[发明专利]倾翻炉冶炼钒铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种倾翻炉冶炼钒铁的方法。

背景技术

钒在钢中起脱氧和细化晶粒的作用，少量的钒就可以改善钢的性能并提高钢的耐磨性、韧性和强度。钒铁(钒铁合金)因具有合金化程度高、钒收率高、杂质含量低等优点而成为冶炼含钒钢种的主要合金添加剂。

目前国内大多数钒铁厂家采用的是一步法电铝热冶炼工艺，将配制好的炉料在电炉内通电引弧发生反应生成金属钒和氧化铝并放出热量，氧化铝与炉料中加入的造渣剂结合形成低熔点、低密度的炉渣，炉料中配入的铁粒熔化后与钒形成无限固熔体；配入的造渣剂可以降低熔渣熔点和提高熔体碱度，有利于合金沉降。因合金与炉渣密度差异较大，炉渣与钒铁合金在熔融状态下自动分层，经充分冷凝后渣铁分离而获得钒铁合金。为了更彻底地将钒还原到合金中，传统电炉冶炼过程中，配铝量一般是理论计算值的1.04～1.05倍，渣中钒含量为 2％，钒收率在95％左右。如果进一步提高配铝量，过量的铝将进入合金造成产品质量不达标；合金中的铝含量不易控制，客户需要低铝钒铁时，只能以牺牲钒的收率来满足，钒铁中铝的成分和收率之间存在难以解决的矛盾。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种倾翻炉冶炼钒铁的方法，包括以下操作：

将满足生产要求的原料氧化钒、铝、铁、石灰混匀后加入到可倾翻式电弧炉中，采用多期冶炼、阶梯配铝和抛物线配铁相结合的方法；经过多期加料和出渣的反复操作，最后一期冶炼时渣铁同出。

其中，上述倾翻炉冶炼钒铁的方法中，所述氧化钒为V₂O₅或V₂O₃中的至少一种。

其中，上述倾翻炉冶炼钒铁的方法中，所述V₂O₅为引弧料，V₂O₃为反应主料，V₂O₃与 V₂O₅的比例为3︰1。

其中，上述倾翻炉冶炼钒铁的方法中，所述的采用多期冶炼、阶梯配铝和抛物线配铁相结合的方法为：将冶炼分为3期，每期氧化钒的加料重量比例分别为4︰3︰1；每期的配铝量与该期单位重量氧化钒理论计算值的比例为第1期A︰第2期B︰第3期C＝1.4︰1.0︰0.2；每期的配铁量与该期单位重量氧化钒理论计算值的比例为第1期X︰第2期Y︰第3期Z＝ 0.25～0.55︰2.25～1.75︰0.25～0.55，具体取值以(X*4+Y*3+Z*1)/8＝1为准。

其中，上述倾翻炉冶炼钒铁的方法中，所述出渣的具体操作为：当第1期渣中钒含量降低至0.1％～0.3％时，通过倾翻的方式除去总渣量中80％以上的贫渣；当第2期渣中钒含量降低至0.2％～0.5％时，通过倾翻的方式除去总渣量中80％以上的贫渣；当第3期渣中钒含量降低至1.5％～2.5％时，渣铁同出。

优选的，上述倾翻炉冶炼钒铁的方法中，包括以下操作步骤：

a、将满足生产要求的原料V₂O₅、V₂O₃、铝、铁、石灰混匀后加入到可倾翻式电弧炉中，第1期冶炼时加入V₂O₅ 1份，V₂O₃ 3份，配铝量为本期单位重量氧化钒理论计算值的1.4 倍；配铁量为本期单位重量氧化钒理论计算值的0.25～0.55倍；第1期冶炼至渣中钒含量降低至0.1％～0.3％时，通过倾翻的方式除去总渣量中80％以上的贫渣；

b、第2期冶炼时加入V₂O₃ 3份，配铝量为本期单位重量氧化钒理论计算值的1.0倍；配铁量为本期单位重量氧化钒理论计算值的2.25～1.75倍；第2期冶炼至渣中钒含量降低至 0.2％～0.5％时，通过倾翻的方式除去总渣量中80％以上的贫渣；

c、第3期冶炼时加入V₂O₅ 1份，配铝量为本期单位重量氧化钒理论计算值的0.2倍；配铁量为本期单位重量氧化钒理论计算值的0.25～0.55倍；第3期冶炼至渣中钒含量降低至 1.5％～2.5％时，渣铁同出。

其中，上述倾翻炉冶炼钒铁的方法中，所述的单位重量氧化钒理论计算值是指生产一定量钒铁合金时，所需氧化钒的理论重量。