[发明专利]一种分步还原冶炼钼钒合金钢的方法

说明书

本发明提供了一种分步还原冶炼钼钒合金钢的方法，包括如下步骤：(A)在钢包中插入隔离装置，在所述隔离装置内部建立还原反应区；(B)在所述还原反应区中加入钼碳块和钒碳块熔化反应后，添加钼硅块和钒硅块以熔化反应形成钼钒渣；(C)将所述钼钒渣依次进行硅还原和铝还原即可。该方法能够减少活泼金属的消耗量，避免了出现酸性渣，进而避免了与钢包中碱性渣、碱性炉衬之间的不良反应，具有良好的效果，并且采用上述方法冶炼钼钒合金钢时，钼收得率为97.5％以上，钒收得率为93.0％以上，该方法非常值得广泛推广应用。

技术领域

本发明涉及合金冶炼领域，具体而言，涉及一种分步还原冶炼钼钒合金钢的方法。

背景技术

在现代工艺中，如果直接采用钼氧化物、钒氧化物还原冶炼钼钒合金钢，能够相应的缩短钼钒的冶炼流程，降低能源消耗，具有良好的经济效益和社会效益。

不过，将钼氧化物和钒氧化物与还原剂一起置于电弧炉中还原，虽然具有操作简便等优点，但在后续的氧化脱碳、脱磷过程中，钒容易烧损，难于达到高效利用的目的。在还原脱硫之后进行钼氧化物和钒氧化物的直接还原，虽然可以避免钒的烧损，但还原过程中产生的酸性渣与钢包中的碱性渣、碱性炉衬材料的相容性很差。

钼氧化物与钒氧化物的还原性能本身就不同，同时还原钼氧化物和钒氧化物常常会消耗更多的活泼金属，增加成本。如果采用分别还原方法，例如先还原钼氧化物，后还原钒氧化物，不仅会延长还原过程，还会相应的增加操作成本。

通过热力学计算表明，在炼钢温度下，碳能够很好地还原钼氧化物和钒氧化物，但在炼钢的实际工况下，碳的还原能力并不能得到有效的发挥；硅、铝能够很好地还原钼氧化物和钒氧化物，但容易形成大量酸性渣，且直接还原过程中，还原生成的含有钼钒的渣常与钢液表面原有的渣混合在一起，使渣量更大，在这种情况下，即使将钼钒在钢渣间的分配系数调整到较低值，渣中含有的钼钒总量也会较多。此外，直接还原生成的渣也会铺展在钢液的表面，使得还原生成的渣中的钼钒变得很分散，很难进行更加有效的利用，影响后续使用效果。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分步还原冶炼钼钒合金钢的方法，该方法通过采用隔离装置能够在钢包中实施同时还原钼氧化物和钒氧化物，这样一来能够减少活泼金属的消耗量，避免了出现酸性渣，进而避免了与钢包中碱性渣、碱性炉衬之间的不良反应，具有良好的效果，值得推广应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种分步还原冶炼钼钒合金钢的方法，具体包括如下步骤：

(A)在钢包中插入隔离装置，在所述隔离装置内部建立还原反应区；

(B)在所述还原反应区中加入钼碳块和钒碳块熔化反应后，添加钼硅块和钒硅块以熔化反应形成钼钒渣；

(C)将所述钼钒渣依次进行硅还原、铝还原，即可。

冶炼操作主要按照如下步骤进行：首先用碳作还原剂将大部分钼、钒还原出来，接着用硅或碳化硅作还原剂，将渣中的钼、钒还原出来，最后用少量铝作还原剂，将渣中残留的钼、钒还原出来，实现钼、钒的有效利用，并减少活泼金属硅和铝的消耗量。在不影响冶炼效果的前提下，现有技术中的冶炼方法还不能有效减少活泼金属的消耗量以避免酸性渣的产生。本发明不仅保证了冶炼钼钒合金钢时有较高的钼钒收得率，还降低了活泼金属的消耗量，节约了操作成本，可谓一举两得。

本发明所选用的隔离装置可以为圆筒状的隔离罩，其内壁衬有碱性耐火材料。

或者，本发明采用的隔离装置为钢液导流滤渣器，其由导流管、导流盘和滤渣环组成，所述滤渣环内壁衬有碱性耐火材料。

优选地，碱性耐火材料可以为高镁砖。