[發明專利]一種釩鈦礦氣基豎爐還原-電爐熔分還原的方法

在審

• 申請號: 202210396685.0
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN114774612A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 王前;王忠英;張春雷;王啟丞
• 申請（專利權）人: 黑龍江建龍鋼鐵有限公司
• 主分類號: C21B13/02
• 分類號: C21B13/02;C21B13/12;C21B13/14;C22B34/22;C22B34/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 李紅媛

一種釩鈦礦氣基豎爐還原?電爐熔分還原的方法，屬于釩鈦礦綜合利用領域，具體涉及一種釩鈦礦氣基豎爐還原?電爐熔分還原的方法。本發明將釩鈦球團礦在氣基豎爐內還原，獲得釩鈦直接還原鐵；釩鈦直接還原鐵在電爐內熔分還原，獲得含釩鐵水和鈦渣，其特征在于向電爐內的熔態層中吹入還原氣，還原氣與釩、鐵氧化物反應，生成釩、鐵金屬液和鈦渣，釩、鐵金屬液進入鐵水中；所述的熔態層包括鐵水層、渣鐵過渡層和渣層。本發明能降低電爐冶煉電耗，能提高鈦渣品位，高碳鐵中碳分布均勻，釩和鐵的氧化物的還原效果更好。

技術領域

本發明屬于釩鈦礦綜合利用領域，具體涉及一種釩鈦礦氣基豎爐還原-電爐熔分還原的方法。

背景技術

我國的釩鈦磁鐵礦資源儲量巨大，總體開發利用以高爐工序為主，非高爐法產量較低。整體鈦和釩的回收利用率不高，資源浪費比較嚴重。現有技術中，非高爐法優于高爐法，可實現全釩鈦礦冶煉，鐵、釩、鈦回收率較高。非高爐冶煉法采用預還原(回轉窯、轉底爐、氣基豎爐)-電爐法，其中由于氣基豎爐設備產量大、技術環保，最有發展前景，氣基豎爐-電爐法具體過程為：先將釩鈦磁鐵精礦進行還原，還原產品再配入焦炭、蘭碳或煤在電爐內進行熔分和深度還原冶煉。

現有技術中，氣基豎爐還原-電爐法主要有專利申請號CN201910859500.3、CN201210377607.2、CN201310216599.8、CN202010327329.4和CN201310372684.3，這些專利主要包括釩鈦磁鐵礦氧化球團制備、氣基豎爐還原和電爐熔分部分。其中專利CN201910859500.3的電爐深還原是：將釩鈦磁鐵礦預還原球團裝入電爐進行深還原，添加熔劑和配碳，熔分溫度為1550℃～1650℃，分離得到含釩鐵水和含鈦爐渣。專利CN201310372684.3的金屬化球團電爐熔分是：將金屬化球團裝入熔分電爐，熔分溫度1600～1700℃，配碳量2～6％，爐渣堿度0.7～1.3，熔分時間50～70min，冶煉完畢通過出渣口排出熔分鈦渣，通過出鐵口排出含釩鐵水；上述兩個專利的缺點是：電爐深度還原釩氧化物時，采用配碳的方法，此種方法既增加電耗，又降低鈦渣品位。專利CN201210377607.2是將還原產品送入電爐進行熔化和渣鐵分離，熔分溫度1500～1700℃，獲得鐵水和熔渣，不進行深度還原，釩鈦進熔渣中，沒有提到如何提取釩。專利CN201310216599.8是將熱態直接還原鐵熱送至熔分電爐進行熔分還原，分離出鈦渣并得到含釩鐵水，沒有介紹如何還原釩氧化物。專利CN202010327329.4通過n次“留渣出鋼”，使釩渣富集在電爐內，達到一定量后加入熔劑和還原劑，進行爐渣還原操作，得到富釩鐵水和終渣。此種工藝缺點是，1、隨著留渣次數的增加，電爐容量逐漸減小，單爐鐵水產量逐漸降低；2、電爐分為電弧爐和礦熱爐，一個電爐既做熔分爐，又做還原爐，是不合理的，會產生極高電耗。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種釩鈦礦氣基豎爐直接還原-電爐熔分還原的方法。

本發明的釩鈦礦氣基豎爐直接還原-電爐熔分還原的方法是按以下步驟進行的：

將釩鈦球團礦在氣基豎爐內還原，獲得釩鈦直接還原鐵；釩鈦直接還原鐵在電爐內熔分還原，獲得含釩鐵水和鈦渣，其特征在于向電爐內的熔態層中吹入還原氣，還原氣與釩、鐵氧化物反應，生成釩、鐵金屬液和鈦渣，釩、鐵金屬液進入鐵水中；所述的熔態層包括鐵水層、渣鐵過渡層和渣層。

本發明的目的之一是降低電爐冶煉電耗。

本發明目的之二是最大限度地減少新添加物料對鈦渣品位的影響。

與現有技術相比，本發明方法具有以下有益效果：

1、降低電爐冶煉電耗：本發明通過還原氣噴槍帶入的還原氣和高碳的釩鈦直接還原鐵帶入的碳作為直接還原鐵中釩、鐵氧化物的還原劑，避免了煤作為還原劑帶入的脈石量，以及對應配入的熔劑量，從而避免了熔融脈石和熔劑所消耗的電耗；