專(zhuān)利名稱(chēng)：低鋁高釩鐵的冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低鋁高釩鐵的冶煉方法。
背景技術(shù)：
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(yīng)用廣泛。釩鐵分為 FeV40, FeV50, FeV80牌號(hào)，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(chǎn)為主，其優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，但由于完全靠五氧化二釩和鋁反應(yīng)自身放熱來(lái)完成，反應(yīng) 激烈，難控制，回收率低，在89%— 9 之間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要提供一種低鋁高釩鐵的冶煉方法，以解決現(xiàn)有的爐外法一步反應(yīng)存在 的反應(yīng)難控制、回收率低以及合金含鋁量大，用途受限制的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種低鋁高釩鐵的冶煉方法，其特殊之處是 第一步采用爐外法冶煉，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(jìn)行配料并混合均勻，點(diǎn)火反應(yīng)后，生成高釩鐵和爐渣； 第二步還原期和精煉期采用電爐法，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(nèi)，按投釩量的0. 03-0. 15倍加入廢鋼，利用電能進(jìn)行 熔化，待物料成熔融狀態(tài)，按釩重量的0. 3-0. 55倍加入工業(yè)硅和釩重量的0. 05-0. 15倍加 入硅鋁鐵貧化爐渣，爐渣含釩量達(dá)到0. 5%以下即可倒渣，倒渣前取合金樣化驗(yàn)分析釩和硅 作為監(jiān)測(cè)，釩含量在78%-82%，硅含量在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(nèi)給電進(jìn)行精煉，化驗(yàn)合格后，利用鋼包進(jìn)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(jìn)行澆鑄時(shí)，釩鐵渣用于爐外法冶煉時(shí)投料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是此方法結(jié)合鋁熱法和電硅熱法冶煉于一體，充分利用五氧化二 釩和鋁的化學(xué)反應(yīng)熱，并在三相電弧爐內(nèi)對(duì)含釩高的爐渣進(jìn)行貧化還原、精煉，煉得高釩 (釩含量在78—82%)低鋁(鋁含量小于0. 1%)的合格高釩鐵，排放的爐渣含釩量小于0. 5%， 冶煉回收率在95%以上。反應(yīng)易控制，產(chǎn)品控制范圍廣。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)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 均勻作為混合料放于爐前操作臺(tái)上，往電弧爐內(nèi)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(diǎn)燃。2、人工加入余下的爐外法物料，進(jìn)一步反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后生成高釩鐵和爐渣，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(nèi)，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(jìn)行熔化，待物料成熔融狀 態(tài)，取工業(yè)硅120公斤及硅鋁鐵23公斤投入爐內(nèi)貧化爐渣，待反應(yīng)激烈時(shí)，有大量白色煙霧 冒出，火焰白亮?xí)r上抬電極脫離渣面。取樣當(dāng)爐渣含釩量達(dá)到0. 5%以下時(shí)(爐前工目測(cè))，取鐵樣分析釩79. 97%和硅 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)于電 弧爐內(nèi)，給電進(jìn)行熔化，待物料成熔融狀態(tài)時(shí)，攪拌并取合金樣分析釩含量82. 87%、硅含 量2. 46%、碳含量0. 147%、磷含量0. 045%,當(dāng)合金液及爐渣具有良好流動(dòng)性和合適溫度 (1700-1800度)時(shí)出爐。5、渣鐵同出操作傾動(dòng)電弧爐，使?fàn)t渣及鐵水同時(shí)倒入鋼包內(nèi)，吊運(yùn)到澆鑄區(qū)進(jìn) 行高釩鐵澆鑄，渣鐵分離，控制澆鑄方模內(nèi)高釩鐵厚度為50毫米；釩鐵渣用于第一步爐外 法冶煉時(shí)投料。實(shí)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 均勻作為混合料放于爐前操作臺(tái)上，往電弧爐內(nèi)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(diǎn)燃。2、人工加入余下的爐外法物料，進(jìn)一步反應(yīng)，反映結(jié)束后爐渣不外排。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(nèi)，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(jìn)行熔化，待物料成熔融狀態(tài)，取工 業(yè)硅145公斤及硅鋁鐵42公斤投入爐內(nèi)，待反應(yīng)激烈時(shí)，有大量白色煙霧冒出，火焰白亮?xí)r 上抬電極脫離渣面。取樣當(dāng)爐渣含釩量達(dá)到0. 5%以下時(shí)(爐前工目測(cè))，取鐵樣分析釩含量80.洲和 硅含量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公斤于電弧爐內(nèi)， 給電進(jìn)行熔化，待物料成熔融狀態(tài)時(shí)，攪拌并取合金樣分析釩含量81. 5%、硅含量2. 35%、碳 含量0. 13%、磷含量0. 045%,當(dāng)合金液及爐渣具有良好流動(dòng)性和合適溫度(1700-1800度)時(shí) 出爐
