CN1343794A - V2O3电铝热法冶炼FeV80工艺 - Google Patents

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本发明属于钒冶金技术领域,其原料由V2O3、铝粉、铁粒及石灰构成,工艺过程为将V2O3、铝粉、铁粒及石灰混料后放入电炉冶炼,将冶炼出的合金混合物出炉分离出炉渣后进行水淬,最后进行砸铁、破碎、筛分、包装处理。本发明FeV50冶炼工艺极大降低了产品成本,工艺过程相对简单,成品钒回收率达到了94.5%以上,V、C、Si、P、S、A1、Mn的含量达到了技术标准要求,工艺电耗低,单炉合金产量高,表面质量与结晶状况好,渣量少。

Description

V2O3电铝热法冶炼FeV80工艺
本发明属于钒冶金技术领域，具体涉及V2O3电铝热法冶炼FeV80工艺。
钒铁是一种重要的合金添加剂，其冶炼方法有碳热法、硅热法及铝热法，碳热法成本较低，但产品含碳高，许多钢种无法使用；硅热法虽成本低，但难以生产高品位钒铁；铝热法主要为V2O5与铝及氧化铁发生铝热反应制取FeV80，能生产高品位、微碳的钒铁，但存在反应发热量过大，工艺复杂，耗铝多，成本较高的缺陷。
本发明的目的在于提供一种工艺简单，成本较低，产品含碳量低，钒回收率高的V2O3电铝热法冶炼FeV80工艺。
本发明V2O3电铝热法冶炼FeV80工艺，其原料由V2O3、铝粉、铁粒及石灰构成，其中铝粉配入量为(104％-108％)*V2O3配入量*(1-V2O3中TV含量)*1.125，铁粒配入量为(100％-105％)*0.23*0.95*V2O3配入量*V2O3中TV含量，石灰配入量为使炉渣中CaO含量占9-16％；工艺过程为将V2O3、铝粉、铁粒及石灰进行混料，然后放入电炉冶炼，将冶炼出的合金混合物出炉浇注，分离出炉渣后将合金进行水淬，最后进行砸铁、破碎、筛分、包装处理即得到成品。
上述技术方案中所述原料的V2O3中TV含量大于或等于64％，C含量小于或等于0.05％，P含量小于或等于0.03％，S含量小于或等于0.03％，K2O与Na2O的含量之和小于或等于1.5％，堆比重大于或等于1.0g/cm3；铝粉中Al含量大于或等于99.22％，Fe含量小于或等于0.2％，Si含量小于或等于0.13％，Cu含量小于或等于0.01％；铁粒粒度为3-25毫米；石灰中CaO含量大于或等于85％，MgO含量小于或等于5％，SiO2含量小于或等于3.5％，P含量小于或等于0.03％，S含量小于或等于0.15％。
上述技术方案所述工艺过程中冶炼时，先向炉内加入部分混好的炉料作底料，再在其表面铺少量FeV80引弧料，然后用较低功率通电起弧，反应开始后增大电流通电20分钟，待底料反应完全并形成熔池后，停电快速加入1/3炉料，再通电，反应平稳后将电流调至6-8KA，炉料反应完全后，再停电加料重复上述过程，炉料加完后，再加入精炼石灰，继续通电20分钟即可将锭模出炉，锭模冷却8小时后拆模将合金进行水淬等处理。
本发明FeV80冶炼工艺使用钒的低价氧化物V2O3作原料，可减少反应发热量，大大降低了昂贵还原剂铝的消耗，从而极大降低了产品成本，工艺过程相对简单，且V2O3较易制取，性质相对稳定，适合于钒铁冶炼工艺。成品钒回收率达到了95％以上，V、C、Si、P、S、Al、Mn的含量达到了技术标准要求。工艺电耗低，单炉合金产量高，表面质量与结晶状况好，渣量少，操作简易，易于掌握。
附图为本发明V2O3电铝热法冶炼FeV80工艺流程图。
实施例：
参见附图，原料包括V2O3、铝粉、铁粒及石灰，其中铝粉配入量为(104％-108％)*V2O3配入量*(1-V2O3中TV含量)*1.125，铁粒配入量为(100％-105％)*0.23*0.95*V2O3配入量*V2O3中TV含量，石灰配入量为使炉渣中CaO含量占9-16％；且V2O3中TV含量大于或等于64％，C含量小于或等于0.05％，P含量小于或等于0.03％，S含量小于或等于0.03％，K2O与Na2O的含量之和小于或等于1.5％，堆比重大于或等于1.0g/cm3；铝粉中Al含量大于或等于99.22％，Fe含量小于或等于0.2％，Si含量小于或等于0.13％，Cu含量小于或等于0.01％；铁粒粒度为3-25毫米；石灰中CaO含量大于或等于85％，MgO含量小于或等于5％，SiO2含量小于或等于3.5％，P含量小于或等于0.03％，S含量小于或等于0.15％。
工艺过程为将V2O3、铝粉、铁粒及石灰进行混、配料，混料时间为8分钟，然后向电炉内加入部分混好的炉料作底料，再在其表面铺少量FeV80引弧料，然后用较低功率通电起弧，反应开始后增大电流通电20分钟，待底料反应完全并形成熔池后，停电快速加入1/3炉料，再通电，反应平稳后将电流调至6-8KA，炉料反应完全后，再停电加料重复上述过程，炉料加完后，再加入精炼石灰，继续通电20分钟，炉料反应完成后将熔渣与合金一起出炉浇注到锭模中，合金即沉降到炉渣下，锭模冷却8小时后分离出炉渣并拆模，将合金进行水淬，最后进行砸铁、破碎、筛分、包装处理即得到成品。
以下为四个冶炼实例：实例1：
罐号     炉料组成(Kg)
  V2O3   铝粉   铁粒   石灰   FeV80   回收物     TV    C     P       S(％)
  021   800   335   110   40   110   64.9    0.01  0.01    0.01
  030   800   335   110   40   110   64.8    0.01  0.01    0.02
引弧     100     混料时间8分钟/罐
精炼   180
  合计   1600   670   220   260     100     220
二次电压(V) 电弧电流(A) 给料速度(Kg/分) 给料时间(分) 通电时间(分)
    135   2000-8000     100-225     8     65
  成品(Kg)     V     C   Si     P     S     Al     Mn     钒回收率(％)
  80.1   0.10   0.7   0.02   0.03     0.3     0.20     95.55
实例2：
罐号     炉料组成(Kg)
  V2O3   铝粉   铁粒   石灰   FeV80   回收物    TV     C     P     S(％)
  133   800   337   109    40   110   64.6   0.01  0.01    0.01
  053   800   336   109   40   11O   64.7   0.01  O.O1    O.02
引弧     100
精炼 180     混料时间8分钟/罐
合计 1600   673  218  260     100     220
二次电压(V ) 电弧电流(A) 给料速度(Kg/分) 给料时间(分) 通电时间(分)
    135   2000-8000     100-225     6     65
  成品(Kg)   V   C   Si     P     S     Al     Mn     钒回收率(％)
  79.4   O.11   O.7   0.02   0.03     0.4     0.21     95.15
实例3：
罐号     炉料组成(Kg)
V2O3 铝粉 铁粒 石灰   FeV80 回收物     TV    C     P      S(％)
  070   800   336   109   40   11O   64.7    O.02  O.01    O.01
  156   8OO   333   112   40   11O   63.7    0.02  0.01    O.01
引弧     1OO     混料时间8分钟/罐
精炼 180
合计 1600  669  221  260     100     220
二次电压(V) 电弧电流(A) 给料速度(Kg/分) 给料时间(分) 通电时间(分)
    135   2000-8000     100-285     7     65
  成品(Kg)   V   C   Si     P     S     Al     Mn     钒回收率(％)
  79.3   0.10   0.6   O.02   O.03     0.4     O.21     94.85
实例4：
罐号     炉料组成(Kg)
V2O3 铝粉 铁粒 石灰 FeV80 回收物     TV     C     P     S(％)
  005   800   345   111   4O   11O   65.O    O.02  O.02    O.02
  007   800   345   112   4O   110   65.1    O.02  O.02    0.02
引弧     1OO
精炼  18O     混料时间8分钟/罐
合计 1600  690  223  260     1OO     220
二次电压(V) 电弧电流(A) 给料速度(Kg/分) 给料时间(分) 通电时间(分)
    135   2000-7000     100-225     8     65
  成品(Kg)   V   C   S     P     S     Al     Mn     钒回收率(％)
  79.9   O.1O   O.7   O.02   0.04     1.2     0.15     95.05

