CN113528740A - 高钒冷却剂的制备方法及制备装置 - Google Patents

高钒冷却剂的制备方法及制备装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高钒冷却剂的制备方法及制备装置，属于冶金技术领域，方法包括：采用含钒铁精粉做原料，与粘结剂进行配料、混匀，并压制成冷固含钒铁粉球；将压制成的冷固含钒铁粉球装入与高炉连接的受料斗；冷固含钒铁粉球进入反应罐内；将高温煤气通过煤气管道引入进入反应罐，与冷固含钒铁粉球进行气体还原反应，生成高温产品；将反应罐内的压力排空；开启下料阀，高温产品进入冷却罐，通入惰性气体，进行冷却；将冷却后的成品排出冷却罐，运输至转炉提钒车间备用；冷却罐排空后，反应罐内继续装料进行下一轮反应。本发明提供的高钒冷却剂的制备方法，既实现了V2O5含量提高的高效提钒冷却剂生产，又充分利用了高炉煤气，实现了经济生产。

Description

高钒冷却剂的制备方法及制备装置
技术领域
本发明属于冶金技术领域，更具体地说，是涉及一种高钒冷却剂的制备方法及制备装置。
背景技术
现代铁水提钒多采用双联法提钒工艺。通过对反应过程热力学条件的控制，实现“脱钒保碳”，从而获得合格产品。目前国内的攀钢、承钢、马钢、国外俄罗斯的下塔吉尔工厂和邱索夫工厂都是应用双联法进行铁水提钒。在转炉提钒过程中会有热量富余，需要加入冷料以利于提钒过程的顺利进行并保证较高的钒回收率。
一般采用生铁块、球团矿、氧化铁皮等做为冷却剂。但这些冷却剂或者对钒渣的品位产生较大影响，或者对钒回收率产生影响，或者对半钢[C]含量及成本造成影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高钒冷却剂的制备方法，能够制备含钒和非氧化铁相结合的冷却剂，即提高了钒的回收率，又充分利用了高炉煤气，实现了经济生产。
第一方面，为实现上述目的，提供一种高钒冷却剂的制备方法，所述方法包括：
步骤一，采用含钒铁精粉做原料，与粘结剂进行配料、混匀，并压制成冷固含钒铁粉球；
步骤二，将压制成的所述冷固含钒铁粉球装入与高炉连接的受料斗；
步骤三，开启上料阀，所述冷固含钒铁粉球进入反应罐内，关闭上料阀；
步骤四，开启快速切断阀，将高温煤气通过煤气管道引入进入反应罐，与所述冷固含钒铁粉球进行气体还原反应，生成高温产品；
步骤五，反应完毕后，关闭快速切断阀；
步骤六，打开快速切断放散阀，通过放散管将反应罐内的压力排空，排空的气体进入高炉除尘系统；
步骤七，开启下料阀，高温产品进入冷却罐，通入惰性气体，进行冷却；
步骤八，开启成品阀，将冷却后的成品排出冷却罐，经皮带运输至成品斗，运输至转炉提钒车间备用；
步骤九，冷却罐排空后，关闭下料阀以及快速切断放散阀，反应罐内继续装料进行下一轮反应。
在第一方面一种可能的实现方式中，所述采用含钒铁精粉做原料，与粘结剂进行配料混匀中，含钒铁精粉包括：TFe：20-62％，V2O5：0.2-0.75％，粘结剂：1.5-2.2％。
在第一方面一种可能的实现方式中，所述开启快速切断阀，将高温煤气通过荒煤气管道引入进入反应罐，与所述冷固含钒铁粉球进行气体还原反应中，包括：
还原反应时间为25-35min，高温煤气温度为：900-1200℃。
在第一方面一种可能的实现方式中，还原反应时间为30min，高温煤气温度为：1000℃。
在第一方面一种可能的实现方式中，所述冷固球团失重后全铁含量Tfe达到80-85％，金属铁MFe含量达到70-80％，折算V2O5含量达到0.9-1.2％。
在第一方面一种可能的实现方式中，所述冷固球团失重后全铁含量Tfe达到80.5％，金属铁MFe含量达到75％，折算V2O5含量达到1％。
第二方面，本发明实施例提供一种高钒冷却剂的制备装置，包括自上至下顺次连接的受料斗、反应罐和冷却罐，所述受料斗与所述反应罐之间设有上料阀，所述反应罐上设有与高炉连通的煤气管道；所述反应罐与所述冷却罐之间设有下料阀；所述冷却罐的下端设有产品阀。
