炼钢用钒球及其合金化方法技术

本发明专利技术为一种炼钢用钒球及其合金化方法，属于炼钢领域。所述钒球由钒渣，熔剂，还原剂和粘结剂组成，其原料配比（重量％）为：钒渣６５～８５％，熔剂２～５％，还原剂６～２５％，粘结剂７～１０％。所述方法为在炼钢合金化过程中加入所述成分的钒球以增加钢中的含钒量。在转炉炼钢过程中，在钢水出到１／４～１／３时，将钒球随着合金料一起缓慢加入钢水包中。在电弧炉炼钢过程中，在电弧炉炼钢氧化末期，扒除氧化渣后，加铝０．７～１．２ｋｇ／ｔ钢，进行预脱氧，造新渣并加入钒球６～２５ｋｇ／ｔ钢。本发明专利技术生产成本低，方法简单，解决了钢中结团、飞扬损失等问题。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为一种，属于炼钢领域。目前，国内外许多钢铁厂在冶炼含钒钢时主要采用向钢中加入钒铁进行钒合金化。但由于钒铁价格昂贵，使含钒钢成本较高，尤其是市场需求量较大的低合金含钒钢(例如20MnSiV新Ⅲ级螺纹钢)，因生产成本高，难以得到广泛应用。为降低含钒钢成本，各钢铁厂采用了不同的钒合金化方法，但都没有取得较好的效果。如使用五氧化二钒作为合金化原料，但其成本略低于钒铁、价格昂贵，因而难以广泛应用。而使用钒渣直接合金化，虽能降低成本，但其存在下述缺点1、转炉炼钢加入后因包内钢水动力学条件差易结团，且成份不均匀；2、操作环境差，飞扬损失较大。本专利技术的目的是提供一种。该方法是将钒渣形成球团，通过在炼钢合金化过程中加入钒球以起到钢中增钒作用，从而解决上述钒合金化存在的问题，促进钒元素的合金化，使钢中钒含量达到产品要求，并大大降低含钒钢成本。本专利技术的目的是这样实现的在炼钢合金化过程中加入以碳粉等为还原剂，钒渣、熔剂为原料，加粘结剂制成的球团，以增加钢中的含钒量。采用钒球冶炼含钒钢时，在转炉炼钢过程中，在钢水出到1/4～1/3时，将钒球随着合金料一起缓慢加入钢水包中；在电弧炉或相应的炉外精炼装置炼钢过程中，在电弧炉炼钢氧化末期，扒除氧化渣后，插铝0.7～1.2kg/t钢，进行预脱氧，造新渣并加入钒球6～25kg/t钢。下面对本专利技术进行详细描述一、炼钢用钒球的制备所述钒球由钒渣，熔剂，还原剂和粘结剂组成。其原料配比(重量％)为钒渣65～85％，熔剂2～5％，还原剂6～25％，粘结剂7～10％。所述钒渣为含V2O5≥13％的钒渣，所述熔剂为萤石或石灰中的任一种，所述还原剂为碳粉、石墨、碳化硅和碳化钙中的任一种或一种以上，所述粘结剂为水玻璃、纸浆废液、废糖浆和腐值酸中的任一种。所述萤石中CaF2≥50％，所述石灰中CaO≥70％，所述碳粉中固定碳≥70％,S≤0.04％。将上述成份的配料分别破碎、加工，使其粒度＜1mm，将破碎后的配料混合在一起，再经造球、干燥，制备出所需的钒球，所述钒球为粒度≤50mm的球团。钒球可以采用下述方法制备1、将钒渣、还原剂、熔剂等原料用破碎机破碎成5～50mm的粒度。2、将上述原料进一步加工成0.18～0.08mm的细粉，以增加各自比表面积。3、将上述粉状的钒渣、还原剂、熔剂按重量比加入搅拌机内混合均匀，再加入规定量的粘结剂混匀。4、用压力造球机将混合料压制成≤50mm的球团，以解决散状料不便运输和飞扬损失大的问题，并增强炼钢合金化过程的可操作性。5、将上述钒球团放在温度≥300℃的干燥窑内烘干，一般烘烤时间≥3小时，使钒球水份≤2％，从而增加钒球抗压强度。二、用钒球冶炼含钒钢的方法在炼钢合金化过程中加入以碳粉等为还原剂，钒渣、熔剂为原料，加粘结剂制成的球团，以增加钢中的含钒量。采用钒球冶炼含钒钢时，在转炉上使用时，在出钢前加挡渣帽，在出钢过程中加挡渣球，以减少下渣。在钢水出到1/4～1/3时，将钒球随着合金料一起缓慢加入钢水包中，钒球加入量为6～15kg/t钢；在电弧炉或相应的炉外精炼装置炼钢过程中，在电弧炉炼钢氧化末期，扒除氧化渣后，加铝0.7～1.2kg/t钢，进行预脱氧，造新渣并加入钒球6～25kg/t钢，再按工艺要求加入扩散脱氧剂，加入石灰使碱度为2～3.5，炉渣变白后即可出钢，钒的收得率为80～90％。本专利技术的钒球使用碳粉等做还原剂，其反应产物为气体，并不断排除，对钒渣中的V2O5还原十分有利，由于还原产物CO气体的不断排除，改善了钢水在钢包中的动力学条件，有利于氧化物的排除，从而避免了钒球熔化后的结团现象。