Claims (3)

1.V2O3电铝热法冶炼FeV80工艺，其特征在于：原料由V2O3、铝粉、铁粒及石灰构成，其中铝粉配入量为(104％-108％)*V2O3配入量*(1-V2O3中TV含量)*1.125，铁粒配入量为(100％-105％)*0.23*0.95*V2O3配入量*V2O3中TV含量，石灰配入量为使炉渣中CaO含量占9-16％；工艺过程为将V2O3、铝粉、铁粒及石灰进行混料，然后放入电炉冶炼，将冶炼出的合金混合物出炉浇注，分离出炉渣后将合金进行水淬，最后进行砸铁、破碎、筛分、包装处理即得到成品。
2.如权利要求1所述的V2O3电铝热法冶炼FeV80工艺，其特征在于：原料的V2O3中TV含量大于或等于64％，C含量小于或等于0.05％，P含量小于或等于0.03％，S含量小于或等于0.03％，K2O与Na2O的含量之和小于或等于1.5％，堆比重大于或等于1.0g/cm3；铝粉中Al含量大于或等于99.22％，Fe含量小于或等于0.2％，Si含量小于或等于0.1 3％，Cu含量小于或等于0.01％；铁粒粒度为3-25毫米；石灰中CaO含量大于或等于85％，MgO含量小于或等于5％，SiO2含量小于或等于3.5％，P含量小于或等于0.03％，S含量小于或等于0.15％。
3.如权利要求1或2所述的V2O3电铝热法冶炼FeV80工艺，其特征在于：冶炼时，先向炉内加入部分混好的炉料作底料，再在其表面铺少量FeV80引弧料，然后用较低功率通电起弧，反应开始后增大电流通电20分钟，待底料反应完全并形成熔池后，停电快速加入1/3炉料，再通电，反应平稳后将电流调至6-8KA，炉料反应完全后，再停电加料重复上述过程，炉料加完后，再加入精炼石灰，继续通电20分钟即可将锭模出炉，锭模冷却8小时后拆模将合金进行水淬等处理。
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