[发明专利]一种低硅含钒铁水提钒方法

说明书

本发明公开一种低硅含钒铁水提钒方法，所述方法包括将铁水加入转炉中进行吹炼提钒，在提钒中期加入多孔二氧化硅，所述多孔二氧化硅为球状颗粒，平均粒径为0.5‑1mm，多孔二氧化硅加入量为2‑10kg/吨铁水。进一步的，所述提钒方法还包括在提钒前期加入石灰粉，所述石灰粉的加入量为10‑30kg/吨铁水。多孔二氧化硅可助力钒氧化，增加钒渣中V₂O₅含量，石灰粉能促进磷氧化朝正方向发展，使铁水脱磷更彻底。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种低硅含钒铁水提钒方法。

背景技术

钒属于贵重金属，是一种重要的工业原料，目前广泛应用于钢铁、化工、航空航天、电子工业、生物和农业等领域。钒在自然界中的分布很广，约占地壳质量的0.02％，但其分布极为分散，常与其它金属矿共生，所以在开采与加工这些矿石时，钒作为共生产品或副产品予以回收。钒钛磁铁矿是钒的主要矿物资源，一般情况下将钒钛磁铁矿冶炼成铁水后，再经氧化吹炼得到钒渣，钒渣是进一步生产钒产品的主要原料。

钒渣的形成过程是：将铁水中的硅、钒、锰、钛、铁的至少一部分氧化成稳定的氧化物，形成的钒氧化物结合体称为钒渣，提钒后的铁水称为半钢。由于形成的钒氧化物比重小于半钢，利用转炉将半钢从出钢口流入半钢罐内，钒渣留在炉内，半钢作为下工序转炉炼钢的原料，钒渣从炉口倒进渣罐内，作为下工序生产钒制品的原料。

提钒过程是铁水中铁、钒、碳、硅、锰、钛、磷、硫等元素的氧化反应过程，这些元素的氧化反应进行的速度取决于铁水本身的化学成分和吹钒时的热力学和动力学条件。在氧势图中，碳氧势线与钒氧势线有一个交点，此点对应的温度称为碳钒转化温度。低于此温度，钒优先于碳氧化，高于此温度，碳则优先于钒氧化。提钒就是利用选择氧化的原理，采用高速纯氧射流在顶吹转炉中对含钒铁水进行搅拌，将铁水中的钒氧化成高价稳定的钒氧化物的一种物理化学反应过程。

目前，本领域遇见的问题是，低硅铁水化学热相对减少，成渣困难，渣量少不利于造渣、热量不足、脱磷效果差等问题。针对这一行业难题，专利文献201410275802.3公开了一种低硅含钒铁水吹炼的方法，该方法包括将待吹炼的低硅含钒铁水加入转炉中进行吹炼提钒，其中，在吹炼提钒前，往所述低硅含钒铁水中加入二氧化硅，所述二氧化硅以石英砂的形式加入。虽然，这种向低硅铁水中补加二氧化硅的方式能有效改善低硅的缺陷，但是石英砂密度较大，加入后会迅速下沉。并且，硅的大量氧化期是在吹炼中期，所述专利并没有公开石英砂的加入时间。如诺在吹炼前期就加入石英砂以提高硅含量，则不利于铁水脱磷，使钒渣中磷含量过高，现制下一步使用。

因此，本发明技术人员在长期工作实践中得到的经验是，对于低硅铁水的吹炼必须分阶段进行改善，不能一概而论，认为铁水中硅含量低就补充硅元素，实质上会适得其反。而且除了改善铁水中硅含量而外，还应该控制炉渣碱度，增加脱磷效果，提高钒渣品位。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明提供一种低硅含钒铁水提钒方法，所述方法将吹炼提钒工艺分为前期、中期、后期三个阶段，对所述三个阶段的具体时间节点不做具体限定。因为将吹炼提钒工艺分为前、中、后，或者第一阶段、第二阶段、第三阶段是本领域技术人员常用的时间节点分配方式，其没有具体的时间限制，熟悉操作流程的技术人员通常是根据经验判断吹炼的阶段，以改变提钒氧枪的枪位等其他操作。本发明根据技术人员的实际操作经验，在吹炼前期加入石灰粉以促进碱性氧化渣的形成，使前期脱磷反应更彻底。在吹炼中期加入多孔二氧化硅，多孔二氧化硅不仅补充低硅铁水中硅含量较低的缺陷，增加铁水温度，助力钒氧化，而且多孔二氧化硅具有较强的吸附作用，能将形成的钒渣聚集，增加钒渣流动性，便于后续钒渣排放及使用。

本发明的目的是提供一种低硅含钒铁水提钒方法，通过对吹炼提钒的改进，使最终得到的钒渣中V₂O₅含量更高，有效提高钒氧化率。另外，所述提钒方法使铁水脱磷更彻底，提钒后的半钢中磷含量在0.014％以内。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。