[发明专利]钒铁喷粉精炼工艺

说明书

技术领域

本发明属于钒冶炼技术领域，尤其涉及钒铁的喷粉精炼工艺。

技术背景

电铝热法冶炼钒铁以其冶炼周期短、操作简单、产品质量稳定的特点，被广泛用于钒铁合金的冶炼，但该工艺存在钒的回收率偏低的问题，通常情况下钒的回收率在95.5％左右。对于稀有的钒资源来说，低回收率造成的钒资源损失对经济的可持续发展极为不利。为提高钒铁冶炼过程中钒的回收率，现有技术的主要思路是在钒铁冶炼产生的熔渣中喷吹还原粉料进行精炼，进一步还原其中的残钒，以提高钒铁冶炼的钒回收率，但不同的喷粉精炼工艺操作方法对残钒的回收效率影响较大，如精炼炉料的反应动力学条件、还原粉料的合理配制等，将直接导致喷粉精炼成本增加，甚至得不偿失。

发明内容

本发明的目的是提供一种钒铁喷粉精炼工艺，以改善钒铁喷粉精炼过程中炉料的反应动力学条件，优化还原粉料配比，提高钒铁冶炼的钒回收率，降低生产成本。

钒铁喷粉精炼工艺步骤为：在电铝热法冶炼钒铁过程中，当炉料充分完成铝热反应，熔渣与合金实现分离后，停止电极加热，随即向熔渣层插入喷枪并喷吹还原粉料，同时旋转炉体，使还原粉料在喷吹气流冲击和炉体旋转搅拌双重作用下与熔渣充分混和，然后再插入电极继续加热熔炼，让熔渣中残留的钒进一步还原生成钒铁。

进一步地，还原粉料的组份配比为：铝粉70％～80％，铁粉占20％～30％；铝粉粒度60～80目，铁粉粒度≤1mm；喷入还原粉料的重量根据熔渣残钒量而定。

进一步地，熔渣层厚度为450mm～600mm，喷枪插入熔渣层的深度为熔渣层厚度的20％～50％；

进一步地，喷吹气体的压力为0.3Mpa～0.5Mpa；

进一步地，喷吹时间为80～120秒。

由于采用压缩气流喷吹还原粉料，并同时转动炉体，还原粉料和熔渣能在高速气流冲击和炉体旋转搅拌双重作用下充分混和，使精炼炉料的反应动力学条件得到有效改善；可根据熔渣中残钒量，确定出还原粉料的最佳组份配比和喷吹量，实现提高钒铁冶炼的钒回收率，降低生产成本。

具体实施方式

实施例1

1、配制FeV80冶炼主炉料：TV 64.1％的V₂O₃1000kg，98.3％的V₂O₅2000kg，铝粉1350kg，铁粉330kg；配制精炼还原粉料90公斤，其中铝粉77％铁粉23％，混合均匀后装入粉料罐。

2、用电铝热法进行钒铁冶炼，待主炉料充分完成铝热反应，合金与熔渣实现分离后，停电提升电极，旋转炉体，随即将喷枪口插入熔渣层450～500mm，在80～120秒内将精炼还原粉料喷入熔渣层，喷吹还原粉料气体的压力为0.3Mpa～0.5Mpa；还原粉料与熔渣经喷吹气流冲击和炉体旋转搅拌混匀后，提升喷枪，同时停止炉体旋转，再插入电极继续加热熔炼20～25分钟。

得到品位81.2％的FeV80合金2088kg，钒冶炼回收率为97.33％。

实施例2

1、配制FeV80冶炼主炉料：TV 64.1％的V₂O₃2000kg，98.3％的V₂O₅1000kg，铝粉1330kg，铁粉370kg；配制精炼还原粉料80公斤，其中铝粉75％铁粉25％，混合均匀后装入粉料罐。

2、用电铝热法进行钒铁冶炼，待主炉料充分完成铝热反应，合金与熔渣实现分离后，停电提升电极，旋转炉体，随即将喷枪口插入熔渣层450～500mm，在80～120秒内将精炼还原粉料喷入熔渣层，喷吹还原粉料气体的压力为0.3Mpa～0.5Mpa；还原粉料与熔渣经喷吹气流冲击和炉体旋转搅拌混匀后，提升喷枪，同时停止炉体旋转，再插入电极继续加热熔炼20～25分钟。

得到品位79.0％的FeV80合金2249kg，钒冶炼回收率为97.05％。

实施例3

1、配制FeV50冶炼主炉料：TV63.9％的V₂O₃1400kg，96.0％的V₂O₅1000kg，铝粉1110kg，铁粉1240kg；配制精炼还原粉料80公斤，其中铝粉75％铁粉25％，混合均匀后装入粉料罐。