[发明专利]一种生产高钒低硅优质钒渣和低硅硫优质铁水的方法

说明书

本发明属于冶金工业铁水预处理领域，特别是一种生产高钒低硅优质钒渣和低硅硫优质铁水的方法。通过向含钒铁水中加入脱硅脱硫剂，促进它在高温下分解成气体CO₂和固体CaO，气体CO₂将铁水中的硅和硫氧化成气体SiO和SO₂逸散脱除掉，与此同时连续不断引入的CO₂和CaO还可以与铁水中残余的硅和硫反应生成SiO₂和CaS进入渣相除去，而铁水中钒含量几乎不变，从而得到硅硫低钒高的铁水。进一步用氧气吹炼硅硫低钒高的铁水，得到高钒低硅的钒渣和低硅低硫的铁水两种优化产品。铁水处理过程共扒两次渣:扒出SiO₂和CaS渣完成第一次渣铁分离；吹氧后扒出钒渣完成第二次渣铁分离。本发明从含钒铁水吹钒渣及炼钢的源头提高钢水及钒渣产品的质量，成本低，实施简便，效率高。

技术领域

本发明属于冶金工业铁水预处理领域，涉及一种采用CaCO₃及其分解产物作为脱硅脱硫剂，冶炼高钒低硅钒渣及低钒低硅硫炼钢铁水的技术，特别是一种生产高钒低硅优质钒渣和低硅硫优质铁水的方法。

背景技术

钒钛磁铁矿是一种铁、钒、钛等多种有价元素共生的复合矿，主要分布在我国的攀西、承德和马鞍山地区，其中攀西地区的保有储量达100亿吨以上。用含钒铁水提钒是我国生产钒原科的重要方法之一。但我国冶炼钒钛磁铁矿产出的含钒铁水中[Si、S]含量较高，用它吹炼钒渣时，渣中SiO₂含量较高，严重影响钒渣质量；含钒铁水中[S]含量高，严重影响后续炼钢质量，需要专门预脱硫处理。

在系列的钒制品中硅是“顽固”的有害元素，含量高、危害大、去除难。从初始的含钒铁水吹炼钒渣到生产各类钒的化合物乃至延伸到下游制备含钒合金的全过程，硅的危害始终存在，除硅又愈发困难，除硅的成本逐级攀升。因此，除硅愈早愈有效，在含钒铁水吹炼钒渣之前就除掉硅最有利。但除硅与吹钒是一对矛盾，因为硅与钒的化学性质相近，亲氧能力相当，在铁水用氧吹钒过程硅亦同步氧化进入钒渣。为此，除硅与保钒两者必须兼顾，也就是除硅硫时必须保持铁水中钒量基本不变，除硅硫后得到的是硅硫低、钒高铁水。只有这样，在之后转入常规的用氧气吹炼硅硫低、钒高铁水生产钒渣时，才可能产出高钒、低硅的钒渣和低硅硫的铁水。显然，用脱硅、脱硫剂脱硅硫、保钒的最终净效果是钒渣中硅含量降低，钒品位提高，铁水中硅硫含量均降低，铁水质量提升，从而生产出高钒、低硅的钒渣和低硅硫的铁水两种优质产品。

目前对不含钒铁水预脱硅、脱硫使用的脱硅、脱硫剂主要有天然矿、烧结矿、球团矿、氧化铁皮、石灰、石灰石和气态氧气。现行用氧气吹炼含钒铁水生产钒渣存在渣中钒品位低，硅等有害杂质含量高的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种含钒硅硫铁水的脱硅脱硫保钒工艺方法，具有脱硅硫、保钒双赢的工艺效果，可以实现铁水中硅氧化成SiO气体、硫氧化成SO₂气体脱除，同时铁水中钒的含量基本不变，之后再用氧气吹炼低硅硫铁水生产钒渣，最终得到高钒、低硅钒渣及低硅硫铁水两种优质产品的新工艺方法，属国内外首例报道，具有独立知识产权，意义重大。

具体技术方案如下：

一种生产高钒低硅优质钒渣和低硅硫优质铁水的方法，包括以下步骤：

(1)首先向冶炼钒钛磁铁矿产出的含钒铁水中在线加入脱硅脱硫剂，保持搅动时间5～30min，进行脱硅硫、保钒、保碳预处理，得到低硅、低硫、高钒铁水；

(2)再通过氧枪向低硅、低硫、高钒铁水通入氧气吹5～10min，得到高钒低硅的钒渣和低硅硫的铁水，共计两种优质产品；

(3)将罐中钒渣扒出，完成渣铁分离；

(4)高钒低硅的优质钒渣运至渣场冷却后用作提钒原料；

(5)低硅硫的铁水运至顶吹氧气转炉治炼成优质钢。