[发明专利]一种低硅含钒铁水吹炼的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低硅含钒铁水吹炼的方法。

背景技术

Si含量低的含钒铁水在采用钒钛磁铁矿冶炼的攀西地区极为常见，钒钛磁铁矿高炉冶炼要求高炉温度不能太高以保证高炉渣在冶炼过程中具有良好的流动性，并使渣铁很好地分离，从而保证高炉稳定顺行。在这些低硅含钒铁水中Si的含量通常不超过0.2重量％。然而，铁水中Si含量过低对铁水的提钒却是非常不利的，当将这种铁水直接进行转炉吹炼时，炉渣的粘度非常大并且铁水中钒的氧化率较低，因此，不能将铁水中的钒元素有效降低。

针对这种低硅含钒铁水，目前还未找到一种有效的办法来提高转炉吹炼过程中钒的氧化率。因此，亟需寻求一种新的方法来对这种特殊的铁水进行处理以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服采用现有的方法对低硅含钒铁水进行吹炼提钒时钒的氧化率较低的缺陷，而提供一种新的低硅含钒铁水吹炼的方法。

本发明的发明人经过深入研究后发现，铁水中的钒在转炉吹炼过程中转变为V₂O₅，转炉提钒过程中钒的氧化是以渣-铁界面上消耗初渣中FeO为主要特征的。根据对图1中FeO-V₂O₃的相图进行分析可知，随着提钒过程的进行，炉渣中V₂O₅的含量逐渐升高，这样会导致接近提钒吹炼终点时炉渣的熔点迅速增大，因此对应的粘度也会迅速增大，致使炉渣外观状态由半凝固态向颗粒状或半糊状转化，从而阻止了钒的氧化过程的继续进行。而在转炉吹炼之前，往所述低硅含钒铁水中加入二氧化硅，所述二氧化硅会与铁水中的FeO和MnO相互作用，生成铁锰橄榄石等硅酸盐相。根据对图2中FeO-SiO₂的相图进行分析可知，硅酸盐相的熔点为1205℃，Fe₂SiO₄与FeO形成的易熔混合物(FeO:76％，SiO₂:24％)的最低熔点为1177℃，因此，硅酸盐相的形成会使初渣熔点下降，钒渣粘度降低、流动性增大。进一步地，初渣流动性增大有助于加快钒氧化后与FeO形成钒铁尖晶石的高温化学反应的进程，进而加快钒的氧化过程。换句话说，用二氧化硅进行调渣可以促进铁水中钒的氧化。从宏观看，采用二氧化硅进行调渣，由于硅酸盐相相对增多，在凝固过程中形成钒渣的粘结相，使提钒吹炼达到终点时钒渣不致过于干稠。此外，在吹炼提钒过程中，二氧化硅的调渣作用还会使得钒渣中钒铁尖晶石含量增多。

基于上述发现，本发明提供了一种低硅含钒铁水吹炼的方法，该方法包括将待吹炼的低硅含钒铁水加入转炉中进行吹炼提钒，其中，在吹炼提钒前，往所述低硅含钒铁水中加入二氧化硅。

本发明提供的方法通过对所述低硅含钒铁水采用二氧化硅进行调渣，改善了转炉提钒过程中钒渣的渣态，增大了钒渣的流动性，改善了提钒的动力学条件，从而显著提高了钒的氧化率。此外，采用本发明提供的方法对低硅含钒铁水进行吹炼，还能够改善钒渣品位，从而更有利于后续对这些钒渣进行进一步加工处理而得到钒制品。

根据本发明的一种优选实施方式，当所述二氧化硅以石英砂的形式加入，且所述石英砂的粒度为1-3mm时，能够进一步提高铁水中钒的氧化率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为FeO-V₂O₃的相图；

图2为FeO-SiO₂的相图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供的低硅含钒铁水吹炼的方法包括将待吹炼的低硅含钒铁水加入转炉中进行吹炼提钒，其中，在吹炼提钒前，往所述低硅含钒铁水中加入二氧化硅。

本发明提供的方法适合对目前所有的低硅含钒铁水进行吹炼提钒，特别适合对具有以下特定组成的低硅含钒铁水进行吹炼提钒：以待吹炼的低硅含钒铁水的总重量为基准，所述待吹炼的低硅含钒铁水中C的含量为4.1-4.6重量％，Si的含量≤0.15重量％，Mn的含量为0.2-0.5重量％，V的含量为0.25-0.35重量％。此外，所述待吹炼的低硅含钒铁水的温度优选为1280-1320℃。