采用钒球冶炼含钒钢时，加入包中的钒球在1600℃温度下，能自行崩裂熔化，还原反应较彻底，且不易结团，钢中成份均匀。实施例采用本专利技术所述的钒球及其合金化方法，在20吨氧气顶吹转炉中进行炼钢钒球合金化。所用钒球的原料配比(重量％)为钒渣(V2O5≥13％)74％，萤石(CaF2≥50％)3.5％，碳粉(固定碳≥70％，S≤0.04％)14％，水玻璃8.5％。将钒渣、碳粉、萤石用鄂式破碎机破碎成5～50mm的粒度，再将上述原料用雷蒙磨粉机加工成0.18～0.08mm的细粉。将上述粉状的钒渣、碳粉、萤石按上述重量比加入搅拌机内混合均匀，再加入规定量的水玻璃混匀。用压力造球机将混合料压制成≤50mm的钒球团，将上述钒球团放在温度≥300℃的干燥窑内烘干，烘烤时间为5小时，使钒球水份≤2％。现以冶炼的三炉20MnSiV钢为例，炼钢过程中合金加入量见表1，成品成份及收得率见表2，轧制成新Ⅲ级400MPa螺纹钢筋后的力学性能见表3。表1实施例合金原料加入量 表2实施例成品成份及收得率 表3实施例轧制的螺纹钢筋力学性能 本专利技术与现有技术相比具有下述优点1、采用本专利技术所述的钒球，生产成本低，方法简单，吨钒球成本为6000元/吨左右，而五氧化二钒、钒铁成本均在12万元/吨以上，钒球与钒渣直接合金化相比，解决了钢中结团、飞扬损失等问题，提高了可操作性。2、采用本专利技术所述钒球合金化方法后，钒球消耗量分别为11.7kg/t、8.4kg/t和11.6kg/t，含钒钢的钒合金化成本可降低40～50％，吨钢成本下降63元/吨，若按冶炼钒钢50万吨/年计算，可获得直接经济效益3150万元，具有较高的经济效益。权利要求1.一种炼钢用钒球，其特征在于所述钒球由钒渣，熔剂，还原剂和粘结剂组成，其原料配比(重量％)为钒渣65～85％，熔剂2～5％，还原剂6～25％，粘结剂7～10％。2.如权利要求1所述的钒球，其特征在于所述熔剂为萤石或石灰中的任一种，所述还原剂为碳粉、石墨、碳化硅和碳化钙中的任一种或一种以上，所述粘结剂为水玻璃、纸浆废液和废糖浆中的任一种。3.如权利要求2所述的钒球，其特征在于所述钒渣为含V2O5≥13％的钒渣，所述萤石中CaF2≥50％，所述石灰中CaO≥70％，所述碳粉中固定碳≥70％,S≤0.04％。4.如权利要求1所述的钒球的制备方法，其特征在于(1)、将钒渣、还原剂、熔剂等原料用破碎机破碎成5～50mm的粒度；(2)、将上述原料进一步加工成0.18～0.08mm的细粉；(3)、将上述粉状的钒渣、还原剂、熔剂按重量百分比加入搅拌机内混合均匀，再加入规定量的粘结剂混匀；(4)、用压力造球机将混合料压制成≤50mm的球团；(5)、将上述钒球团放在温度≥300℃的干燥窑内烘干，烘烤时间≥3小时，使钒球水份≤2％。5.一种用权利要求1所述钒球冶炼含钒钢的方法，其特征在于在炼钢合金化过程中加入钒球以增加钢中的含钒量，所述钒球由钒渣，熔剂，还原剂和粘结剂组成，其原料配比(重量％)为钒渣65～85％，熔剂2～5％，还原剂6～25％，粘结剂7～10％。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于在转炉炼钢过程中，在钢水出到1/4～1/3时，将钒球随着合金料一起缓慢加入钢水包中。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于在电弧炉炼钢过程中，在电弧炉炼钢氧化末期，扒除氧化渣后，加铝0.7～1.2kg/t钢，进行预脱氧，造新渣并加入钒球6～25kg/t钢，再按工艺要求加入扩散脱氧剂，加入石灰使碱度为2～3.5，炉渣变白后出钢。全文摘要本专利技术为一种,属于炼钢领域。所述钒球由钒渣,熔剂,还原剂和粘结剂组成,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼钢用钒球，其特征在于所述钒球由钒渣，熔剂，还原剂和粘结剂组成，其原料配比（重量％）为：钒渣６５～８５％，熔剂２～５％，还原剂６～２５％，粘结剂７～１０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白瑞国，曹保华，张振中，
申请(专利权)人：承德新新钒钛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]