[發明專利]一種含釩磷鐵水脫磷保釩的方法

有效

• 申請號: 202110176927.0
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112981045B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 張廷安;豆志河;呂國志;楊翰;劉燕;趙秋月;張子木;張偉光;傅大學
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C21C7/064
• 分類號: C21C7/064
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 吳瓊

一種含釩磷鐵水脫磷保釩的方法，主要包括以下步驟：(1)將高爐或非高爐生產的脫硫后的含釩、磷鐵水引流到感應爐中；(2)根據磷含量添加脫磷渣并噴吹CO₂，可采用頂吹，底吹，側吹或頂底復吹；(3)當含釩磷鐵水中磷的含量降低至0.03％以下時，停止噴吹，爐渣與鐵水分離。含釩、磷鐵水經本發明方法處理后，在磷含量降至釩鋼要求的同時，鐵水中的釩損失率小于10％，達到脫磷保釩的效果。本發明通過噴吹CO₂實現了含釩、磷鐵水的選擇性氧化以及CO₂的資源化利用，縮減了釩鋼的冶煉流程。

技術領域

本發明屬于冶金領域，具體涉及一種含釩鐵水脫磷保釩的方法。

背景技術

金屬釩在鋼鐵領域應用廣泛，85％以上的釩產品被應用到鋼鐵生產中。對于已開發的釩鋼冶煉工藝而言，無論采用何種合金化方式均在氧氣提釩的框架之內，需要先把釩氧化入渣，再以釩渣、V₂O₅或者釩鐵的方式加入至提釩半鋼中，整個冶煉工藝流程長，能源消耗大，釩的利用率和收得率低。

目前脫磷工藝遵循著“三高一低”的原則，即高堿度、高氧化性、高渣量、低溫，傳統的轉爐脫磷工藝需要大量鼓吹氧氣，導致鐵水中的釩被氧化富集到渣中，也就是傳統的提釩工藝。若要做到脫磷保釩要求不能噴吹強氧化氣體-氧氣，CO₂在煉鋼溫度下具有一定的氧化性，在煉鋼過程中常被用作復吹氣體，來控制爐溫。

申請號為201510398708.1的專利提出一種利用CO₂在雙轉爐中提高脫磷效率的方法，通過在脫磷爐中頂吹CO₂-O₂混合氣體，在脫碳爐中深度脫磷，最終磷含量可降低到0.01％～0.03％，但該方法只是利用CO₂，并未涉及到有價元素的選擇性氧化。申請號為201811174998.1的專利一種鐵水預處理過程脫硫脫磷工藝，可將鐵水中磷含量從0.05％降至0.005％，未涉及到噴吹CO₂和釩元素。申請號為201880007485.3的專利提出鐵水的脫磷方法，對脫磷渣系進行了改進，未涉及噴吹CO₂及釩元素。

申請號為201610851740.5的專利提出了一種噴吹CO₂脫除高碳含銅鐵水中碳的方法，涉及到噴吹CO₂對含銅鐵水脫碳和脫磷，但未涉及對含釩磷鐵水中脫磷保釩的處理方法。申請號為201510117621.2的專利提供了一種鐵水同時脫磷硫保鈮釩鉻鎳的方法，涉及一種同時脫磷硫的方法，并未涉及到噴吹CO₂脫磷保釩。

上述專利雖然涉及到以CO₂脫磷過程，但并未涉及利用CO₂噴吹的方式同時實現含釩、磷鐵水脫磷保釩直接冶煉釩鋼的方法。

發明內容

本發明針對含釩磷鐵水的短流程應用提出一種脫磷保釩的方法，向含釩磷鐵水通入CO₂氣體，通入的CO₂與鐵水中的磷元素發生反應，不和鐵水中的釩元素反生反應。使用CO₂氣體與脫磷渣配合對熔池中磷元素進行選擇性氧化，CO₂在冶煉溫度下優先氧化磷、碳、硅等元素，因此可以達到脫磷保釩的效果。

本發明的技術過程主要通過以下步驟實現：

(1)將脫硫后的含釩磷鐵水引流至感應爐中，并保證感應爐中的含釩鐵水的溫度保持在1400～1450℃；

(2)投入脫磷渣，同時噴吹CO₂氣體；其中，CO₂的噴吹速率為0.50～5.0Nm³/t_鐵水·min，噴吹時間為10～60min；其中CO₂與鐵水中磷的反應如下：