在第二方面一种可能的实现方式中，所述反应罐上设有两个煤气管道，其中，一个所述煤气管道连通在所述高炉的上部，另一个所述煤气管道连通的所述高炉的下部；上部连通的所述煤气管道上设有放散管；两个所述煤气管道及所述放散管上均设有快速切断阀。
在第二方面一种可能的实现方式中，两个所述煤气管道及所述放散管上均设有眼镜阀。
在第二方面一种可能的实现方式中，上部连通的所述煤气管道的倾斜度大于下部连通的所述煤气管道的倾斜度。
本发明提供的高钒冷却剂的制备方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明高钒冷却剂的制备方法，冷固含钒铁粉球装入受料斗后，通过开启上料阀进入反应罐内。高炉煤气可以经过煤气管道进入反应罐，与其中的冷固含钒铁粉球进行气体还原反应，反应后的气体通过上部连接的煤气管道进入炉身上部。反应完毕后，可通过放散管将反应罐内的压力排空，排空的气体进入高炉除尘系统。反应罐压力排净后，下料阀开启，生成的高温产品进入冷却罐进行冷却，冷却完成后从下部排出冷却罐，经皮带运输至成品斗，由汽车运输至转炉提钒车间备用。待关闭下料阀以及放散后，反应罐内继续装料进行下一轮反应。根据该方法生产出的产品成分，其冷却比为生铁块的2倍，提钒加入后，单质铁进入半钢中增钢，V2O5直接进入钒渣，增加钒渣产量，同时高炉内的煤气利用率得到提高。
本发明利用高炉煤气对冷固的含钒铁粉球进行脱氧，既实现了V2O5含量达到1％以上的高效提钒冷却剂生产，又充分利用了高炉煤气，实现了经济生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例采用的高钒冷却剂的制备装置的结构示意图；
图中：1、受料斗；2、反应罐；3、下料阀；4、冷却罐；5、产品阀；6、皮带运输机；7、成品斗；8、汽车；9、快速切断阀；10、煤气切断阀；11、眼镜阀；12、放散管；13、高炉；14、上料阀；15、煤气管道。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示的高钒冷却剂的制备方法的一个具体实施方式，所述方法包括：步骤一，采用含钒铁精粉做原料，与粘结剂进行配料、混匀，并压制成冷固含钒铁粉球；
步骤二，将压制成的所述冷固含钒铁粉球装入与2500m3高炉13连接的100m3受料斗1；
步骤三，开启上料阀14，所述冷固含钒铁粉球进入反应罐2内，关闭上料阀14；
步骤四，开启快速切断阀9，将高温煤气通过煤气管道15引入进入反应罐2，与所述冷固含钒铁粉球进行气体还原反应，生成高温产品；其中对于各煤气管道15上的备用切断阀、眼镜阀11均处于开位；
产生以下反应：CO+XO→X+CO2
步骤五，反应完毕后，关闭快速切断阀9、备用切断阀及眼镜阀11；
步骤六，打开快速切断阀9，通过放散管12将反应罐2内的压力排空，排空的气体进入高炉13除尘系统；其中，放散管12上的眼镜阀11常开：
步骤七，开启下料阀3，高温产品进入冷却罐4，通入惰性气体，例如通入氮气，进行冷却1小时；
步骤八，开启成品阀，将冷却后的成品排出冷却罐4，经皮带运输至成品斗7，运输至转炉提钒车间备用；
步骤九，冷却罐4排空后，关闭下料阀3以及快速切断放散阀，反应罐2内继续装料进行下一轮反应。
作为本实施例提供的高钒冷却剂的制备方法，其原料中，含钒铁精粉包括：TFe：20-62％，V2O5：0.2-0.75％，粘结剂：1.5-2.2％。例如，TFe：60％，V2O5：0.75％，粘结剂：2％。
步骤四中，参见图1，开启快速切断阀9，将900-1200℃高温煤气通过煤气管道15引入进入反应罐2，与冷固含钒铁粉球进行气体还原反应中，还原反应时间为25-35min。具体地，还原反应时间为30min，高温煤气温度为：1000℃。
步骤中，冷固含钒铁粉球反应失重后全铁含量Tfe达到80-85％，金属铁MFe含量达到70-80％，折算V2O5含量达到0.9-1.2％。具体地，冷固球团失重后全铁含量Tfe达到80.5％，金属铁MFe含量达到75％，折算V2O5含量达到1％。
解释说明的是：铁矿石含量测定是做全铁(TFe)测定.一般用磁性铁(MFe)占全铁(TFe)百分率来划分铁矿石。