5、渣鐵同出操作傾動(dòng)電弧爐，使?fàn)t渣及鐵水同時(shí)倒入鋼包內(nèi)，吊運(yùn)到澆鑄區(qū)進(jìn)行高 釩鐵澆鑄，渣鐵分離，控制澆鑄方模內(nèi)高釩鐵厚度為50毫米；釩鐵渣用于第一步爐外法冶煉時(shí)投料。實(shí)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 均勻放于爐前操作臺(tái)上，往電弧爐內(nèi)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(diǎn)燃。2、人工加入余下的爐外法物料，進(jìn)一步反應(yīng)，反映結(jié)束后爐渣不外排。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(nèi)，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(jìn)行熔化，待物料成熔融狀態(tài)，取工 業(yè)硅145公斤及硅鋁鐵37公斤投入爐內(nèi)，待反應(yīng)激烈時(shí)，有大量白色煙霧冒出，火焰白亮?xí)r 上抬電極脫離渣面。取樣當(dāng)爐渣含釩量達(dá)到0. 5%以下時(shí)(爐前工目測(cè))，取鐵樣分析釩含量78. 89%和 硅含量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公斤于電弧爐內(nèi)， 給電進(jìn)行熔化，待物料成熔融狀態(tài)時(shí)，攪拌并取合金樣分析釩含量80. 65%、硅含量2. 15%、 碳含量0. 125%、磷含量0. 050%,當(dāng)合金液及爐渣具有良好流動(dòng)性和合適溫度(1700-1800 度)時(shí)出爐。5、渣鐵同出操作傾動(dòng)電弧爐，使?fàn)t渣及鐵水同時(shí)倒入鋼包內(nèi)，吊運(yùn)到澆鑄區(qū)進(jìn) 行高釩鐵澆鑄，渣鐵分離，控制澆鑄方模內(nèi)高釩鐵厚度為50毫米；釩鐵渣用于第一步爐外 法冶煉時(shí)投料。產(chǎn)出物料量(公斤)和成分及含量(％)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下
權(quán)利要求
1.一種低鋁高釩鐵的冶煉方法，其特征是第一步采用爐外法冶煉，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(jìn)行配料并混合均勻，點(diǎn)火反應(yīng)后，生成高釩鐵和爐渣；第二步還原期和精煉期采用電爐法，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(nèi)，按投釩量的0. 03-0. 15倍加入廢鋼，利用電能進(jìn)行 熔化，待物料成熔融狀態(tài)，按釩重量的0. 3-0. 55倍加入工業(yè)硅和釩重量的0. 05-0. 15倍加 入硅鋁鐵貧化爐渣，爐渣含釩量達(dá)到0. 5%以下即可倒渣，倒渣前取合金樣化驗(yàn)分析釩和硅 作為監(jiān)測(cè)，釩含量在78%-82%，硅含量在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(nèi)給電進(jìn)行精煉，化驗(yàn)合格后，利用鋼包進(jìn)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(jù)權(quán)利要求1所述的低鋁高釩鐵的冶煉方法，其特征是爐外法投釩量、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(jù)權(quán)利要求1所述的低鋁高釩鐵的冶煉方法，其特征是利用鋼包進(jìn)行澆鑄時(shí)， 釩鐵渣用于爐外法冶煉時(shí)投料。
全文摘要
一種低鋁高釩鐵的冶煉方法，步驟如下第一步采用爐外法冶煉，將五氧化二釩鋁粉廢鋼釩鐵渣或石灰進(jìn)行配料，點(diǎn)火反應(yīng)生成高釩鐵和爐渣；第二步采用電爐法，在還原期將五氧化二釩石灰混合均勻投入電弧爐內(nèi)，加入廢鋼，待物料成熔融狀態(tài)，加入工業(yè)硅和硅鋁鐵貧化爐渣，爐渣含釩量達(dá)到0.5%以下即可倒渣，倒渣前取合金樣化驗(yàn)分析釩和硅作為監(jiān)測(cè)；精煉期物料將五氧化二釩石灰投入爐內(nèi)給電進(jìn)行精煉，化驗(yàn)合格后，利用鋼包進(jìn)行澆鑄。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)合鋁熱法和電硅熱法冶煉于一體，充分利用五氧化二釩和鋁的化學(xué)反應(yīng)熱，并在三相電弧爐內(nèi)對(duì)含釩高的爐渣進(jìn)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于0.5%，冶煉回收率在95%以上。
文檔編號(hào)C22B5/04GK102146527SQ20111007400
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月27日
發(fā)明者侯繼宏, 劉志秋, 崔傳海, 惠兆生, 趙華, 魯少?zèng)_, 齊牧 申請(qǐng)人:中信錦州金屬股份有限公司