[发明专利]高品质FeV50合金的生产方法

说明书

本发明涉及高品质FeV50合金的生产方法，属于冶金技术领域。本发明解决的技术问题是现有直筒炉冶炼FeV50合金成分均匀性较差、钒冶炼收率不高、产品易砂化等问题。本发明提供高品质FeV50的生产方法，主要包括电铝热冶炼、浇铸、冷却的步骤，具体为将冶炼到符合要求的FeV50合金液出炉浇铸到锭模中，14～16min后开启水冷系统，110～130min后关闭水冷系统，20～24h后拆炉得到高品质FeV50合金。本发明制备得到高品质FeV50满足FeV50合金的A级品要求，且偏析程度小，无砂化现象，钒收率稳定在96％以上，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及高品质FeV50合金的生产方法。

背景技术

钒是钢的优良脱氧剂，钢中添加少量的钒，就可达到细化组织和晶粒，提高钢的强度、韧性和耐磨性的目的。钒铁合金因具有合金化程度高、钒利用率高、杂质含量低等优点，是应用最广泛的一种钢铁添加剂。

目前国内大多采用直筒炉冶炼FeV50，这种方法就是将氧化钒、金属铝、铁粒、造渣剂按一定比例混合均匀后装入电炉，在电炉内通电引弧发生金属热反应生成金属钒和氧化铝，金属钒与金属铁形成钒铁合金，氧化铝与造渣剂形成低熔点、低密度的炉渣，因合金与炉渣密度差异较大，所以在熔融状态下可自动分层，随炉冷却后得到钒铁合金。这种方法虽然工艺简单、操作容易，但却会经常出现合金成分均匀性较差、钒冶炼收率不高、产品表观质量差、易砂化等问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有直筒炉冶炼FeV50合金成分均匀性较差、钒冶炼收率不高、产品易砂化等问题。

本发明解决上述问题的技术方案是提供高品质FeV50合金的生产方法，主要包括电铝热冶炼、浇铸、冷却的步骤，具体为将冶炼到符合要求的FeV50合金液出炉浇铸到锭模中，14～ 16min后开启水冷系统，110～130min后关闭水冷系统，20～24h后拆炉得到高品质FeV50 合金。

其中，水冷系统冷却水的流量为45～55吨/h。

其中，将冶炼到符合要求的FeV50合金液出炉浇铸到4个锭模中。

其中，锭模的尺寸为中径：高＝3.5～4.5:1。中径为锭模高度方向中部直径。

其中，锭模打结层采用电熔镁砂打结。

其中，FeV50合金液的电铝热冶炼包括如下步骤：

a.将氧化钒、金属铝、铁粒、造渣剂按一定比例混合均匀后装入电弧炉中通电引弧进行一期冶炼，当渣中钒含量降低0.2％～0.5％时除去大部分渣；

b.加料进行二期冶炼，待渣中钒含量为0.5％～0.7％进行除渣操作；

c.加料进行三期冶炼，待钒含量在1.2％以下时渣铁同出，浇铸到锭模中，经冷却得到高品质FeV50合金。

其中，一二三期每期氧化钒的加料质量比为4:3:4。

其中，步骤a氧化钒为V₂O₃和V₂O₅的混合物，其中V₂O₃和V₂O₅的质量比为3:1，金属铝的加入量为氧化钒理论计算值的1.3倍，铁粒的加入量为FeV50合金理论含钒量的0.86～1.04 倍，造渣剂的用量为金属铝用量的0.2倍，引弧电压为180～190V。

其中，步骤b加料氧化钒为V₂O₃，其中TV≥64.0％，金属铝的加入量为氧化钒的理论计算值，铁粒的加入量为FeV50合金理论含钒量的0.86～1.04倍，造渣剂的用量为金属铝用量的0.25倍。