[發明專利]一種高釩鐵的冶煉方法

有效

• 申請號: 201310274317.X
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN103409674A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 齊牧;崔傳海;李廣明;吳文鵬;滕曉慧;劉東
• 申請（專利權）人: 中信錦州金屬股份有限公司
• 主分類號: C22C27/02
• 分類號: C22C27/02;C22C1/02
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所 21225
• 代理人: 李輝

技術領域

本發明屬于釩冶金領域，特別涉及一種高釩鐵的冶煉方法。

背景技術

釩鐵是一種重要的合金添加劑，可改變鋼材的物理特性，提高鋼的強度、韌性、延展性、耐熱性等，其用途廣泛。釩鐵按牌號一般分為FeV40、FeV50、FeV80。

目前，生產釩鐵的主要方法是：碳熱法、電硅熱法和鋁熱還原法。碳熱法的生產成本較低，但產品含碳高，許多鋼種無法使用。硅熱法的生產成本雖然低，但難以生產高品位釩鐵，并且，冶煉周期約為5h～6h，相對冶煉周期較長；鋁熱還原法主要為V₂O₅或V₂O₃為原料，與鋁及氧化鐵發生鋁熱反應制取FeV₈₀，能生成高品位、微碳的釩鐵，但在反應過程中發熱量過大，工藝復雜，鋁耗量多，生產成本較高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種高釩鐵的冶煉方法，該方法工藝簡單，可縮短冶煉時間，降低生產成本。

本發明的技術解決方案是：

一種高釩鐵的冶煉方法，其具體步驟是：

1）采用鋁熱法冶煉，將五氧化二釩與鋁粒、硅鋁鐵、鐵屑、石灰分別按照重量比100:20～100:40、100:10～100:20、100:10～100:20、100:15～100:25混合均勻配制混合底料，取1/3~1/2混合底料投入電弧爐內進行點火，待物料形成熔池后，將剩余混合底料全部投入電弧爐中，進行反應，生成高釩鐵和爐渣；?

2）還原期采用電爐法，將三氧化二釩與石灰按照重量比100:300～100:340混合投入電弧爐內，所述第一步鋁熱法與第二步還原期的投釩重量比為1:2～1:2.5，待物料形成熔池后，按投釩重量的0.4倍～0.6倍加入硅鋁鐵，按投釩重量的0.3倍～0.5倍加入金屬硅，在1650℃～1800℃下進行還原反應，爐渣中含釩量達到0.35%以下，倒出貧渣；

3）精煉期采用電爐法，將三氧化二釩與石灰按重量比為100:200～100:240混合均勻投入電弧爐內，所述第一步鋁熱法與第三步精煉期投釩重量比為1:1.3～1:1.6，在1650℃～1800℃下進行精煉，當爐內合金主品位釩及雜質P、C的含量經檢測符合高釩鐵指標要求后，倒渣出鐵，澆鑄。

本發明是以V₂O₅和V₂O₃共同為原料，通過鋁熱法和電硅熱法相結合的冶煉方法進行冶煉FeV₈₀，利用釩和鋁的化學反應熱，并在電弧爐內對含釩高的爐渣進行貧化還原、精煉，煉得合格的高釩鐵。其有益效果是：

1）工藝簡單，反應過程易控制，可操作性強，在維持釩回收率95%不變情況下，使冶煉周期由原來的5h～6h縮短至3.5h～4.5h，且排放貧渣中含釩量小于0.35%。

2）在V₂O₅鋁熱法形成的熔池上加入V₂O₃通電加熱，能源消耗低，在冶煉前期采用鋁熱法冶煉，可以節省電能1000?kwh/t～1300kwh/t。

3）在還原期和精煉期以V₂O₃為原料，比使用五氧化二釩冶煉節省還原劑0.2t/t~0.3t/t，降低了生產成本；并且，還原期采用電爐法，用低成本硅代替部分鋁作為還原劑，也可以明顯降低生產成本。

具體實施方式

實施例1

1）采用鋁熱法冶煉，將200kg五氧化二釩、40kg鋁粒、20kg硅鋁鐵、20kg鐵屑和30kg石灰混合均勻配制混合底料，取100kg投入電弧爐內均勻鋪在爐底進行點火，待物料形成熔池后，將剩余混合底料全部投入電弧爐中，進行反應，生成高釩鐵和爐渣；

2）還原期采用電爐法，將400kg三氧化二釩和1200kg石灰混合均勻（按第一步鋁熱法與第二步還原期的投釩重量比為1:2進行投釩），投入電弧爐內，給電弧爐通電使物料熔化，待物料形成熔池后，向爐內投入160kg硅鋁鐵和120kg金屬硅，在1650℃下對爐內物料進行還原，還原過程中取樣分析，待爐渣中釩含量達到0.35%以下，倒出貧渣；