CN113213783B - 一种钒铁冶炼渣的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钒铁冶炼技术领域，公开了一种钒铁冶炼渣的处理方法。该方法包括：(1)在钒铁合金冶炼结束后向冶炼炉内冶炼渣中加入冷态钒铝刚玉渣进行调质；(2)将电极插入物料中进行通电加热；(3)停止通电，移除电极，使冶炼炉保持旋转状态并搅拌物料；(4)搅拌结束后停止旋转冶炼炉，将电极插入物料中进行通电加热保温；(5)通电加热保温结束后，将物料静置冷却后拆炉，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣。本方法灵活性好，可操作性强，可稳定将刚玉渣中的Al2O3含量提高至80％以上，满足一些高强度、高耐火度耐材对原料的成分和使用性能要求，并且工艺流程短，炉渣成分均匀。
Description
技术领域
本发明涉及钒铁冶炼技术领域，具体涉及一种钒铁冶炼渣的处理方法。
背景技术
钒铁合金在冶炼过程中的还原产物为三氧化二铝，为了降低渣系熔点和粘度来充分回收渣中的钒元素，加入了大量的氧化钙，同时高温下镁质炉衬侵蚀也会导致渣中含有一定的氧化镁。现有的钒铁冶炼所得刚玉渣中Al2O3含量只有65～77％，而刚玉渣的附加值和使用性能跟其中的Al2O3含量呈正相关，为了提高刚玉渣的附加值和使用性能，结合水平对比，需要解决现有钒铁冶炼造渣要求和耐材对刚玉渣成分要求之间不可调和的矛盾，也就是要解决钒铁刚玉渣中Al2O3偏低导致的刚玉渣附加值低的问题。
通过查找资料可知：
专利申请文献“一种钒铁渣的处理方法(申请号：CN201910164110.4)”提供了一种钒铁渣的处理方法，包括以下步骤：A)将钒铁渣、还原剂与改良剂混合，得到混合物；B)将所述混合物熔化后熔炼，冷却后得到含钒合金和耐火原料；所述还原剂选自金属Al、Al-Fe合金和Al-Mg合金中的一种或多种；所述改良剂选自氧化铝含量≥98wt％的添加剂。本发明提供的方法不仅可将钒铁渣中的钒进行回收，得到的复相材料具有极高的耐火性能，成分均匀，不具有水化性能，可作为优质耐火原料使用；
专利申请文献“利用刚玉渣制备耐火原料的方法(申请号：CN200910140363.4)”包括以下步骤：将刚玉渣制备成小于180目的细粉，所述刚玉渣按重量计含有68％～85％的Al2O3、8％～17％的MgO和5％～10％的CaO；向所述细粉中加入矿化剂、添加剂和结合剂，混练后出料，然后成型为样块，其中，以配料总重量为100％计，矿化剂的重量百分比为1％～5％，添加剂的重量百分比为0.1％～0.5％，结合剂的重量百分比为5％～10％；烘干样块；将样块进行烧成；冷却样块，并将样块破碎成耐火原料；
专利申请文献“用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产Al2O3-MgO砖的方法(申请号：CN201110058519.1)”提供了一种用Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料生产Al2O3-MgO砖的方法，所述方法包括的步骤有：将Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料制备成0mm～3mm的颗粒；将镁砂制备成0mm～2mm的颗粒和小于180目的细粉；向Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料颗粒、镁砂颗粒和细粉中加入结合剂和添加剂，其中，以配料总重量为100％计，Al2O3-MgO-CaO合成耐火原料颗粒的重量百分比为40％-70％，镁砂颗粒的重量百分比为0％～30％，镁砂细粉的重量百分比为15％～30％，结合剂的重量百分比为2％～5％，添加剂的重量百分比为0％～10％；将上述物料进行混练；将混练后的物料成型为样块；烘干样块；将烘干后的样块进行烧成；将烧成后的样块冷却，得到Al2O3-MgO砖。
专利申请文献“一种联产钒铁和铝酸钙水泥的方法(申请号：CN201910913355.2)”公开了一种联产钒铁和铝酸钙水泥的方法。该方法包括以下步骤：(1)将氧化铝打结料、粘结剂和辅助粘结剂混合后对炉衬进行打结，然后对打结好的炉衬进行养护、干燥；(2)将五氧化二钒、铝粒、石灰和铁屑配成混合料，以所述混合料的总量为100重量份计，所述石灰的含量为20～25重量份；(3)将步骤(2)中的混合料加入电炉中，开启电炉进行冶炼，分离钒铁渣和钒铁合金；(4)将步骤(3)中分离出的钒铁渣进行破碎、预粉磨、磁选除铁和细粉磨，得到纯铝酸钙水泥。该方法采用氧化铝作为炉衬打结料，将石灰的含量提高到20～25％进行钒铁冶炼，所得渣相可得到纯铝酸钙水泥，提高了钒铁渣的利用附加值。
