低品位铝粒冶炼钒铁制造技术

本发明专利技术公开了一种低品位铝粒冶炼钒铁，属于钢铁冶炼技术领域。本发明专利技术为了解决目前钒铁合金生产成本偏高的技术问题，提供了一种低品位铝粒冶炼钒铁的工艺，包括以下步骤：将氧化钒、铝粒、铁粒和石灰混合，得混配料，将其分为混配料A、混配料B和混配料C；混配料A、混配料B和混配料C依次进行三个阶段的电铝热反应和渣金分离，得到钒铁合金。本发明专利技术使用部分低品位铝粒代替高品位铝粒作为还原剂，有效降低了钒铁生产成本，并通过对物料配比、配铝系数进行优化，辅以优化的工艺，保证了钒铁合金质量，应用前景广泛。

【技术实现步骤摘要】
低品位铝粒冶炼钒铁
本专利技术属于钢铁冶炼
，涉及一种低品位铝粒冶炼钒铁。
技术介绍
钒铁作为钢铁冶炼过程中的合金添加剂，能与钢中的碳和氮发生反应，生成小而硬的难熔金属碳化物和氮化物，这些化合物能起到细化剂和沉淀强化剂的作用，细化钢的组织和晶粒，提高晶粒的粗化温度，从而降低过热敏感性，提高钢材综合性能。含钒钢因具有强度高，韧性、耐磨性、耐腐蚀性好的特点而广泛用于机器制造、建筑、航空航天、铁路、桥梁等行业。钒铁作为合金添加剂在钢铁中的应用途径主要有三个方面：碳素合金钢，工具钢和不锈钢，高强度低合金钢(HSLA钢)。目前世界范围内的钒铁冶炼电炉单炉产品规模一般为2～3t，均不大于5t，为了满足不断增长的钒铁产量需求以及有效提高生产效率，攀钢西昌钢钒于2012年1月首次采用了两座单炉规模8～10t的大型倾翻电炉冶炼钒铁，规模化效果非常明显，其中以品位99.5％铝粒为还原剂，其价格为14588元/t，年使用量为6000t左右，造成加工成本较高。
技术实现思路
本专利技术针对目前钒铁合金生产成本偏高的技术问题，采用部分低品位铝粒冶炼钒铁，通过对配铝系数进行优化、调整低品位铝粒使用比例，并对工艺进行优化，在确保产品中质量的前提下，减少铝粒成本，达到降低成本目的。低品位铝粒冶炼钒铁的工艺，包括以下步骤：A、将氧化钒、铝粒、铁粒和石灰混合，得混配料，将混配料分为三份，得混配料A、混配料B和混配料C；所述铝粒由品位99％铝粒和品位99.5％铝粒按质量比为1：0.5～2混合得到；B、将混配料A加入倾翻炉内，进行电铝热反应，反应完毕，加入造渣剂，出渣，将少渣合金留在倾翻炉内；C、继续将混配料B加入倾翻炉内，进行电铝热反应，反应完毕，加入造渣剂，出渣，将少渣合金留在倾翻炉内；D、继续将混配料C加入倾翻炉内，进行电铝热反应，反应完毕，加入造渣剂，渣铁同出，渣金分离，得钒铁合金。优选的，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，步骤A中，所述铝粒由品位99％铝粒和品位99.5％铝粒按质量比为1：1混合得到。其中，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，步骤A中，所述氧化钒、铝粒、铁粒和石灰的质量比为12～20：2～4：3～5：0.75～1.25。其中，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，步骤A中，所述混配料A、混配料B和混配料C的质量比为2～4：2～3：2。其中，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，步骤B中，加入造渣剂后，当渣中V含量达到不超过1.2％时，出渣。其中，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，步骤C中，加入造渣剂后，当渣中V含量达到不超过0.8％时，出渣。其中，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，步骤D中，加入造渣剂后，当渣中V含量达到不超过0.4％时，渣铁同出。其中，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，所述造渣剂为石灰。其中，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，步骤B中，所述造渣剂的加入量为5～50kg/t氧化钒。其中，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，步骤C中，所述造渣剂的加入量为5～50kg/t氧化钒。其中，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，步骤D中，所述造渣剂的加入量为5～50kg/t氧化钒。其中，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，步骤B中，电铝热反应时，控制电压为135V～190V，电流为6000～24000A，温度为2000～3000℃。其中，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，步骤C中，电铝热反应时，控制电压为135V～190V，电流为6000～24000A，温度为2000～3000℃。其中，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，步骤D中，电铝热反应时，控制电压为135V～190V，电流为6000～24000A，温度为2000～3000℃。其中，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，步骤B中，电铝热反应的通电时间为30～50min。其中，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，步骤C中，电铝热反应的通电时间为40～60min。其中，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，步骤D中，电铝热反应的通电时间50～70min。其中，上述所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺中，所述钒铁合金的化学成分按质量百分比为：V：48～55％，C≤0.6％，Si≤3％，P≤0.1％，S≤0.06％，Al≤2.5％，其余为铁及不可避免的杂质。本专利技术的有益效果是：本专利技术使用低品位铝粒代替高品位铝粒作为还原剂，有效降低了钒铁生产成本，并通过对物料配比、配铝系数进行优化，辅以优化的工艺，保证了钒铁合金质量，创造了较大的经济效益，应用前景广泛。附图说明图1为本专利技术冶炼钒铁的工艺流程图。具体实施方式具体的，低品位铝粒冶炼钒铁，包括以下步骤：A、将氧化钒、铝粒、铁粒和石灰混合，得混配料，将混配料分为三份，得混配料A、混配料B和混配料C；所述铝粒由品位99％铝粒和品位99.5％铝粒按质量比为1：0.5～2混合得到；B、将混配料A加入倾翻炉内，进行电铝热反应，反应完毕，加入造渣剂，出渣，将少渣合金留在倾翻炉内；C、继续将混配料B加入倾翻炉内，进行电铝热反应，反应完毕，加入造渣剂，出渣，将少渣合金留在倾翻炉内；D、继续将混配料C加入倾翻炉内，进行电铝热反应，反应完毕，加入造渣剂，渣铁同出，渣金分离，得钒铁合金。为了更好的兼顾生产成本和钒铁合金质量，优选的，步骤A中，所述铝粒由品位99％铝粒和品位99.5％铝粒按质量比为1：1混合得到；品位99％铝粒是指纯度≧99％的铝粒，品位99.5％铝粒是指纯度≧99.5％的铝粒。由于本专利技术中使用了大量低品位铝粒代替高品位铝粒，易引入杂质和降低钒收率，因此需要对原料配比进行优化，实践证明，步骤A中，控制氧化钒、铝粒、铁粒和石灰的质量比为12～20：2.5～4：3～5：0.75～1.25，配铝系数(指氧化钒中TV与铝粒中Al的质量比)为0.3-1.8，可使氧化钒中的钒更多地被铝置换出来，使钒铁合金中钒铁比合格，并易于控制杂质含量。本专利技术将混配料分为三份依次进行电铝热反应，其中混配料A、混配料B和混配料C的质量比为2～4：2～3：2；工业上，一般以罐为单位控制加料量，每一炉一般由6～9罐组成，第一次加入2～4罐料，第二次加入2～3罐料，第三次加入2罐料，每罐料的重量为0.9～1.2t。本专利技术步骤B中，加入造渣剂后，当渣中V含量达到不超过1.2％时，出渣；步骤C中，加入造渣剂后，当渣中V含量达到不超过0.8％时，出渣；步骤D中，加入造渣剂后，当渣中V含量达到不超过0.4％时，渣铁同出，可尽量减少钒损失；所述造渣剂为石灰；步骤B、C和D中，造渣剂的加入量分别为5～50kg/t氧化钒。本专利技术步骤B中，控制电压为135V～190V，电流为6000～24000A，温度为2000～3000℃，电铝热反应30～50min；步骤C中，控制电压为135V～190V，电流为6000～24000A，温度为2000～3000℃，电铝热反应40～60min；步骤D中，控制电压为135V～190V，电流为6000～24000A，温度为2000～3000℃，电铝热反应50～70min；步骤B、C和D总通电时间为120～180min；本专利技术方法通过对物料配比优化和电铝热反应参数控制，可得到高质量的钒铁合金。本专利技术以部分低品位铝粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.低品位铝粒冶炼钒铁的工艺，其特征在于：包括以下步骤：A、将氧化钒、铝粒、铁粒和石灰混合，得混配料，将混配料分为三份，得混配料A、混配料B和混配料C；所述铝粒由品位99％铝粒和品位99.5％铝粒按质量比为1：0.5～2混合得到；B、将混配料A加入倾翻炉内，进行电铝热反应，反应完毕，加入造渣剂，出渣，将少渣合金留在倾翻炉内；C、继续将混配料B加入倾翻炉内，进行电铝热反应，反应完毕，加入造渣剂，出渣，将少渣合金留在倾翻炉内；D、继续将混配料C加入倾翻炉内，进行电铝热反应，反应完毕，加入造渣剂，渣铁同出，渣金分离，得钒铁合金。

