[發明專利]一種五氧化二釩代替釩合金冶煉含釩合金鋼的方法

在審

• 申請號: 201911259982.5
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN110846468A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 周勝剛;王雪原;曹娜;李澍;任國良
• 申請（專利權）人: 承德建龍特殊鋼有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C21C7/076;C21C7/06;C21C7/072
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供一種五氧化二釩代替釩合金冶煉含釩合金鋼的方法，所述方法包括：向脫氧后的鋼水中加入片狀五氧化二釩與鋁的混合物，合金化后對鋼包底吹氬，精煉以及連鑄后得到所述含釩合金鋼。所述方法釩的總收得率相對于傳統技術提高15％左右，整體工藝節能、節材效果明顯，符合鋼鐵行業節能降耗、循環低碳的發展方向，對促進我國釩資源高效利用和釩微合金化煉鋼技術的發展具有重要意義。

技術領域

本發明屬于合金鋼制備領域，涉及一種含釩合金的制備方法，尤其涉及一種五氧化二釩代替釩合金冶煉含釩合金鋼的方法。

背景技術

釩是鋼鐵生產中十分重要的合金元素，有金屬“維生素”之稱。在鋼中加入釩，可顯著改善鋼的性能。實踐表明，在結構鋼中加入0.1％的釩，可提高強度10～20％，減輕結構重量15～25％，降低成本8～10％。若采用含釩高強度鋼時，可減輕金屬結構重量40～50％，比普通結構鋼的成本低15～30％。近年來中國含釩鋼產量不斷提高，品種不斷增加，特別是在建筑用鋼、管線鋼、重軌鋼和汽車及火車結構用鋼等方面，發展十分迅速。

目前在轉爐冶煉一般含釩鋼時，多采用釩鐵進行釩合金化工藝，但冶煉釩鐵的過程中會消耗大量的原料以及硅、鋁等優良還原劑和大量的電量，并產生大量的煙塵污染環境。受工藝及設備的影響，原料V₂O₅中的釩不能完全進入釩鐵中，會造成資源利用率和合金元素收得率不高。

也有用釩氮合金、釩線、釩棒等含釩合金進行合金化，但用釩鐵比較便宜的，因此普遍采用釩鐵混合配料煉制，但該方法煉制時配料容易噴濺，浪費和污染都較嚴重，不但增加了能耗，而且導致轉爐壽命降低，這些都提高了冶煉成本；在釩鐵生產過程中，其工藝流程大體是將片狀V₂O₅和生鐵用電極或其它加熱方法進行冶煉，得到釩鐵后，在轉爐出鋼1/3～1/2時將計算好的釩鐵量加入鋼包中，由鋼水的物理熱將釩鐵融化，釩融入鋼水中，實現合金化，整個過程基本是物理過程，最終使釩進入鋼中。該工藝耗能很大，不僅加工費用高，而且污染嚴重。用釩氮合金、釩線、釩棒等含釩合金進行合金化的原理基本與釩鐵相同。

CN 105369113 A公開了一種釩酸鈣直接合金化冶煉含釩鋼水工藝，包括以下步驟：a將釩酸鈣原料加入冶煉鋼水內，并加入第一批還原劑，反應5～8min；b再向鋼水中加入第二批還原劑，反應5min以上；c待鋼水中釩元素穩定后，加入含釩合金調節鋼水中的釩含量至目標值。上述方法先加入釩酸鈣再加入還原劑，還原反應穩定性差，易出現高價釩還原不完全的現象。

上述實現釩鋼合金化的工藝普遍能耗高，污染嚴重，在倡導節能減排，降低消耗和環境污染的今天，尤其需要進行改進，因此本發明通過研究對多種工藝進行分析和實驗，使用片狀V₂O₅直接用于轉爐煉鋼中，實現釩鋼合金化的工藝方法。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種五氧化二釩代替釩合金冶煉含釩合金鋼的方法，所述方法釩的總收得率(釩資源利用率)相對于傳統技術提高15％左右，整體工藝節能、節材效果明顯，符合鋼鐵行業節能降耗、循環低碳的發展方向，對促進我國釩資源高效利用和釩微合金化煉鋼技術的發展具有重要意義。

為達上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供一種五氧化二釩代替釩合金冶煉含釩合金鋼的方法，所述方法包括：

向脫氧后的鋼水中加入片狀五氧化二釩與鋁的混合物，合金化后對鋼包底吹氬，精煉以及連鑄后得到所述含釩合金鋼。

本發明中，可在除氧后根據所鑄鋼材性能的需求，向鋼水中加入合金對鋼材的性能進行調控。