上述发明专利中钒铁刚玉渣的增值化加工主要分为热态在线加工和冷态加工，其中冷态加工需要对冷刚玉渣进行破碎、重熔、调质、冷却、破碎、配料制成耐火材料等环节，流程较长；热态加工生产的是改变钒铁炉衬材质，使得炉渣中不含氧化镁，同时加入大量氧化钙造渣获得氧化铝含量较低的铝酸钙熔渣，作为铝酸钙水泥原料。但是这种方法获得的铝酸钙型炉渣的附加值偏低，而且所用的氧化铝炉衬耐急冷急热性差，在大量加入氧化钙之后容易加快侵蚀消耗，不利于冶炼过程的稳定进行。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中钒铁刚玉渣的增值化加工存在的以下问题：(1)冷态加工流程较长；(2)热态加工附加值偏低，冶炼过程不稳定。提供一种钒铁冶炼渣的处理方法，该方法着眼于在线调整冶炼结束后的高温熔融态刚玉渣成分来进行增值化加工，本方法灵活性好，可操作性强，解决了钒铁冶炼造渣要求Al2O3含量较低和耐材对刚玉渣成分要求Al2O3含量偏高之间不可调和的矛盾。
为了实现上述目的，本发明提供一种钒铁冶炼渣的处理方法，该方法包括以下步骤：
(1)在钒铁合金冶炼结束后向冶炼炉内冶炼渣中加入冷态钒铝刚玉渣进行调质，所述冷态钒铝刚玉渣的加入量为250-550kg/炉；
(2)将电极插入物料中进行通电加热，所述通电加热的时间为10-30min；
(3)停止通电，移除电极，使冶炼炉保持旋转状态并搅拌物料10-30min；
(4)搅拌结束后停止旋转冶炼炉，将电极插入物料中进行通电加热保温，所述通电加热保温的时间为10-30min；
(5)通电加热保温结束后，将物料静置冷却后拆炉，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣。
优选地，在步骤(1)中，所述钒铁合金为FeV80合金或FeV50合金。
优选地，在步骤(1)中，所述钒铁合金冶炼的步骤包括将相应的原料进行引弧反应、通电加热和留渣等待冷却。
优选地，在步骤(1)中，所述冷态钒铝刚玉渣中含有95-99重量％的Al2O3，余量为含钒金属态颗粒。
优选地，在步骤(2)中，所述通电加热的温度为1800-2200℃。
优选地，在步骤(3)中，所述冶炼炉旋转的速度为10-40分钟/转。
优选地，在步骤(3)中，所述搅拌的方式为喷吹气体搅拌或机械搅拌。
优选地，在步骤(3)中，所述气体为氮气和/或二氧化碳。
优选地，在步骤(3)中，所述气体的压力为0.2-0.4MPa。
优选地，在步骤(4)中，所述通电加热保温的温度为1800-2200℃。
本发明不影响钒铁常规冶炼过程，着眼于在线调整冶炼结束后的高温熔融态刚玉渣成分来进行增值化加工，本方法灵活性好，可操作性强，解决了钒铁冶炼造渣要求Al2O3含量降低和耐材对刚玉渣成分要求Al2O3含量偏高之间不可调和的矛盾，可稳定将刚玉渣中的Al2O3含量提高至80％以上，满足一些高强度、高耐火度耐材对原料的成分和使用性能要求，并且工艺流程短，炉渣成分均匀。
附图说明
图1是本发明所述的钒铁冶炼渣的处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种钒铁冶炼渣的处理方法，其工艺流程图如图1所示，该方法包括以下步骤：
(1)在钒铁合金冶炼结束后向冶炼炉内冶炼渣中加入冷态钒铝刚玉渣进行调质，所述冷态钒铝刚玉渣的加入量为250-550kg/炉；
(2)将电极插入物料中进行通电加热，所述通电加热的时间为10-30min；
(3)停止通电，移除电极，使冶炼炉保持旋转状态并搅拌物料10-30min；
(4)搅拌结束后停止旋转冶炼炉，将电极插入物料中进行通电加热保温，所述通电加热保温的时间为10-30min；
(5)通电加热保温结束后，将物料静置冷却后拆炉，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣。
本发明中，所述冷态钒铝刚玉渣是指自蔓延工艺冶炼钒铝合金结束后冷却至室温后经拆炉所得的炉渣。
在本发明中，在步骤(1)中，所述钒铁合金为FeV80合金或FeV50合金。
在本发明中，在步骤(1)中，所述钒铁合金冶炼的步骤包括将相应的原料进行引弧反应、通电加热和留渣等待冷却。
在本发明中，在步骤(1)中，钒铁冶炼结束后炉内冶炼渣为液态时，向液态钒铁冶炼渣中加入冷态钒铝刚玉渣。
在本发明中，在步骤(1)中，所述冷态钒铝刚玉渣中含有95-99重量％的Al2O3，余量为没有沉降的含钒金属态颗粒。
具体地，所述冷态钒铝刚玉渣中Al2O3的含量可以为95重量％、96重量％、97重量％、98重量％或99重量％。
在具体情况下，所述冷态钒铝刚玉渣的加入量可以为250kg/炉、275kg/炉、300kg/炉、325kg/炉、350kg/炉、375kg/炉、400kg/炉、425kg/炉、450kg/炉、475kg/炉、500kg/炉、525kg/炉或550kg/炉。冷态钒铝刚玉渣加入量过多炉渣熔点和粘度偏高，难以融化，金属钒的沉降困难，加入量过低达不到提高钒铁渣中氧化铝含量的效果。
在本发明中，所述冶炼炉由镁质耐材湿式打结-烘烤制备所得。
