[发明专利]一种利用含钒钢渣生产含钒生铁的方法

说明书

本发明公开了一种利用含钒钢渣生产含钒生铁的方法，生产方法是先将钒钢渣、铁基物料、焦炭、河砂、萤石和碳质还原剂等粉碎成粉末；然后将含钒钢渣粉、铁基物料粉焦炭粉、河砂粉和萤石粉按10～25：1～10：1～10：1～5：1～5的质量比混合并造粒，得球团；再对球团进行两次熔炼，合并两次熔炼后的铁水，浇注得含钒生铁。采用本发明中的方法生产的含钒生铁含钒量可达4％以上，含钒量较高，可以作为原料参与钢材的熔炼；而且能够实现含钒钢渣的回收利用的目的，在提升经济效益的同时，可避免钢渣堆放带来的环境污染。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种利用含钒钢渣生产含钒生铁的方法。

背景技术

世界上已知的钒储量有98％源于钒钛磁铁矿，中国主要有攀西地区、安徽马鞍山及河北承德在采用钒钛磁铁矿熔炼。目前，钒钛磁铁矿的熔炼提钒工艺流程为：高炉熔炼—含钒铁水提钒—钒渣湿法处理制取V₂O₅-焙烧炉处理钒渣制取钒，而含钒铁水提钒后的半钢中仍含有较高的残钒，并且经过转炉熔炼后的转炉钢渣中V₂O₅含量仅为2～4％，而转炉钢渣量为每年钢铁产量的7％左右，渣量巨大、含钒品位低且钒弥散分布于多个矿物相中，组成复杂且难以分离。因此，对转炉含钒钢渣进行选矿、熔炼的技术难度大、成本高，难以进行大批量有效的方法将含钒钢渣中的钒提取出来，导致转炉钢渣中的钒一直未被有效利用。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种利用含钒钢渣生产含钒生铁的方法，以解决含钒钢渣不能得到有效利用的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种利用含钒钢渣生产含钒生铁的方法，包括以下步骤：

(1)原料处理：将含钒钢渣和铁基物料粉碎成粒径为40～60目的粉末，将焦炭、河砂和萤石粉碎成80～100目的粉末；

(2)混料造粒：将含钒钢渣粉、铁基物料粉、焦炭粉、河砂粉和萤石粉按10～25：1～10：1～10：1～5：1～5的质量比均匀混合，然后对混合物进行造粒，得直径为2～5cm的球团；其中，所述含钒钢渣粉包括以下质量百分比的组分：0.4％＜V₂O₅＜0.6％，38％＜CaO＜45％，8％＜SiO₂＜12％，MgO≤5％，Al₂O₃≤4％，MnO＜1.5％，15％＜TFe＜18％，MFe＜0.5％；

(3)一次熔炼：将球团与占球团质量5～8％的碳质还原剂混合，然后对混合物进行熔炼，熔炼温度为1580～1650℃，熔炼时间为2～3h；

(4)二次熔炼：分离一次熔炼后的铁水与炉渣，将铁水放入钢包备用，将炉渣加热至1550～1600℃进行二次熔炼，二次熔炼过程中加入占炉渣质量8～12％的碳质还原剂和占炉渣质量3～5％的萤石粉，熔炼时间0.5～1h，然后放出铁水与一次熔炼后的铁水混合；

(5)浇注：铁水均匀混合后浇注成铁锭，得含钒生铁。

本发明中将含钒钢渣与铁基物料、焦炭、河砂和萤石混合后造粒，以球团的形式进行熔炼，球团粒度小，有利于熔炉透气性的改善和气流的均匀分布，熔炼效果更好，而且球团冷态强度高，产生的粉末少，不会造成大的污染。球团中的萤石在熔炼过程中形成熔体覆盖在铁水表面，防止铁水的过度氧化，同时加入萤石可以提高球团中氧化钙的含量，有利于脱硫和脱磷反应的进行，减少铁水中杂质的含量，促进钒的富集。球团中的河砂具有较强的粘接力和高温稳定性，可以将各种组分粘接在一起，形成稳定的球团，有利于后续熔炼的进行，并且球团中的河砂起熔融剂的作用，以便于固体物的融化，最终成为液相，参加反应。