CN114277304A - 一种直筒炉冶炼钒铁合金的方法 - Google Patents

一种直筒炉冶炼钒铁合金的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114277304A
CN114277304A CN202111395147.1A CN202111395147A CN114277304A CN 114277304 A CN114277304 A CN 114277304A CN 202111395147 A CN202111395147 A CN 202111395147A CN 114277304 A CN114277304 A CN 114277304A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vanadium
content
furnace
alloy
straight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111395147.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114277304B (zh
Inventor
景涵
师启华
叶明峰
黄云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd filed Critical Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority to CN202111395147.1A priority Critical patent/CN114277304B/zh
Publication of CN114277304A publication Critical patent/CN114277304A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114277304B publication Critical patent/CN114277304B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及冶金领域，公开了一种直筒炉冶炼钒铁合金的方法，该方法包括：将含钒氧化物、金属铝、金属铁和石灰加入第一直筒炉中，在通电功率为P1的条件下冶炼70‑80min，接着增大通电功率至P2，在通电功率为P2的条件下冶炼4‑6min，然后将第一直筒炉内的物料倒入底部铺有硅铁合金的第二直筒炉中，随炉冷却，然后分离渣金得到钒铁合金。该方法能最大限度的提高铝利用效率，得到质量合格的钒铁合金，进一步降低渣中的TV，钒的收率较高。

Description

一种直筒炉冶炼钒铁合金的方法
技术领域
本发明涉及冶金领域，具体涉及一种直筒炉冶炼钒铁合金的方法。
背景技术
钒在钢中起脱氧和细化晶粒的作用，少量的钒就可以改善钢的性能并提高钢的耐磨性、韧性和强度。钒铁(钒铁合金)因具有合金化程度高、钒收率高、杂质含量低等优点而成为冶炼含钒钢种的主要合金添加剂。
目前国内大多数钒铁厂家采用的是一步法电铝热冶炼工艺，将配制好的炉料在电炉内通电引弧发生反应生成金属钒和氧化铝并放出热量，氧化铝与炉料中加入的造渣剂结合形成低熔点、低密度的炉渣，炉料中配入的铁粒熔化后与钒形成无限固熔体；配入的造渣剂可以降低熔渣熔点和提高熔体碱度，有利于合金沉降。因合金与炉渣密度差异较大，炉渣与钒铁合金在熔融状态下自动分层，经充分冷凝后渣铁分离而获得钒铁合金。而直筒炉冶炼钒铁一直存在合金中铝含量和渣中残钒的矛盾，当配铝系数较高时渣中钒含量较低，但合金中的铝含量容易超标，铝得不到有效利用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的直筒炉冶炼钒铁合金时合金中铝含量和渣中残钒的矛盾，提供一种直筒炉冶炼钒铁合金的方法，该方法能最大限度的提高铝利用效率，得到质量合格的钒铁合金。
为了实现上述目的，本发明提供一种直筒炉冶炼钒铁合金的方法，该方法包括以下步骤：
将含钒氧化物、金属铝、金属铁和石灰加入第一直筒炉中，在通电功率为P1的条件下冶炼70-80min，接着增大通电功率至P2，在通电功率为P2的条件下冶炼4-6min，然后将第一直筒炉内的物料倒入底部铺有硅铁合金的第二直筒炉中，随炉冷却，然后分离渣金得到钒铁合金；
其中，P2：P1＝(1.03-1.07)：1。
优选地，所述含钒氧化物为五氧化二钒和/或三氧化二钒。
进一步优选地，所述五氧化二钒中V2O5的含量≥98重量％。
进一步优选地，所述三氧化二钒中钒元素的含量≥63重量％。
优选地，所述金属铝中Al的含量≥99重量％。
优选地，所述金属铁中Fe的含量≥99重量％。
优选地，所述石灰中CaO的含量≥52重量％。
优选地，所述石灰中P的含量≤0.1重量％，S的含量≤0.1重量％。