在本发明中，在步骤(2)中，通电加热的温度优选为1800-2200℃，使得冶炼渣保持液态，并且促进冷态钒铝刚玉渣中的氧化铝融入液态渣中。具体地，所述通电加热的温度可以为1800℃、1850℃、1900℃、1950℃、2000℃、2050℃、2100℃、2150℃或2200℃。
具体地，所述通电加热的时间可以为10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min或30min。
在本发明中，所述所述冶炼炉旋转的速度为10-40分钟/转。具体地，所述冶炼炉旋转的速度可以为10分钟/转、12.5分钟/转、15分钟/转、17.5分钟/转、20分钟/转、22.5分钟/转、25分钟/转、27.5分钟/转、30分钟/转、32.5分钟/转、35分钟/转、37.5分钟/转或40分钟/转。
在本发明中，在步骤(3)中，所述搅拌的方式为喷吹气体搅拌或机械搅拌。
当采用喷吹气体搅拌的方式时，所述气体为氮气和/或二氧化碳；所述气体的压力为0.2-0.4MPa。
具体地，所述气体的压力可以为0.2MPa、0.21MPa、0.22MPa、0.23MPa、0.24MPa、0.25MPa、0.26MPa、0.27MPa、0.28MPa、0.29MPa、0.3MPa、0.31MPa、0.32MPa、0.33MPa、0.34MPa、0.35MPa、0.36MPa、0.37MPa、0.38MPa、0.39MPa或0.4MPa。
在本发明中，所述的压力为绝对压力。
在具体情况下，在步骤(3)中，所述搅拌的时间可以为10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min或30min。当搅拌时间过长时，炉衬侵蚀严重，搅拌时间过短导致熔渣成分不均。
在本发明中，在步骤(4)中，所述通电加热保温的温度为1800-2200℃。具体地，所述通电加热保温的温度可以为1800℃、1850℃、1900℃、1950℃、2000℃、2050℃、2100℃、2150℃或2200℃。
具体地，所述通电加热保温的时间可以为10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min或30min。
在本发明中，冷态钒铝刚玉渣中氧化铝熔点高，难以快速融入钒铁熔渣中，所以需要通电加热以及搅拌，需要时间促进熔渣均质化和渣中钒颗粒的聚集和沉降，当通电时间过长时，炉衬侵蚀严重，而通电时间过短时，熔渣热量不够难以维持液态。
本发明中所述的方法能提高钒铁渣中氧化铝含量，同时能够回收利用钒铝冷渣中的钒元素，拓展了钒铝合金冶炼渣的利用途径，并且不影响钒铁常规冶炼过程，着眼于在线调整冶炼结束后的高温熔融态刚玉渣成分来进行增值化加工，本方法灵活性好，可操作性强，解决了钒铁冶炼造渣要求Al2O3含量降低和耐材对刚玉渣成分要求Al2O3含量偏高之间不可调和的矛盾，可稳定提高刚玉渣中的Al2O3含量至80％以上，满足一些高强度、高耐火度耐材对原料的成分和使用性能要求，本方法所述的方法具有流程短，炉渣成分均匀等优点。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明所述的方法并不仅限于此。
实施例和对比例中钒铁合金冶炼步骤包括将相应的原料进行引弧反应、通电加热和留渣等待冷却。
实施例1
(1)在FeV80钒铁合金冶炼结束后向冶炼炉内冶炼渣中加入冷态钒铝刚玉渣(冷态钒铝刚玉渣中Al2O3含量为95重量％，余量为没有沉降的含钒金属态颗粒)进行调质，冷态钒铝刚玉渣的加入量为250kg/炉；
(2)将电极插入物料中进行通电加热，通电加热的温度为1800℃，通电加热的时间为10min；
(3)停止通电，移除电极，使冶炼炉保持旋转状态(旋转的速度为10分钟/转)并采用机械搅拌的方式搅拌物料10min；
(4)搅拌结束后停止旋转冶炼炉，将电极插入物料中进行通电加热保温，通电加热保温的温度为2200℃，通电加热保温的时间为30min；
(5)通电加热保温结束后，将物料静置冷却后拆炉，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣。
实施例2
(1)在FeV80钒铁合金冶炼结束后向冶炼炉内冶炼渣中加入冷态钒铝刚玉渣(冷态钒铝刚玉渣中Al2O3含量为97重量％，余量为没有沉降的含钒金属态颗粒)进行调质，冷态钒铝刚玉渣的加入量为550kg/炉；
(2)将电极插入物料中进行通电加热，通电加热的温度为2200℃，通电加热的时间为30min；
(3)停止通电，移除电极，使冶炼炉保持旋转状态(旋转的速度为40分钟/转)并喷吹氮气搅拌物料30min，氮气的压力为0.2MPa；
(4)搅拌结束后停止旋转冶炼炉，将电极插入物料中进行通电加热保温，通电加热保温的温度为1800℃，通电加热保温的时间为10min；
(5)通电加热保温结束后，将物料静置冷却后拆炉，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣。
实施例3
