[发明专利]用高钒铁炉渣冶炼高硅低钒铁及其工艺

说明书

本发明涉及冶金技术领域，具体地说是一种用高钒铁炉渣为原料，冶炼高硅低钒铁产品及其生产工艺。

我们知道在工程材料技术领域中，钒是一种重要的合金无素，含钒的合金材料在我国国民经济中占有极其重要的地位，钒合金材料具有独特优良的耐高温性能，它广泛应用于航天航空以及机械加工等工程技术领域。迄今为止，在冶金行业中，生产冶炼高钒铁时排出的高钒铁炉渣仍是作为工业废渣直接排放废弃，经测定：所排放的高钒铁炉渣中主要成份为Al₂O₃(约占85％左右)和V₂O₅(约占7％左右)，大量的高钒铁炉渣排放废弃，不仅对自然环境造成巨大污染，也是钒资源的极大浪费，怎样开发利用高钒铁炉渣、提取高钒铁炉渣中的钒元素是当前冶金行业中一个“变废为宝”的重大课题，具有十分明显的社会经济和环境效益。就目前开发利用高钒铁炉渣的情况看：仅仅是将高钒铁炉渣用作铺设道路的材料或作地砖和耐火砖一般材料用，这仍是对钒资源的巨大浪费。

本发明的目的是提出一种用高钒铁炉渣为原料冶炼高硅低钒铁产品及其生产工艺，将废弃的高钒铁炉渣中的钒元素还原出来进入铁水冶炼成高硅低钒铁产品，用作生产冶炼钒铁合金的一期炉料，提供重要的钒资源。

本发明的目的是通过如下技术方案来实现的。

一种用高钒铁炉渣冶炼高硅低钒铁产品及其生产工艺，其原料配比(按重量计)：

主炉料：高钒铁炉渣  100份       还原剂：硅铁    15～25份

主熔剂：石  灰      30～40份    辅助熔剂：镁砂  5～8份

采用炉型为：倾动式电弧炉、功率为1800～2500kVA的炉用变压器、炉衬及补炉材料采用本体炉料打结，即将高钒铁炉渣磨细用卤水作粘结剂制作炉内衬砖和修补炉衬的材料，可降低炉衬材料成本、又可避免因使用铝质(或硅质)炉衬，经高温冲刷而使Al₂O₃(或SiO₂)进入熔渣影响还原效果和增大渣量，进而提高钒的回收率。

其生产工艺是依次按以下步骤进行：

①备料：将高钒铁炉渣破碎，控制粒度为20～30mm，按高钒铁炉渣与石灰的重量比为1∶0.3～0.4的配比混匀制成混合炉料，放入料仓备用；

②引弧调渣：先取硅铁总量的25～35％投入炉内，送电引弧，待弧光稳定后投入混合炉料，待炉料形成熔池后，投入镁砂调整渣型，可有效地防止炉底上涨；

③还原贫渣：炉内温升至炉料熔清，投入余下的硅铁，进行强力充分搅拌，进行如下还原反应：

通过如上还原反应，钒被还原出来进入铁水形成含钒铁合金，取样分析还原贫渣至渣中含钒量低于0.5％；

④排渣出铁：即制得高硅低钒铁产品。

以高钒铁炉渣为原料，用上述工艺方法冶炼生产的高硅低钒铁产品，它的主要成分(按重量百分比计)为：

Si＝25～50、V＝15～35、Al≤2.08、C≤1、P≤0.034、S≤0.007及平衡量的Fe。

这种高硅低钒铁产品主要用作冶炼重要且价格昂贵的钒铁合金，例如FeV₅₀等的一期炉料，为冶炼钒铁合金提供重要的钒资源。

本发明采用大剂量的石灰和镁砂作熔剂调渣，用硅铁作还原剂，还原提取高钒铁炉渣中的钒元素，制得含钒和硅量较高的高硅低钒铁产品，可用作生产冶炼重要的钒铁合金的一期炉料，为生产钒铁合金提供重要的钒资源。本发明的主要优点是：工艺简单、生产成本低，降低“三废”污染，具有明显的社会经济和环境效益。

下面对本发明的实施作进一步的说明：

实施例一：

一种利用高钒铁炉渣冶炼高硅低钒铁产品及其生产工艺，其原料配比(按重量计)：

主炉料：高钒铁炉渣  100份    还原剂：硅铁    15份

主熔剂：石  灰      30份     辅助熔剂：镁砂  5份

采用炉型为：倾动式电弧炉、功率为1800～2500kVA的炉用变压器、炉衬及补炉材料采用本体炉料打结，即将高钒铁炉渣磨细用卤水作粘结剂制作炉内衬砖和修补炉衬的材料，可降低炉衬材料成本、又可避免因使用铝质(或硅质)炉衬，经高温冲刷而使Al₂O₃(或SiO₂)进入熔渣影响还原效果和增大渣量，进而提高钒的回收率。

其生产工艺是依次按以下步骤进行：