低鋁高釩鐵的冶煉方法
2023-12-04 16:43:01 1
專利名稱：低鋁高釩鐵的冶煉方法
技術領域：
本發明涉及一種低鋁高釩鐵的冶煉方法。
背景技術：
釩鐵作為鋼鐵的一種合金添加劑，可改變鋼材的物理特性，應用廣泛。釩鐵分為 FeV40, FeV50, FeV80牌號，其中FeV80釩鐵需求量逐年增大。目前 ^ν80釩鐵主要以爐外 法生產為主，其優點是操作簡單，但由於完全靠五氧化二釩和鋁反應自身放熱來完成，反應 激烈，難控制，回收率低，在89%— 9 之間。
發明內容
本發明是要提供一種低鋁高釩鐵的冶煉方法，以解決現有的爐外法一步反應存在 的反應難控制、回收率低以及合金含鋁量大，用途受限制的問題。本發明的技術解決方案是
一種低鋁高釩鐵的冶煉方法，其特殊之處是 第一步採用爐外法冶煉，物料配比是將五氧化二釩鋁粉廢鋼釩鐵渣或石灰按照重 量比100 :40-60 :6-10 :30-50進行配料並混合均勻，點火反應後，生成高釩鐵和爐渣； 第二步還原期和精煉期採用電爐法，還原期將五氧化二釩石灰按照重量比100 170-280配入，混合均勻投入電弧爐內，按投釩量的0. 03-0. 15倍加入廢鋼，利用電能進行 熔化，待物料成熔融狀態，按釩重量的0. 3-0. 55倍加入工業矽和釩重量的0. 05-0. 15倍加 入矽鋁鐵貧化爐渣，爐渣含釩量達到0. 5%以下即可倒渣，倒渣前取合金樣化驗分析釩和矽 作為監測，釩含量在78%-82%，矽含量在3%-5% ；精煉期將五氧化二釩石灰按照重量比100 100-130配入，投入爐內給電進行精煉，化驗合格後，利用鋼包進行澆鑄；所述的爐外法投 釩量、還原期投釩量和精煉期投釩量的重量比為30-38 :37-45 :22— 30。上述的低鋁高釩鐵的冶煉方法，爐外法投釩量、還原期投釩量和精煉期投釩量的 重量比為 35-38 :37-40 :24— 26。上述的利用鋼包進行澆鑄時，釩鐵渣用於爐外法冶煉時投料。本發明的優點是此方法結合鋁熱法和電矽熱法冶煉於一體，充分利用五氧化二 釩和鋁的化學反應熱，並在三相電弧爐內對含釩高的爐渣進行貧化還原、精煉，煉得高釩 (釩含量在78—82%)低鋁(鋁含量小於0. 1%)的合格高釩鐵，排放的爐渣含釩量小於0. 5%， 冶煉回收率在95%以上。反應易控制，產品控制範圍廣。
圖1是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例11、先是爐外法冶煉操作，將五氧化二釩300公斤，鋁粉120公斤，釩鐵渣100公斤混配 均勻作為混合料放於爐前操作臺上，往電弧爐內投入廢鋼18公斤，取爐外法混合料150公 斤鋪在電弧爐爐底，用1公斤氯酸鉀和鎂條明火點燃。2、人工加入餘下的爐外法物料，進一步反應，反應結束後生成高釩鐵和爐渣，爐渣 不外排。3、還原期操作步驟是下放電極、給電加料、熔化還原、取樣倒渣。給電加料取五氧化二釩340公斤、石灰630公斤混配好作為還原期物料下到電 弧爐內，加入廢鋼17公斤。熔化還原隨著混合料的投入，逐漸加大電流利用電能進行熔化，待物料成熔融狀 態，取工業矽120公斤及矽鋁鐵23公斤投入爐內貧化爐渣，待反應激烈時，有大量白色煙霧 冒出，火焰白亮時上抬電極脫離渣面。取樣當爐渣含釩量達到0. 5%以下時(爐前工目測)，取鐵樣分析釩79. 97%和矽 3. 98%，停電倒渣。4、精煉期操作，投精煉期混合料(五氧化二釩220公斤、石灰220公斤)於電 弧爐內，給電進行熔化，待物料成熔融狀態時，攪拌並取合金樣分析釩含量82. 87%、矽含 量2. 46%、碳含量0. 147%、磷含量0. 045%,當合金液及爐渣具有良好流動性和合適溫度 (1700-1800度)時出爐。5、渣鐵同出操作傾動電弧爐，使爐渣及鐵水同時倒入鋼包內，吊運到澆鑄區進 行高釩鐵澆鑄，渣鐵分離，控制澆鑄方模內高釩鐵厚度為50毫米；釩鐵渣用於第一步爐外 法冶煉時投料。實施例2
1、先是爐外法冶煉操作，將五氧化二釩270公斤，鋁粉135公斤，釩鐵渣130公斤混配 均勻作為混合料放於爐前操作臺上，往電弧爐內投入廢鋼M公斤，取爐外法混合料150公 斤鋪在電弧爐爐底，用1公斤氯酸鉀和鎂條明火點燃。2、人工加入餘下的爐外法物料，進一步反應，反映結束後爐渣不外排。3、還原期操作步驟是下放電極、給電加料、熔化還原、取樣倒渣。給電加料取五氧化二釩350公斤、石灰750公斤混配好作為還原期物料下到電 弧爐內，加入廢鋼30公斤。熔化還原隨著混合料的投入，逐漸加大電流進行熔化，待物料成熔融狀態，取工 業矽145公斤及矽鋁鐵42公斤投入爐內，待反應激烈時，有大量白色煙霧冒出，火焰白亮時 上抬電極脫離渣面。取樣當爐渣含釩量達到0. 5%以下時(爐前工目測)，取鐵樣分析釩含量80.洲和 矽含量3. 45%，停電倒渣。4、精煉期操作是投精煉期混合料五氧化二釩230公斤、石灰290公斤於電弧爐內， 給電進行熔化，待物料成熔融狀態時，攪拌並取合金樣分析釩含量81. 5%、矽含量2. 35%、碳 含量0. 13%、磷含量0. 045%,當合金液及爐渣具有良好流動性和合適溫度(1700-1800度)時 出爐