(1)在FeV50钒铁合金冶炼结束后向冶炼炉内冶炼渣中加入冷态钒铝刚玉渣(冷态钒铝刚玉渣中Al2O3含量为99重量％，余量为没有沉降的含钒金属态颗粒)进行调质，冷态钒铝刚玉渣的加入量为400kg/炉；
(2)将电极插入物料中进行通电加热，通电加热的温度为1800℃，通电加热的时间为30min；
(3)停止通电，移除电极，使冶炼炉保持旋转状态(旋转的速度为40分钟/转)并喷吹二氧化碳搅拌物料30min，二氧化碳的压力为0.2MPa；
(4)搅拌结束后停止旋转冶炼炉，将电极插入物料中进行通电加热保温，通电加热保温的温度为1800℃，通电加热保温的时间为10min；
(5)通电加热保温结束后，将物料静置冷却后拆炉，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣。
实施例4
(1)在FeV80钒铁合金冶炼结束后向冶炼炉内冶炼渣中加入冷态钒铝刚玉渣(冷态钒铝刚玉渣中Al2O3含量为99重量％，余量为没有沉降的含钒金属态颗粒)进行调质，冷态钒铝刚玉渣的加入量为400kg/炉；
(2)将电极插入物料中进行通电加热，通电加热的温度为2200℃，通电加热的时间为30min；
(3)停止通电，移除电极，使冶炼炉保持旋转状态(旋转的速度为40分钟/转)并采用机械搅拌的方式搅拌物料30min；
(4)搅拌结束后停止旋转冶炼炉，将电极插入物料中进行通电加热保温，通电加热保温的温度为2200℃，通电加热保温的时间为10min；
(5)通电加热保温结束后，将物料静置冷却后拆炉，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣。
实施例5
(1)在FeV50钒铁合金冶炼结束后向冶炼炉内冶炼渣中加入冷态钒铝刚玉渣(冷态钒铝刚玉渣中Al2O3含量为95重量％，余量为没有沉降的含钒金属态颗粒)进行调质，冷态钒铝刚玉渣的加入量为550kg/炉；
(2)将电极插入物料中进行通电加热，通电加热的温度为2000℃，通电加热的时间为20min；
(3)停止通电，移除电极，使冶炼炉保持旋转状态(旋转的速度为20分钟/转)并喷吹二氧化碳搅拌物料20min，二氧化碳的压力为0.3MPa；
(4)搅拌结束后停止旋转冶炼炉，将电极插入物料中进行通电加热保温，通电加热保温的温度为2100℃，通电加热保温的时间为18min；
(5)通电加热保温结束后，将物料静置冷却后拆炉，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣。
对比例1
按照实施例1所述的方法实施，与之不同的是，在步骤(1)中，所述冷态钒铝刚玉渣的加入量为150kg/炉，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣。
对比例2
按照实施例2所述的方法实施，与之不同的是，在步骤(1)中，所述冷态钒铝刚玉渣的加入量为650kg/炉，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣。
对比例3
按照实施例1所述的方法实施，与之不同的是，在步骤(2)中，所述通电加热的时间为5min，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣。
对比例4
按照实施例2所述的方法实施，与之不同的是，在步骤(2)中，所述通电加热的时间为40min，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣。
对比例5
按照实施例1所述的方法实施，与之不同的是，在步骤(3)中，所述搅拌的时间为4min，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣。
对比例6
按照实施例3所述的方法实施，与之不同的是，在步骤(3)中，所述搅拌的时间为35min，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣。
对比例7
按照实施例4所述的方法实施，与之不同的是，在步骤(4)中，所述通电加热保温的时间为5min，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣。
对比例8
按照实施例1所述的方法实施，与之不同的是，在步骤(4)中，所述通电加热保温的时间为45min，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣。
测试例1
测定实施例1-5和对比例1-8中常规冶炼结束后的钒冶炼收率和冶炼渣(刚玉渣)的附加值；
测定实施例1-5和对比例1-8按照本申请所述的方法处理后的钒冶炼收率和冷态钒铁刚玉渣的附加值；
测定实施例1-5和对比例1-8得到的冷态钒铁刚玉渣的Al2O3含量；
其中，钒冶炼收率为成品钒铁合金中钒元素总量与含钒氧化物带入的钒元素总量的比值的百分数。