优选地，所述金属铝中的Al的物质的量为理论值的1.03-1.07倍。
优选地，P1为3000-3200kW。
优选地，所述硅铁合金为FeSi75合金。
优选地，所述硅铁合金与所述含钒氧化物的重量比为1：(230-250)。
本发明的方法能最大限度的提高铝利用效率，得到质量合格的钒铁合金，硅铁合金能进一步降低渣中TV，同时加入一定量的硅，有利于降低渣的熔点，使得合金能有效沉降。
具体实施方式
以下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。
本发明提供一种直筒炉冶炼钒铁合金的方法，该方法包括以下步骤：
将含钒氧化物、金属铝、金属铁和石灰加入第一直筒炉中，在通电功率为P1的条件下冶炼70-80min，接着增大通电功率至P2，在通电功率为P2的条件下冶炼4-6min，然后将第一直筒炉内的物料倒入底部铺有硅铁合金的第二直筒炉中，随炉冷却，然后分离渣金得到钒铁合金；
其中，P2：P1＝(1.03-1.07)：1。
在本发明中，所述含钒氧化物为五氧化二钒和/或三氧化二钒。
在优选情况下，所述五氧化二钒中V2O5的含量≥98重量％。具体地，所述五氧化二钒中V2O5的含量可以为98重量％、98.5重量％、99重量％或99.5重量％。
在优选情况下，所述三氧化二钒中钒的含量≥63重量％。
在优选情况下，所述金属铝中Al的含量≥99重量％。具体地，所述金属铝中Al的含量可以为99重量％、99.1重量％、99.2重量％、99.3重量％、99.4重量％、99.5重量％、99.6重量％、99.7重量％、99.8重量％或99.9重量％。
在优选情况下，所述金属铁中Fe的含量≥99重量％。具体地，所述金属铁中Fe的含量可以为99重量％、99.1重量％、99.2重量％、99.3重量％、99.4重量％、99.5重量％、99.6重量％、99.7重量％、99.8重量％或99.9重量％。
在优选情况下，所述石灰中CaO的含量≥52重量％。
在优选的实施方式中，所述石灰中P的含量≤0.1重量％，S的含量≤0.1重量％。
在本发明中，所述金属铝中的Al的物质的量为理论值的1.03-1.07倍。
在本发明中，所述理论值指的是将加入的含钒氧化物中的钒离子全部还原成钒单质所需要的Al的物质的量。
在具体实施方式中，所述金属铝中的Al的物质的量可以为理论值的1.03倍、1.04倍、1.05倍、1.06倍或1.07倍。
在本发明中，按照冶炼得到的合金的牌号对含钒氧化物和金属铁进行配料。
在优选情况下，所述含钒氧化物与石灰的重量比为100：(5-8)。具体地，所述含钒氧化物与石灰的重量比可以为100：5、100：6、100：7或100：8。
在本发明中，将含钒氧化物、金属铝、金属铁和石灰加入第一直筒炉中的加料方式可以为分批加料，每批加料的量以及加料的次数为本领域的常规选择，只要在通电功率为P1的条件下冶炼的总时间为70-80min即可。
在优选的情况下，分批加料时每批加入的原料中各组分的配比与全部的原料中各组分的配比保持一致。
具体地，在通电功率为P1的条件下冶炼的总时间可以为70min、71min、72min、73min、74min、75min、76min、77min、78min、79min或80min。
在本发明中，在通电功率为P2的条件下冶炼的时间可以为4min、4.5min、5min、5.5min或6min。
在本发明中，P2：P1＝(1.03-1.07)：1。具体地，P2：P1可以为1.03：1、1.04：1、1.05：1、1.06：1或1.07：1。
在一种优选的实施方式中，P1为3000-3200kW。具体地，P1可以为3000kW、3050kW、3100kW、3150kW或3200kW。
在本发明中，所述第一直筒炉和所述第二直筒炉可以选自相同型号、相同牌号的直筒炉，所述直筒炉可以为本领域的常规选择。
在一种优选的实施方式中，所述硅铁合金为FeSi75合金。
优选地，所述硅铁合金与所述含钒氧化物的重量比为1：(230-250)。在具体的实施方式中，所述硅铁合金与所述含钒氧化物的重量比可以为1：230、1：235、1：240、1：245或1：250。
在本发明中，所述硅铁合金与所述含钒氧化物的重量比为1：(230-250)指的是硅铁合金的重量与本方法中总共加入的含钒氧化物的重量比为1：(230-250)。
在本发明中，将第一直筒炉内的物料倒入第二直筒炉之前，确保第二直筒炉已烘烤干燥，防止因含水发生爆炸，然后再将第一直筒炉内的物料倒入烘烤干燥后底部平铺有硅铁合金的第二直筒炉中。
在本发明中，将物料加入第一直筒炉中在通电功率为P1的条件下冶炼一定时间后，增大通电功率，使炉内刚玉渣温度升高，变成熔融态，从而保持良好的流动性，然后将熔融状态的合金和渣一起倒入另一个炉底平铺一定量硅铁合金的直筒炉中，通过倾倒浇注精炼，使得合金中的铝与渣充分接触，达到强制搅拌作用，能够最大限度的提高铝利用效率，合金和渣在第二个直筒炉中随炉冷却，炉底平铺一定量的硅铁合金能进一步降低渣中TV，同时一定量的硅，有利于降低渣的熔点，使得合金能有效沉降，第一直筒炉继续重新加料按同样的方法进行冶炼，可以有效利用其余热，缩短冶炼时间，提高系统热利用效率，同时第一直筒炉的耐火炉衬材料也能够继续利用。