本发明提供的制备方法，实现了V2O5含量达到1％以上的高效提钒冷却剂生产，又充分利用了高炉13煤气，实现了经济生产。
基于同一发明构思，参见图1，本发明实施例提供一种高钒冷却剂的制备装置，包括自上至下顺次连接的受料斗1、反应罐2和冷却罐4，受料斗1与所述反应罐2之间设有上料阀14，反应罐2上设有与高炉13连通的煤气管道15；反应罐2与冷却罐4之间设有下料阀3；冷却罐4的下端设有产品阀5。
作为本发明实施例提供的高钒冷却剂的制备装置的一种具体实施方式，参见图1，反应罐2上设有两个煤气管道15，其中，一个煤气管道15连通在高炉13的上部，另一个煤气管道15连通的高炉13的下部；上部连通的煤气管道15上设有放散管12；两个煤气管道15及放散管12上均设有快速切断阀9。
参见图1，作为本发明实施例提供的高钒冷却剂的制备装置的一种具体实施方式，具体地，两个煤气管道15及放散管12上均设有眼镜阀11。
作为一种改进的实施方式，参见图1，上部连通的所述煤气管道15的倾斜度大于下部连通的煤气管道15的倾斜度。通过与高炉上下不同部位相接的煤气管道，与反应罐的上下两部位相接，可以在反应罐内形成不同的搅拌涡流，及不同温度的高炉煤气的混合，提高反应罐内的物料反应的速度，且利于反应罐内物料的充分快速的还原反应。且由于两个煤气管道倾斜角度的不同，进入反应罐内的气流速度也不相同，实现更好的搅拌效果，提高反应的质量，提高反应利用的经济性。
结合本发明提供的制备装置及制备方法，参见图1，制备工艺流程如下：反应罐2下部与高炉13炉身下部通过煤气管道15连接，煤气管道15上设置煤气切断阀10和眼镜阀11，以及生产时经常操作的快速切断阀9。上部与高炉13炉身上部通过煤气管道15连接，以实现反应后气体排回高炉13炉身上部，同样的设置煤气切断阀10和眼镜阀11，以及生产时经常操作的快速切断阀9。该反应罐2设有上料阀14和下料阀3，上料阀14与受料斗1连接，冷固含钒铁粉球装入受料斗1后，通过开启上料阀14进入反应罐2内。高温1000℃左右的高炉13煤气可以经过煤气管道15进入反应罐2，与其中的冷固含钒铁粉球进行气体还原反应，反应后的气体通过上部连接管道进入炉身上部。反应完毕后，可通过放散管12将反应罐2内的压力排空，排空的气体进入高炉13除尘系统。反应罐2压力排净后，下料阀3开启，生成的高温产品进入冷却罐4进行冷却，冷却完成后从下部经过产品阀5(产品阀5采用螺旋密封，螺旋密封即用螺纹阻止液体泄漏的非接触式动密封，又称螺纹密封)，排出冷却罐4，经皮带运输机6运输至成品斗7，由汽车8运输至转炉提钒车间备用。待关闭下料阀3以及放散后，反应罐2内继续装料进行下一轮反应。
对本发明制备的产品成分检测，其冷却比为生铁块的2倍，提钒加入后，单质铁进入半钢中增钢，V2O5直接进入钒渣，增加钒渣产量；同时高炉13内的煤气利用率得到提高。
申请人声明，本发明通过上述实例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种高钒冷却剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤一，采用含钒铁精粉做原料，与粘结剂进行配料、混匀，并压制成冷固含钒铁粉球；
步骤二，将压制成的所述冷固含钒铁粉球装入与高炉(13)连接的受料斗(1)；
步骤三，开启上料阀(14)，所述冷固含钒铁粉球进入反应罐(2)内，关闭上料阀(14)；
步骤四，开启快速切断阀(9)，将高温煤气通过煤气管道(15)引入进入反应罐(2)，与所述冷固含钒铁粉球进行气体还原反应，生成高温产品；
步骤五，反应完毕后，关闭快速切断阀(9)；
步骤六，打开快速切断放散阀，通过放散管(12)将反应罐(2)内的压力排空，排空的气体进入高炉(13)除尘系统；
步骤七，开启下料阀(3)，高温产品进入冷却罐(4)，通入惰性气体，进行冷却；
步骤八，开启成品阀，将冷却后的成品排出冷却罐(4)，经皮带运输至成品斗，运输至转炉提钒车间备用；
步骤九，冷却罐(4)排空后，关闭下料阀(3)以及快速切断放散阀，反应罐(2)内继续装料进行下一轮反应。