附加值为现钒铁刚玉渣的单价与现有市场售卖的钒铁刚玉渣的单价的差值。
冷态钒铁刚玉渣中Al2O3含量的测定方法为：EDTA络合氟盐取代铜盐滴定法。
结果如表1所示。
表1
处理前后的钒冶炼收率增加量以及刚玉渣附加值的增加量如表2所示。
表2
通过表1和表2的结果可以看出，采用本发明所述的方法，刚玉渣中的Al2O3含量提高至80％以上，钒冶炼收率提高了0.15-0.2个百分点，实现了刚玉渣短流程增值化加工，钒铁刚玉渣的附加值提高了2000-5000元/吨。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种钒铁冶炼渣的处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)在钒铁合金冶炼结束后向冶炼炉内冶炼渣中加入冷态钒铝刚玉渣进行调质，所述冷态钒铝刚玉渣的加入量为250-550kg/炉；
(2)将电极插入物料中进行通电加热，所述通电加热的时间为10-30min；
(3)停止通电，移除电极，使冶炼炉保持旋转状态并搅拌物料10-30min；
(4)搅拌结束后停止旋转冶炼炉，将电极插入物料中进行通电加热保温，所述通电加热保温的时间为10-30min；
(5)通电加热保温结束后，将物料静置冷却后拆炉，得到钒铁饼和冷态钒铁刚玉渣；
其中，在步骤(1)中，所述冷态钒铝刚玉渣中含有95-99重量％的Al2O3，余量为含钒金属态颗粒；
在步骤(2)中，所述通电加热的温度为1800-2200℃；
在步骤(4)中，所述通电加热保温的温度为1800-2200℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述钒铁合金为FeV80合金或FeV50合金。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述钒铁合金冶炼的步骤包括将相应的原料进行引弧反应、通电加热和留渣等待冷却。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述冶炼炉旋转的速度为10-40分钟/转。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述搅拌的方式为喷吹气体搅拌或机械搅拌。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述气体为氮气和/或二氧化碳。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述气体的压力为0.2-0.4MPa。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105886787A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-08-24 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种从含钒刚玉渣中回收钒的方法 |
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Family Cites Families (7)
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| CN107287450A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-10-24 | 河钢股份有限公司承德分公司 | 钒铝炉渣高效利用的方法 |
| CN109852821A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-06-07 | 攀钢冶金材料有限责任公司 | 一种钒铁渣的处理方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105886787A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-08-24 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种从含钒刚玉渣中回收钒的方法 |
| WO2018014364A1 (zh) * | 2016-07-18 | 2018-01-25 | 东北大学 | 一种含钛混合熔渣熔融还原生产和调质处理的方法 |
| CN106435223A (zh) * | 2016-10-12 | 2017-02-22 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 利用倾翻炉电铝热法制备低铝中钒铁的制备方法 |
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