[发明专利]钒铁熔渣精炼剂及其制备方法和熔渣脱钒的方法

说明书

本发明属于钒合金冶炼技术领域，具体涉及钒铁熔渣精炼剂及其制备方法和熔渣脱钒的方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种钒铁熔渣精炼剂及熔渣脱钒的方法，以克服现有技术中钒铁冶炼渣中残钒含量高的问题。本发明提供的钒铁熔渣精炼剂按照质量比计由以下原料制备而成：金属铝、金属铁、缓释型还原剂1和氧化钙的质量比为20～40:10～20:10～20:30～60；所述缓释型还原剂1为铝铁合金、钢砂铝或钢芯铝中的至少一种。本发明钒铁熔渣精炼剂能改善熔渣精炼脱钒效果，减少铝剂损失，降低原料成本，并能够有效脱除钒铁冶炼结束后渣中残余的全钒元素，有效降低渣中残钒含量至1.2％以下。

技术领域

本发明属于钒合金冶炼技术领域，具体涉及钒铁熔渣精炼剂及其制备方法和熔渣脱钒的方法。

背景技术

钒铁合金是一种特种铁合金，在钢铁行业具有广泛的用途。许多钒厂主要采用粉状三氧化二钒铝热法生产钒铁，在钒铁冶炼末期往往熔渣中钒含量偏高，为了脱除熔渣中残余的钒氧化物和钒合金颗粒，往往需要进行加入精炼剂和喷粉精炼，如果精炼措施不当，往往起不到深度脱钒的效果。

现有冶炼钒铁时加入的精炼料密度都较轻，加入渣中后金属铝剂容易浮在高温熔渣上层剧烈燃烧，对中上层熔渣中钒氧化物的深度还原有一定贡献，但是不利于下部熔渣的深度还原。现有的金属铝剂是金属铝粒或金属铝粉，加入炉内后，沉积在熔渣表面进行高温燃烧也会形成一定的燃烧损失，造成铝剂利用率低。而且，精炼的同时往往忽视了合金颗粒的沉降过程，容易造成合金中Al含量超标的同时渣中残钒含量也高。钒铁冶炼末期精炼过程还原出来的细小合金颗粒在沉降过程中面对的是厚度为300～700mm厚度的熔融渣层，沉降比较困难，导致固态渣中仍有少量细小的含钒合金颗粒。

专利文献CN108913894B公开了钒铁合金冶炼的自搅拌工艺，该工艺待自热反应结束后，向熔池中加入球状搅拌剂，二次自搅拌通过将熔渣和金属倾倒到锭模进行自搅拌，来降低渣中含钒量。但是，该搅拌过程主要适用于倾翻式电炉，不能良好地适用于直筒炉，难以改善下层熔渣的反应状况。

专利文献CN110747359A公开了钒铁的冶炼方法，该方法通过提高配铝系数来冶炼钒铁，其中在钒铁冶炼末期加入铝粉和造渣剂CaO。该方法主要从配料的角度改善反应状况，但是该精炼料密度与熔渣密度相比较小，容易浮在熔渣上层，铝粉燃点大约550℃，极易在熔渣表面燃烧，发挥不出精炼料深度除钒的效果。

从上述公开的技术看，目前降低渣中钒含量的技术主要集中于冶炼前期和中期加强搅拌、喷吹精炼、配铝系数的优化等，通过优化钒铁冶炼后期熔渣精炼料性能结合喷吹铝铁合金粉料来降低渣中残钒含量的技术尚未见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种钒铁熔渣精炼剂及其制备方法和采用该钒铁熔渣精炼剂进行熔渣脱钒的方法，以克服现有技术中钒铁冶炼渣中残钒含量高的问题。

本发明提供了一种钒铁熔渣精炼剂，该钒铁熔渣精炼剂按照质量比计由以下原料制备而成：金属铝、金属铁、缓释型还原剂1和氧化钙的质量比为20～40:10～20:10～20:30～60；所述缓释型还原剂1为铝铁合金、钢砂铝或钢芯铝中的至少一种。

进一步地，所述缓释型还原剂1中铝的质量含量为20～70％，余量为铁，杂质元素C、Si、S含量之和小于0.8％。

进一步地，所述钒铁熔渣精炼剂的密度为3.2～4.8g/cm³。

本发明还提供了上述钒铁熔渣精炼剂的制备方法，将原料称重，按金属铝、金属铁、缓释型还原剂1和氧化钙的质量比为20～40:10～20:10～20:30～60混合均匀，即得。

本发明还提供了一种熔渣脱钒的方法，包括如下步骤：

a、将钒铁合金FeV50或FeV80所需原料入炉冶炼形成熔池，在钒铁冶炼末期加入所述钒铁熔渣精炼剂，通电冶炼；