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不仅限于此。
实施例1
(1)将800kg五氧化二钒(V2O5含量为98重量％)、407kg金属铝(Al的含量为99重量％)、109kg金属铁(Fe的含量为99重量％)和50kg石灰(CaO的含量为52重量％，P的含量为0.1重量％，S的含量为0.1重量％)混合均匀后加入第一直筒炉中，在通电功率为P1(3000kW)的条件下冶炼30min；
(2)接着向步骤(1)得到的物料中加入混合均匀的1600kg三氧化二钒(钒元素的含量为63重量％)、775kg金属铝(Al的含量为99重量％)、256kg金属铁(Fe的含量为99重量％)和100kg石灰(CaO的含量为52重量％，P的含量为0.1重量％，S的含量为0.1重量％)，在通电功率为P1的条件下继续冶炼40min，接着增大通电功率至P2(3150kW)，在通电功率为P2的条件下冶炼5min，然后将第一直筒炉内的物料倒入事先烘烤干燥好后底部平铺有10kgFeSi75合金的第二直筒炉中，随炉冷却，然后分离渣金得到钒铁合金A1；
其中，总共加入的金属铝中的Al的总物质的量为理论值的1.05倍。
实施例2
(1)将800kg五氧化二钒(钒含量为98重量％)、407kg金属铝(Al的含量为99重量％)、109kg金属铁(Fe的含量为99重量％)和50kg石灰(CaO的含量为52重量％，P的含量为0.1重量％，S的含量为0.1重量％)混合均匀后加入第一直筒炉中，在通电功率为P1(3100kW)的条件下冶炼30min；
(2)接着向步骤(1)得到的物料中加入混合均匀的1600kg三氧化二钒(钒元素的含量为63重量％)、775kg金属铝(Al的含量为99重量％)、256kg金属铁(Fe的含量为99重量％)和100kg石灰(CaO的含量为52重量％，P的含量为0.1重量％，S的含量为0.1重量％)，在通电功率为P1的条件下继续冶炼45min，接着增大通电功率至P2(3200kW)，在通电功率为P2的条件下冶炼5min，然后将第一直筒炉内的物料倒入事先烘烤干燥好后底部平铺有10kgFeSi75合金的第二直筒炉中，随炉冷却，然后分离渣金得到钒铁合金A2；
其中，总共加入的金属铝中的Al的总物质的量为理论值的1.05倍。
实施例3
(1)将800kg五氧化二钒(钒含量为98重量％)、407kg金属铝(Al的含量为99重量％)、109kg金属铁(Fe的含量为99重量％)和50kg石灰(CaO的含量为52重量％，P的含量为0.1重量％，S的含量为0.1重量％)混合均匀后加入第一直筒炉中，在通电功率为P1(3200kW)的条件下冶炼30min；
(2)接着向步骤(1)得到的物料中加入混合均匀的1600kg三氧化二钒(钒元素的含量为63重量％)、775kg金属铝(Al的含量为99重量％)、256kg金属铁(Fe的含量为99重量％)和100kg石灰(CaO的含量为52重量％，P的含量为0.1重量％，S的含量为0.1重量％)，在通电功率为P1的条件下继续冶炼50min，接着增大通电功率至P2(3400kW)，在通电功率为P2的条件下冶炼5min，然后将第一直筒炉内的物料倒入事先烘烤干燥好后底部平铺有10kgFeSi75合金的第二直筒炉中，随炉冷却，然后分离渣金得到钒铁合金A3；
其中，总共加入的金属铝中的Al的总物质的量为理论值的1.05倍。
测试例
检测实施例得到的钒铁合金中Al、Fe以及V的含量以及钒的收率。
结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003370003760000071
Figure BDA0003370003760000081
通过表1的结果可以看出，采用本发明所述的直筒炉冶炼钒铁合金的方法，能够最大限度的提高铝利用效率，得到质量合格的钒铁合金，并且能进一步降低渣中的TV，钒的收率较高。
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 (10)

1.一种直筒炉冶炼钒铁合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将含钒氧化物、金属铝、金属铁和石灰加入第一直筒炉中，在通电功率为P1的条件下冶炼70-80min，接着增大通电功率至P2，在通电功率为P2的条件下冶炼4-6min，然后将第一直筒炉内的物料倒入底部铺有硅铁合金的第二直筒炉中，随炉冷却，然后分离渣金得到钒铁合金；
