倾翻炉电铝热法冶炼加浇注工艺中采用至少一期的冶炼方式；优选1～3期，更优选为2期。

6.根据权利要求5所述倾翻炉冶炼钒铁的方法，其特征在于，倾翻炉冶炼钒铁的方法包括以下步骤：

a)配料：首先采用铝作为还原剂对氧化钒进行配料，配铝系数为100％～120％；采用硅铁对回收料进行配料，配硅系数为200％～280％；并将除尘灰加到倾翻炉炉底；

b)采用一期的冶炼方式进行冶炼：将配好的氧化钒800kg～1300kg加入炉内通电加热，待炉内形成熔池后加入第一期原料1500kg～2200kg进行冶炼，所述第一期原料为步骤a中采用硅铁配好的回收料；

c)待熔渣中总钒＜1.0％时，第一次出渣；然后向炉内加入精炼料800kg～1300kg，待渣中总钒＜2.0％时，将合金液和精炼渣从出铁口浇入锭模；待其冷却后，进行渣铁分离和破碎；所述精炼料为步骤a中配好的氧化钒。

7.根据权利要求5所述倾翻炉冶炼钒铁的方法，其特征在于，倾翻炉冶炼钒铁的方法包括以下步骤：

a)配料：首先采用铝作为还原剂对氧化钒进行配料，配铝系数为100％～120％；采用硅铁对回收料进行配料，配硅系数为200％～280％；并将除尘灰加到倾翻炉炉底；

b)采用至少两期的冶炼方式进行冶炼：将配好的氧化钒800kg～1300kg加入炉内通电加热，待炉内形成熔池后加入第一期原料1500kg～2200kg进行冶炼，待熔渣中总钒＜1.0％时第一次出渣；然后加入第二期原料1500kg～2200kg进行冶炼，待熔渣中总钒＜1.0％时第二次出渣；以此类推进行至少两期冶炼；所述第一期原料、第二期原料均为步骤a中采用硅铁配好的回收料；

c)最后向炉内加入精炼料800kg～1300kg，待渣中总钒＜2.0％时，将合金液和精炼渣从出铁口浇入锭模；待其冷却后，进行渣铁分离和破碎；所述精炼料为步骤a中配好的氧化钒。

8.倾翻炉电铝热法冶炼钒铁过程中产生的含钒物料的回收利用方法，其特征在于，将所述含钒物料以硅铁为还原剂进行配料，氧化钒以铝为还原剂进行配料，然后将配好的含钒物料和氧化钒采用倾翻炉电铝热法冶炼钒铁。

9.根据权利要求8所述倾翻炉电铝热法冶炼钒铁过程中产生的含钒物料的回收利用方法，其特征在于，所述将配好的含钒物料和氧化钒采用倾翻炉电铝热法冶炼钒铁倾翻炉冶炼钒铁的方法包括以下步骤：

a)配料：首先采用铝作为还原剂对氧化钒进行配料，配铝系数为100％～120％；采用硅铁对所述含钒物料进行配料，配硅系数为200％～280％；

b)采用一期的冶炼方式进行冶炼：将配好的氧化钒800kg～1300kg加入炉内通电加热，待炉内形成熔池后加入第一期原料1500kg～2200kg进行冶炼，所述第一期原料为步骤a中采用硅铁配好的含钒物料；

c)待熔渣中总钒＜1.0％时，第一次出渣；然后向炉内加入精炼料800kg～1300kg，待渣中总钒＜2.0％时，将合金液和精炼渣从出铁口浇入锭模；待其冷却后，进行渣铁分离和破碎；所述精炼料为步骤a中配好的氧化钒。

10.根据权利要求8所述倾翻炉电铝热法冶炼钒铁过程中产生的含钒物料的回收利用方法，其特征在于，所述将配好的含钒物料和氧化钒采用倾翻炉电铝热法冶炼钒铁倾翻炉冶炼钒铁的方法包括以下步骤：

a)配料：首先采用铝作为还原剂对氧化钒进行配料，配铝系数为100％～120％；采用硅铁对所述含钒物料进行配料，配硅系数为200％～280％；

b)采用至少两期的冶炼方式进行冶炼：将配好的氧化钒800kg～1300kg加入炉内通电加热，待炉内形成熔池后加入第一期原料1500kg～2200kg进行冶炼，待熔渣中总钒＜1.0％时第一次出渣；然后加入第二期原料1500kg～2200kg进行冶炼，待熔渣中总钒＜1.0％时第二次出渣；以此类推进行至少两期冶炼；所述第一期原料、第二期原料均为步骤a中采用硅铁配好的含钒物料；

c)最后向炉内加入精炼料800kg～1300kg，待渣中总钒＜2.0％时，将合金液和精炼渣从出铁口浇入锭模；待其冷却后，进行渣铁分离和破碎；所述精炼料为步骤a中配好的氧化钒。