5、渣鐵同出操作傾動電弧爐，使爐渣及鐵水同時倒入鋼包內，吊運到澆鑄區進行高 釩鐵澆鑄，渣鐵分離，控制澆鑄方模內高釩鐵厚度為50毫米；釩鐵渣用於第一步爐外法冶煉時投料。實施例3
1、先是爐外法冶煉操作，將五氧化二釩300公斤，鋁粉180公斤，釩鐵渣130公斤混配 均勻放於爐前操作臺上，往電弧爐內投入廢鋼M公斤，取爐外法混合料150公斤鋪在電弧 爐爐底，用1公斤氯酸鉀和鎂條明火點燃。2、人工加入餘下的爐外法物料，進一步反應，反映結束後爐渣不外排。3、還原期操作步驟是給電加料、熔化還原、取樣倒渣。給電加料取五氧化二釩300公斤、石灰700公斤混配好作為還原期物料下到電 弧爐內，加入廢鋼觀公斤。熔化還原隨著混合料的投入，逐漸加大電流進行熔化，待物料成熔融狀態，取工 業矽145公斤及矽鋁鐵37公斤投入爐內，待反應激烈時，有大量白色煙霧冒出，火焰白亮時 上抬電極脫離渣面。取樣當爐渣含釩量達到0. 5%以下時(爐前工目測)，取鐵樣分析釩含量78. 89%和 矽含量3. 15%，停電倒渣。4、精煉期操作是投精煉期混合料五氧化二釩210公斤、石灰240公斤於電弧爐內， 給電進行熔化，待物料成熔融狀態時，攪拌並取合金樣分析釩含量80. 65%、矽含量2. 15%、 碳含量0. 125%、磷含量0. 050%,當合金液及爐渣具有良好流動性和合適溫度(1700-1800 度)時出爐。5、渣鐵同出操作傾動電弧爐，使爐渣及鐵水同時倒入鋼包內，吊運到澆鑄區進 行高釩鐵澆鑄，渣鐵分離，控制澆鑄方模內高釩鐵厚度為50毫米；釩鐵渣用於第一步爐外 法冶煉時投料。產出物料量(公斤)和成分及含量(％)的統計數據如下
權利要求
1.一種低鋁高釩鐵的冶煉方法，其特徵是第一步採用爐外法冶煉，物料配比是將五氧化二釩鋁粉廢鋼釩鐵渣或石灰按照重 量比100 :40-60 :6-10 :30-50進行配料並混合均勻，點火反應後，生成高釩鐵和爐渣；第二步還原期和精煉期採用電爐法，還原期將五氧化二釩石灰按照重量比100 170-280配入，混合均勻投入電弧爐內，按投釩量的0. 03-0. 15倍加入廢鋼，利用電能進行 熔化，待物料成熔融狀態，按釩重量的0. 3-0. 55倍加入工業矽和釩重量的0. 05-0. 15倍加 入矽鋁鐵貧化爐渣，爐渣含釩量達到0. 5%以下即可倒渣，倒渣前取合金樣化驗分析釩和矽 作為監測，釩含量在78%-82%，矽含量在3%-5% ；精煉期將五氧化二釩石灰按照重量比100 100-130配入，投入爐內給電進行精煉，化驗合格後，利用鋼包進行澆鑄；所述的爐外法投 釩量、還原期投釩量和精煉期投釩量的重量比為30-38 :37-45 :22— 30。
2.根據權利要求1所述的低鋁高釩鐵的冶煉方法，其特徵是爐外法投釩量、還原期 投釩量和精煉期投釩量的重量比為35-38 37—40 :24_沈。
3.根據權利要求1所述的低鋁高釩鐵的冶煉方法，其特徵是利用鋼包進行澆鑄時， 釩鐵渣用於爐外法冶煉時投料。
全文摘要
一種低鋁高釩鐵的冶煉方法，步驟如下第一步採用爐外法冶煉，將五氧化二釩鋁粉廢鋼釩鐵渣或石灰進行配料，點火反應生成高釩鐵和爐渣；第二步採用電爐法，在還原期將五氧化二釩石灰混合均勻投入電弧爐內，加入廢鋼，待物料成熔融狀態，加入工業矽和矽鋁鐵貧化爐渣，爐渣含釩量達到0.5%以下即可倒渣，倒渣前取合金樣化驗分析釩和矽作為監測；精煉期物料將五氧化二釩石灰投入爐內給電進行精煉，化驗合格後，利用鋼包進行澆鑄。優點是結合鋁熱法和電矽熱法冶煉於一體，充分利用五氧化二釩和鋁的化學反應熱，並在三相電弧爐內對含釩高的爐渣進行貧化還原、精煉，煉得高釩低鋁的合格高釩鐵，排放的爐渣含釩量小於0.5%，冶煉回收率在95%以上。
文檔編號C22B5/04GK102146527SQ20111007400
公開日2011年8月10日 申請日期2011年3月27日 優先權日2011年3月27日
發明者侯繼宏, 劉志秋, 崔傳海, 惠兆生, 趙華, 魯少衝, 齊牧 申請人:中信錦州金屬股份有限公司