其中，P2：P1＝(1.03-1.07)：1。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含钒氧化物为五氧化二钒和/或三氧化二钒；
优选地，所述五氧化二钒中V2O5的含量≥98重量％；
优选地，所述三氧化二钒中钒元素的含量≥63重量％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属铝中Al的含量≥99重量％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属铁中Fe的含量≥99重量％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石灰中CaO的含量≥52重量％。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，优选地，所述石灰中P的含量≤0.1重量％，S的含量≤0.1重量％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属铝中的Al的物质的量为理论值的1.03-1.07倍。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，P1为3000-3200kW。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅铁合金为FeSi75合金。
10.根据权利要求1或9所述的方法，其特征在于，所述硅铁合金与所述含钒氧化物的重量比为1：(230-250)。
CN202111395147.1A 2021-11-23 2021-11-23 一种直筒炉冶炼钒铁合金的方法 Active CN114277304B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111395147.1A CN114277304B (zh) 2021-11-23 2021-11-23 一种直筒炉冶炼钒铁合金的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111395147.1A CN114277304B (zh) 2021-11-23 2021-11-23 一种直筒炉冶炼钒铁合金的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114277304A true CN114277304A (zh) 2022-04-05
CN114277304B CN114277304B (zh) 2023-01-24

Family

ID=80869763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111395147.1A Active CN114277304B (zh) 2021-11-23 2021-11-23 一种直筒炉冶炼钒铁合金的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114277304B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1801143C (ru) * 1990-11-11 1993-03-07 Акционерная компания "Тулачермет" Способ выплавки феррованади
RU2020180C1 (ru) * 1991-12-26 1994-09-30 Акционерное общество "Ванадий - Тулачермет" Способ выплавки феррованадия в дуговой электропечи
CN1343794A (zh) * 2000-09-21 2002-04-10 攀枝花攀宏钒制品有限公司 V2O3电铝热法冶炼FeV80工艺
CN103173676A (zh) * 2013-03-13 2013-06-26 北京科技大学 一种使用钒铁电弧炉生产含氮钒铁合金的方法
CN105112594A (zh) * 2015-09-23 2015-12-02 攀钢集团西昌钢钒有限公司 倾翻炉冶炼钒铁的方法
CN107354328A (zh) * 2017-07-21 2017-11-17 湖南众鑫新材料科技股份有限公司 一种中钒铁生产工艺
CN107964599A (zh) * 2017-11-30 2018-04-27 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 能够提高钒收率的钒铁冶炼方法
CN109182886A (zh) * 2018-09-27 2019-01-11 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 降低钒铁冶炼炉渣中残留钒含量的方法