【技术特征摘要】
1.低品位铝粒冶炼钒铁的工艺，其特征在于：包括以下步骤：A、将氧化钒、铝粒、铁粒和石灰混合，得混配料，将混配料分为三份，得混配料A、混配料B和混配料C；所述铝粒由品位99％铝粒和品位99.5％铝粒按质量比为1：0.5～2混合得到；B、将混配料A加入倾翻炉内，进行电铝热反应，反应完毕，加入造渣剂，出渣，将少渣合金留在倾翻炉内；C、继续将混配料B加入倾翻炉内，进行电铝热反应，反应完毕，加入造渣剂，出渣，将少渣合金留在倾翻炉内；D、继续将混配料C加入倾翻炉内，进行电铝热反应，反应完毕，加入造渣剂，渣铁同出，渣金分离，得钒铁合金。2.根据权利要求1所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺，其特征在于：步骤A中，所述铝粒由品位99％铝粒和品位99.5％铝粒按质量比为1：1混合得到。3.根据权利要求1所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺，其特征在于：步骤A中，所述氧化钒、铝粒、铁粒和石灰的质量比为12～20：2～4：3～5：0.75～1.25。4.根据权利要求1所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺，其特征在于：步骤A中，所述混配料A、混配料B和混配料C的质量比为2～4：2～3：2。5.根据权利要求1所述的低品位铝粒冶炼钒铁的工艺，其特征在于：至少满足下列的一项：步骤B中，加入造渣剂后，当渣中V含量达到不超过1.2％时，出渣；步骤C中，加入造渣剂后，当渣中V含量达到不超过0.8％时，出渣；步骤D...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勰，张巍，杨雄，梁彬，
申请(专利权)人：攀钢集团钒钛资源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51