[發(fā)明專利]生產(chǎn)釩系合金的全流程工藝方法

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• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN111621687A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂韜;李秦燦;于洪翔
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶東方工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C22C33/04
• 分類號(hào): C22C33/04;C22C38/02;C22C38/12;C22B4/06;C22B5/04
• 代理公司: 北京市浩天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11276
• 代理人: 周華寧

本發(fā)明涉及資源回收及利用領(lǐng)域，涉及一種生產(chǎn)釩系合金全流程工藝方法，包括：以含釩鋼渣、釩粉礦和燒結(jié)冷返礦為原料制備燒結(jié)礦；將所述燒結(jié)礦破碎、篩分后，與釩鈦磁鐵塊礦、焦炭、硅石混料，送入礦熱爐內(nèi)進(jìn)行冶煉，制得含釩鐵水；將所述含釩鐵水熱兌入第一AOD爐，加入冷卻劑后進(jìn)行頂吹氧提釩，將釩富集到渣中得到富釩渣；將提釩后的鐵水倒入第二AOD爐，加入造渣劑造渣，經(jīng)脫磷、脫碳后得到低釩合金；將所述富釩渣送入電爐，加入還原劑、造渣劑生產(chǎn)硅釩合金；將所述硅釩合金粗破、球磨，配入粘結(jié)劑后壓制成型，烘干后送入真空電阻爐內(nèi)進(jìn)行脫碳、滲氮，氮?dú)鈿夥障吕鋮s得到氮化硅釩。本發(fā)明的工藝方法變廢為寶，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的市場前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及資源回收及利用領(lǐng)域，涉及生產(chǎn)釩系合金的全流程工藝方法，特別涉及含釩鋼渣冶煉生產(chǎn)釩系合金的全流程工藝方法。

背景技術(shù)

釩有“萬能合金”之稱，在鋼中摻入少量的釩，就能使鋼的彈性、強(qiáng)度大增，抗磨損和抗爆裂性極好，因而在鋼鐵工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著國家螺紋鋼新標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，禁止通過“穿水”工藝生產(chǎn)高強(qiáng)度熱軋鋼筋，這無疑刺激了對釩合金的大量需求。

釩鈦磁鐵礦是釩的主要礦物資源，目前世界上的釩絕大部分是從中獲取。國內(nèi)主要采取以下提釩工藝：釩鈦磁鐵礦經(jīng)選礦后送入高爐冶煉得到含釩鐵水，隨后進(jìn)入轉(zhuǎn)爐進(jìn)行選擇性氧化提釩，得到半鋼和富釩渣，富釩渣用于濕法提釩，半鋼送去轉(zhuǎn)爐煉鋼。由于倒半鋼時(shí)會(huì)有部分釩渣隨之流出等因素，半鋼中含有殘釩，加之個(gè)別工序處理能力的限制，會(huì)有部分鐵水不經(jīng)提釩而直接兌入煉鋼爐中，因此最后的鋼渣中仍含有不少的釩，部分鋼渣V₂O₅含量高達(dá)5％。目前，這部分鋼渣尚未得到有效利用，大部分被丟棄、掩埋，造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

其中，鋼渣返回法是將含釩鋼渣用作燒結(jié)礦的熔劑，再次送入高爐冶煉，該方法曾應(yīng)用于攀鋼和馬鋼，不用增置新設(shè)備，但易導(dǎo)致磷在鐵水中的循環(huán)富集，對后續(xù)的脫磷煉鋼不利。至于濕法工藝，鈉化焙燒會(huì)造成環(huán)境污染，同時(shí)處理高鈣低釩的含釩鋼渣存在困難，鈣化焙燒雖避免了有害氣體的產(chǎn)生，但存在一定的選擇性，轉(zhuǎn)化率低，成本偏高。因此現(xiàn)有的提釩技術(shù)在處理含釩鋼渣上受到了限制，亟待一種經(jīng)濟(jì)、高效的提釩方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種生產(chǎn)釩系合金全流程工藝方法。

具體的，本發(fā)明的一種生產(chǎn)釩系合金全流程工藝方法，包括：

(1)將燒結(jié)礦破碎、篩分后，與釩鈦磁鐵塊礦、焦炭、硅石按配比混料，送入礦熱爐內(nèi)進(jìn)行冶煉，制得含釩鐵水；

(2)將所述含釩鐵水熱兌入第一AOD爐內(nèi)，加入冷卻劑后進(jìn)行頂吹氧提釩，底吹氬氣或氮?dú)鈴?qiáng)化攪拌，將釩富集到渣中得到富釩渣；

(3)將提釩后的鐵水倒入第二AOD爐，加入造渣劑造渣，經(jīng)脫磷、脫碳后得到低釩合金；

(4)將所述富釩渣送入電爐中，加入還原劑、造渣劑，以電硅熱法生產(chǎn)硅釩合金；

(5)將所述硅釩合金粗破、球磨，配入粘結(jié)劑后壓制成型，烘干后送入真空電阻爐內(nèi)進(jìn)行脫碳、滲氮，氮?dú)鈿夥障吕鋮s得到氮化硅釩。

上述的生產(chǎn)釩系合金全流程工藝方法，所述燒結(jié)礦的制備方法包括：以含釩鋼渣、釩粉礦和燒結(jié)冷返礦為原料，混勻球磨后配入焦粉、除塵灰、膨潤土，經(jīng)混料、造粒后送入焙燒爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)。

上述的生產(chǎn)釩系合金全流程工藝方法，還包括：將所述氮化硅釩送入中頻爐進(jìn)行感應(yīng)重熔，得到高密度氮化硅釩。

上述的生產(chǎn)釩系合金全流程工藝方法，所述含釩鋼渣為釩鈦磁鐵礦經(jīng)煉鋼環(huán)節(jié)最后得到的貧釩鋼渣。

上述的生產(chǎn)釩系合金全流程工藝方法，所述第二AOD爐中進(jìn)行脫磷、脫碳過程包括：頂吹氧、側(cè)吹氬或氮與氧混合氣、底吹氬或氮。