CN112981141A (zh) * 2021-02-08 2021-06-18 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种四氯化钛精制尾渣制备钒铁合金的方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1801143C (ru) * 1990-11-11 1993-03-07 Акционерная компания "Тулачермет" Способ выплавки феррованади
RU2020180C1 (ru) * 1991-12-26 1994-09-30 Акционерное общество "Ванадий - Тулачермет" Способ выплавки феррованадия в дуговой электропечи
CN1343794A (zh) * 2000-09-21 2002-04-10 攀枝花攀宏钒制品有限公司 V2O3电铝热法冶炼FeV80工艺
CN103173676A (zh) * 2013-03-13 2013-06-26 北京科技大学 一种使用钒铁电弧炉生产含氮钒铁合金的方法
CN105112594A (zh) * 2015-09-23 2015-12-02 攀钢集团西昌钢钒有限公司 倾翻炉冶炼钒铁的方法
CN107354328A (zh) * 2017-07-21 2017-11-17 湖南众鑫新材料科技股份有限公司 一种中钒铁生产工艺
CN107964599A (zh) * 2017-11-30 2018-04-27 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 能够提高钒收率的钒铁冶炼方法
CN109182886A (zh) * 2018-09-27 2019-01-11 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 降低钒铁冶炼炉渣中残留钒含量的方法
CN112981141A (zh) * 2021-02-08 2021-06-18 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种四氯化钛精制尾渣制备钒铁合金的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114277304B (zh) 2023-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109825704B (zh) 钒铁合金的冶炼方法
US20060037673A1 (en) Chromium-containing metal and manufacturing method thereof
CN103045928A (zh) 电铝热法生产钒铁的方法
CN106086608B (zh) 一种利用碳锰熔渣生产低碳锰硅合金的方法
CN104141025B (zh) 电铝热法钒铁浇铸脱铝的方法
CN107964599B (zh) 能够提高钒收率的直筒炉钒铁冶炼方法
CN109182886B (zh) 降低钒铁冶炼炉渣中残留钒含量的方法
CN112048660B (zh) 一种球墨铸铁qt700-7的制备方法
CN101353751A (zh) 钒硅合金及其制备和应用方法
CN111254344B (zh) 钒铁合金的制备方法
CN112430755A (zh) 矿热炉冶炼普通硅锰合金快速转炼高硅硅锰合金的工艺
CN109762958B (zh) 一种冶炼含钨高速钢的工艺
CN114277304B (zh) 一种直筒炉冶炼钒铁合金的方法
JPH06172916A (ja) ステンレス鋼の製造
CN114293081B (zh) 一种直筒炉冶炼钒铁合金的方法
CN103451457B (zh) 一种制备优质镍铁的方法
CN114277215B (zh) 一种中频感应炉利用高锰废钢冶炼低锰钢的方法
CN108385014A (zh) 一种铬铁合金的制备方法
CN113416882A (zh) 一种利用废富物料生产多晶相钒系合金的方法
CN110484676B (zh) 球墨铸铁中硅量的添加控制方法、球墨铸铁的铸造方法、铸件
CN113718104A (zh) 一种低氧高钛铁合金制备工艺
CN1263163A (zh) 稀土复合脱氧材料及其工艺方法
CN1341755A (zh) 硅钙钡钢液净化剂的生产工艺及所使用的设备
CN110699509A (zh) 一种珠光体球铁孕育剂
CN111778423B (zh) 钒铁熔渣精炼剂及其制备方法和熔渣脱钒的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant