本发明专利技术公开了一种FeV50合金的制备方法，属于冶金领域。该方法采用硅进行预还原和铝进行精炼还原的两期冶炼工艺，冶炼第一期采用硅铁作为主还原剂的冶炼混合料，进行电硅热还原反应；冶炼第二期采用以金属铝为主还原剂的冶炼混合料，进行电铝热还原反应。该方法不仅保障了较高的钒铁冶炼综合收率，减少了单位还原剂金属铝的使用比例，物耗成本大幅降低；同时，通过硅、铝混合还原的方法得到的低熔点渣系，减少了冶炼过程高温熔体对炉体的侵蚀。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，属于冶金领域。该方法采用硅进行预还原和铝进行精炼还原的两期冶炼工艺，冶炼第一期采用硅铁作为主还原剂的冶炼混合料，进行电硅热还原反应；冶炼第二期采用以金属铝为主还原剂的冶炼混合料，进行电铝热还原反应。该方法不仅保障了较高的钒铁冶炼综合收率，减少了单位还原剂金属铝的使用比例，物耗成本大幅降低；同时，通过硅、铝混合还原的方法得到的低熔点渣系，减少了冶炼过程高温熔体对炉体的侵蚀。【专利说明】
本专利技术属于冶金领域，涉及一种。
技术介绍
钒铁合金是目前钢铁工业应用最为广泛的钒微合金化中间合金。含钒钢被广泛应 用于机械制造、航空航天、建筑路桥等行业，由于钒的加入，钢材的综合性能会得到显著提 高。产业化的钒铁合金的制备原理主要是利用还原剂对含钒氧化物及其他含钒原料进行还 原，并在高温熔融状态下与铁质熔体互相固溶而得。 根据还原剂的不同其制备方法可分为铝热还原、硅热还原、碳热还原等工艺，部分 冶炼过程采用电加热的方式以保障反应过程热量需求，同时促进合金沉降。采用直筒炉一 步法或倾翻电炉多期法的铝热还原工艺冶炼周期短，能够制备不同牌号钒铁合金而得到越 来越广泛的应用;硅的还原性能较金属铝差，对含钒原料、渣系组成以及产品牌号有一定的 要求，同时钒收率相对较低，其应用范围远不如铝热还原工艺;碳热还原制备钒铁合金在热 力学上具有可行性，但工程化的工艺及设备要求较为苛刻，目前还并没有实现产业化。虽然 铝热还原具有还原能力强、钒收率高等特点，但由于金属铝的价格相对较高，且钒铁产品市 场价格波动较大，导致铝热法冶炼钒铁的经济效益得不到有效地保障，使得低成本钒铁合 金制备新工艺、新技术的提出及产业化显得尤为重要和紧迫。 专利CN102115821A提供了 一种以金属铝为还原剂的两步法冶炼钒铁的方法，通过 第一步冶炼的初还原出掉部分渣，然后对初级合金加入部分精炼料进行精炼，得到钒铁合 金产品；专利CN201510002957.4提供一种利用大型倾翻炉电铝热法生产钒铁的方法，采用 多期冶炼和阶梯配铝相结合的技术，具有操作方便，节约铝耗，提高钒铁的收率的特点。 从上述公开的技术看，目前钒铁合金制备过程主要采用的还原剂为金属铝，冶炼 工艺以一步法和两步法为主，技术较为成熟，但是生产低成本与合金高收率的矛盾仍然是 一个亟待解决的问题。本技术提出分别采用硅进行预还原和铝进行精炼还原的两段冶炼工 艺，不仅提高了单位钒铁的冶炼收率，同时减少了单位钒铁铝耗，降低了生产成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，该方法前期采用 硅进行预还原，后期采用铝进行精炼还原，不仅保障了钒铁制备过程较高的钒铁冶炼综合 收率，同时还使得单位还原剂成本大幅降低。 该制备方法具体包括以下步骤： a、电硅热预还原:将原料钒氧化物、硅铁、铁和石灰混合均匀，加入冶炼炉体中，进 行第一期电硅热法预还原的电弧冶炼操作，待原料反应完全形成流动性良好的熔池时，停 止通电，进行下一阶段操作;实际配娃量为电娃热反应理论化学计量值的0.70~1.05倍； b、电铝热精炼还原:将钒氧化物、铝、铁和石灰混合均匀，加入到上述熔池中，进行 第二期电铝热法精炼还原的电弧冶炼操作，待渣中全钒含量降低到0.8%以下时，冶炼结 束;实际配铝量为电铝热反应理论化学计量值的1.0~3.5倍； c、待冶炼炉体冷却后，拆炉得到成品FeV50合金锭。 其中，上述步骤a中f凡氧化物和步骤b中f凡氧化物的重量比 为8:1~3〇其中，上述中，步骤a中所述f凡氧化物为五氧化二隹凡。 其中，上述中，步骤b中所述f凡氧化物为五氧化二f凡或五氧 化二钒与三氧化二钒的混合物，混合物中五氧化二钒和三氧化二钒的重量比为1:1或1: 2。 其中，上述中，步骤a中所述钒氧化物、硅铁、铁和石灰的重 量比为 100:35 ~55:20 ~50:15 ~35。 其中，上述中，步骤b中所述银氧化物、铝、铁和石灰的重量 比为 100:40 ~170:30 ~150:10 ~20。 其中，上述中，步骤a中所述硅铁的牌号为FeSi75A11.0。 本专利技术的有益效果为： (1)、本专利技术中冶炼第一期采用硅铁还原钒氧化物，由于单位钒铁产品耗硅量及硅 铁价格相对于金属铝低，可以极大地降低合金冶炼过程中还原剂的成本； (2)、本专利技术中冶炼第二期金属铝在作为铝热反应还原剂的同时，还作为精炼贫渣 剂，使得前期较高全钒含量的渣得到较好的贫化，减少了钒在渣中的损失； (3)、本专利技术通过硅、铝混合还原钒氧化物的方法，使得冶炼渣系较传统铝热法制 备钒铁合金渣系熔点低，从而减少冶炼过程高温熔渣对炉体的侵蚀。【具体实施方式】 本专利技术提供了一种，该制备方法具体包括以下步骤： a、电硅热预还原:将原料钒氧化物、硅铁、铁和石灰混合均匀，加入冶炼炉体中，插 入电极进行第一期电硅热法预还原的电弧冶炼操作;加入的钒氧化物为8重量份五氧化二 隹凡，配娃量为电娃热反应理论化学计量值的〇. 70~1.05倍;待原料反应完全形成流动性良 好的熔池时，上拉电极停止通电，进行下一阶段操作； b、电铝热精炼还原：将钒氧化物、铝、铁和石灰混合均匀，加入到上述预还原结束 后的熔池中，插入电极进行第二期电铝热法精炼还原的电弧冶炼操作;加入钒氧化物1~3 重量份，其中五氧化二钒与三氧化二钒的重量比为1 :〇、1:1或1:2,配铝量为氧化钒铝热反 应理论化学计量值的1.0~3.5倍;待渣中全钒含量降低到0.80 %以下时，冶炼结束； c、将冶炼结束后的炉体运至沉降区自然冷却，拆炉得到成品FeV50合金锭。 其中，上述步骤a中，所述钒氧化物、硅铁、铁和石灰的重量 比为 100:35 ~55:20 ~50:15 ~35。 其中，上述步骤b中，所述钒氧化物、铝、铁和石灰的重量比 为100:40~170:30~150:10~20。其中，上述中步骤a中，所述硅铁的牌号为FeSi75A11.0。冶 炼第一期采用硅铁还原钒氧化物，由于单位钒铁产品耗硅量及硅铁价格相对于金属铝低， 可以极大地降低还原剂成本。其中，上述中步骤b中，金属铝在作为铝热反应还原剂的同 时，还作为精炼贫渣剂，使得前期较高全钒含量的渣得到较好的贫化，减少了钒在渣中的损 失。 进一步的，本专利技术方法通过硅、铝混合还原钒氧化物，使得冶炼渣系较传统铝热法 制备钒铁合金渣系熔点低，从而减少冶炼过程高温熔渣对炉体的侵蚀。 其中，上述中，步骤a中电极给电功率为6000kwh，通电时间 110~135min〇 其中，上述中，步骤b中电极给电功率为4500~4800kwh，通 电时间35~50min。 其中，上述中，所述铁的总用量标准为： '、'·-，'j 所述铝的总用量标准为 其中，A、B、C分别为五氧化二钒两期冶炼的总加入量、V203的加入量及硅铁 (FeSi75A11.0)的加入量，AjPA2分别是冶炼第一期和第二期加入V2〇5量，X为五氧化二钒的 品位，y为三氧化二钒的全钒含量。其中，五氧化二钒的品位在96.0%以上，三氧化二钒的全钒含量在63.0%以上。 下面结合实施例对本专利技术的【具体实施方式】做进一步的描述，并不因此将本专利技术限 制在所述的实施例范围之中。 实施例1 将原料钒氧化物、铁粒、石灰分别和硅铁本文档来自技高网...
【技术保护点】
FeV50合金的制备方法，其特征在于，该制备方法具体包括以下步骤：a、电硅热预还原：将原料钒氧化物、硅铁、铁和石灰混合均匀，加入冶炼炉体中，进行第一期电硅热法预还原的电弧冶炼操作，待原料反应完全形成流动性良好的熔池时，停止通电，进行下一阶段操作；配硅量为电硅热反应理论化学计量值的0.70～1.05倍；b、电铝热精炼还原：将钒氧化物、铝、铁和石灰混合均匀，加入到上述熔池中，进行第二期电铝热法精炼还原的电弧冶炼操作，待渣中全钒含量降低到0.8％以下时，冶炼结束；配铝量为电铝热反应理论化学计量值的1.0～3.5倍；c、待冶炼炉体冷却后，拆炉得到成品FeV50合金锭。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：余彬，孙朝晖，陈海军，唐红建，景涵，杜光超，尹丹凤，王唐林，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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