2.如权利要求1所述的高钒冷却剂的制备方法，其特征在于，所述采用含钒铁精粉做原料，与粘结剂进行配料混匀中，含钒铁精粉包括：TFe：20-62％，V2O5：0.2-0.75％，粘结剂：1.5-2.2％。
3.如权利要求1所述的高钒冷却剂的制备方法，其特征在于，所述开启快速切断阀(9)，将高温煤气通过荒煤气管道(15)引入进入反应罐(2)，与所述冷固含钒铁粉球进行气体还原反应中，包括：
还原反应时间为25-35min，高温煤气温度为：900-1200℃。
4.如权利要求3所述的高钒冷却剂的制备方法，其特征在于，还原反应时间为30min，高温煤气温度为：1000℃。
5.如权利要求1所述的高钒冷却剂的制备方法，其特征在于，所述冷固球团反应失重后全铁含量Tfe达到80-85％，金属铁MFe含量达到70-80％，折算V2O5含量达到0.9-1.2％。
6.如权利要求5所述的高钒冷却剂的制备方法，其特征在于，所述冷固球团失重后全铁含量Tfe达到80.5％，金属铁MFe含量达到75％，折算V2O5含量达到1％。
7.一种高钒冷却剂的制备装置，其特征在于，包括自上至下顺次连接的受料斗(1)、反应罐(2)和冷却罐(4)，所述受料斗(1)与所述反应罐(2)之间设有上料阀(14)，所述反应罐(2)上设有与高炉(13)连通的煤气管道(15)；所述反应罐(2)与所述冷却罐(4)之间设有下料阀(3)；所述冷却罐(4)的下端设有产品阀(5)。
8.如权利要求7所述的高钒冷却剂的制备装置，其特征在于，所述反应罐(2)上设有两个煤气管道(15)，其中，一个所述煤气管道(15)连通在所述高炉(13)的上部，另一个所述煤气管道(15)连通的所述高炉(13)的下部；上部连通的所述煤气管道(15)上设有放散管(12)；两个所述煤气管道(15)及所述放散管(12)上均设有快速切断阀(9)。
9.如权利要求8所述的高钒冷却剂的制备装置，其特征在于，两个所述煤气管道(15)及所述放散管(12)上均设有眼镜阀(11)。
10.如权利要求8所述的高钒冷却剂的制备装置，其特征在于，上部连通的所述煤气管道(15)的倾斜度大于下部连通的所述煤气管道(15)的倾斜度。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201520775U (zh) * 2009-05-18 2010-07-07 郑州永通特钢有限公司 直接还原法罐式炉装置
CN102424876A (zh) * 2011-12-26 2012-04-25 重钢西昌矿业有限公司 气基竖炉直接还原钒钛磁铁矿非高炉炼铁工艺
CN103451419A (zh) * 2013-08-23 2013-12-18 重钢西昌矿业有限公司 钒钛矿竖炉还原-电炉熔分深还原回收铁、钒、钛的方法
US20150344989A1 (en) * 2014-05-29 2015-12-03 Pierre Vayda Composite briquette for steelmaking or ironmaking furnace charge

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201520775U (zh) * 2009-05-18 2010-07-07 郑州永通特钢有限公司 直接还原法罐式炉装置
CN102424876A (zh) * 2011-12-26 2012-04-25 重钢西昌矿业有限公司 气基竖炉直接还原钒钛磁铁矿非高炉炼铁工艺
CN103451419A (zh) * 2013-08-23 2013-12-18 重钢西昌矿业有限公司 钒钛矿竖炉还原-电炉熔分深还原回收铁、钒、钛的方法
US20150344989A1 (en) * 2014-05-29 2015-12-03 Pierre Vayda Composite briquette for steelmaking or ironmaking furnace charge

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