富钒渣冶炼生产硅钒合金方法及硅钒合金技术

本发明专利技术属于铁合金制备技术领域，具体涉及一种富钒渣冶炼生产硅钒合金方法及硅钒合金。其中，所述富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，包括：(1)将富钒渣、硅质还原剂、造渣剂按(35.86～51.08):(5.92～22.07):(33.58～56.25)的质量配比加入到电炉内冶炼，将渣中的钒还原至铁水中；(2)渣铁混出，经锭模浇铸、破碎精整得到硅钒合金。本发明专利技术的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，具有工艺流程简单、生产效率高、成本低等优点。

Method of producing silicon vanadium alloy and silicon vanadium alloy by smelting vanadium rich slag

【技术实现步骤摘要】
富钒渣冶炼生产硅钒合金方法及硅钒合金
本专利技术属于铁合金制备
，具体涉及一种富钒渣冶炼生产硅钒合金方法及硅钒合金。
技术介绍
钒是“工业的味精”，钢中加入钒可以显著改善其强度、韧性、耐磨耐蚀等性能，在钢铁工业中受到了广泛的应用。钒在自然界中总是与其他元素相伴生，往往作为副产品的形式被回收。钒钛磁铁矿是钒最主要的一种存在状态，其冶炼流程通常为：经选矿后首先送入高炉进行冶炼得到含钒铁水，随后采用摇包法、雾化法、空气底吹转炉法、氧气顶吹转炉法等方法，通过选择性氧化将钒富集到渣中。目前，富钒渣资源利用的主流工艺为：先由加盐焙烧-浸出-沉钒-熔化等工序组成的湿法工艺制得钒片(V2O5)，随后再利用钒片通过一系列火法工序制得炼钢合金化需要用到的钒铁、氮化钒铁、钒氮合金、硅钒合金等。这种钒资源利用方式流程冗长，生产效率低，成本很高，尤其是前部湿法工艺，普遍存在盐耗大、转化率低、污染重的问题，同时，对于某些含CaO、FeO量高的钒渣也难以适用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种富钒渣冶炼生产硅钒合金方法及硅钒合金。一方面，本专利技术提供的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，包括：(1)将富钒渣、硅质还原剂、造渣剂按(35.86～51.08):(5.92～22.07):(33.58～56.25)的质量配比加入到电炉内冶炼，将渣中的钒还原至铁水中；(2)渣铁混出，经锭模浇铸、破碎精整得到硅钒合金。上述的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，所述富钒渣中V2O5含量为14～20％。上述的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，所述硅质还原剂为硅铁和/或金属硅。上述的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，所述造渣剂为石灰和/或石灰石。上述的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，所述富钒渣、所述硅质还原剂和所述造渣剂的质量比为(40～47):(14～17):(38～44)。上述的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，所述电炉为倾动式精炼电炉。上述的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，所述冶炼的炉温为1650℃～1700℃。上述的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，所述富钒渣、所述硅质还原剂和所述造渣剂持续加入到电炉内冶炼，所述渣铁混出的时间间隔为2～3小时。另一方面，本专利技术提供了一种硅钒合金，其由上述的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法获得。所述硅钒合金包括Fe54.48～71.73％，Si19.66～21.15％，V5.63～20.34％，C＜0.50％。本专利技术的技术方案具有如下的有益效果：本专利技术的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，直接通过火法冶金的方式将钒渣中的钒资源直接冶炼成下游钢铁行业所需的硅钒合金，省去了中间的湿法工序，流程简单，操作方便，成本大大降低，并且还不受钒渣原料CaO、FeO含量的限制，具有显著的经济效益和推广意义。具体实施方式为了充分了解本专利技术的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本专利技术作详细说明。本专利技术的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明，否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。具体的，本专利技术的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，包括以下步骤：(1)将富钒渣、硅质还原剂、造渣剂按(35.86～51.08):(5.92～22.07):(33.58～56.25)的质量配比加入到电炉内冶炼，将渣中的钒还原至铁水中；(2)渣铁混出，经锭模浇铸、破碎精整得到硅钒合金。本专利技术的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法与现有的冶炼生产硅钒合金主流工艺(即：加盐焙烧-浸出-沉钒-熔化等工序组成的湿法工艺制得钒片，随后再利用钒片通过一系列火法工序制得炼钢合金化需要用到的钒铁、氮化钒铁、钒氮合金、硅钒合金等)相比，具有工艺流程简单、生产效率高、成本低等优点。在一些优选的实施方式中，本专利技术的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，包括以下步骤：(1)将富钒渣、硅质还原剂、造渣剂按(35.86～51.08):(5.92～22.07):(33.58～56.25)的质量配比加入到电炉内冶炼，将渣中的钒还原至铁水中。其中，所述富钒渣为业界所熟知的由钒钛磁铁矿经高炉冶炼后所得铁水，再由转炉吹氧提钒富集形成的钒渣，由于各厂原料成分、冶炼设备、工艺条件、操作制度等因素差异渣具体成分及含量复杂且波动较大，不过钒渣均含有FeO，CaO，SiO2，MgO，Al2O3，V2O5这几种成分，其中，最重要的V2O5含量主要在14～20％区间。所述铁水实际是指含有铁成分的硅钒合金液，由富钒渣与硅质还原剂反应所得，铁合金领域常将此液也称为是“铁水”，其对应于冶炼最后所得的“炉渣”。所述硅质还原剂为硅铁和/或金属硅。优选的，所述硅质还原剂为金属硅，冶炼所得的硅钒合金钒含量更高。所述硅质还原剂一部分将富钒渣中的V2O5还原成单质钒，本身则被氧化成SiO2进入炉渣，另一部分与钒结合形成硅钒合金。可选的，所述硅铁为含硅量为45％和75％的硅铁。所述造渣剂为石灰和/或石灰石，为倾动电炉冶炼提供合适的炉渣碱度，以利于生产顺行。在本专利技术中，富钒渣质量比小于最小值时，所得硅钒合金钒量太低，不经济，同时不少合金钢冶炼受限；而富钒渣质量比高于最大值时，一者熔渣熔点升高、变粘稠，导致合金过热增加钒损失，同时产品P、S杂质过高，产品质量低劣，也为后续炼钢除杂增加了生产负担。硅质还原剂质量比小于最小值时，重则炉料烧结严重，炉口透气不均匀，炉渣发粘、难排，同时钒也不会充分地还原到铁水中，造成钒资源浪费；质量比高于最大值时，重则破坏炉内电流分布，影响电极深插和还原顺利进行，轻则冶炼所得硅钒含金中含硅量过高，一是造成硅资源浪费，二是将合金用于后续炼钢时使成渣速度降低，同时渣料消耗和热量损失变大，加剧了对炉衬的侵蚀。造渣剂添加量是出于碱度调节，其质量比小于最小值时，则冶炼时炉渣碱度不够，导致渣中钒量高，钒回收率低，而高于最大值时，熔渣熔点升高，流动性差，导致合金过热，增加了钒损失。优选的，当所述富钒渣、所述硅质还原剂和所述造渣剂的质量比为(40～47):(14～17):(38～44)时，冶炼获得的硅钒合金理化性能更佳。其中，所述电炉为倾动式精炼电炉。在一些其它实施方式中，所述电炉也可以采用其它种类的精炼炉，本专利技术在此不做具体限定。其中，所述冶炼的炉温为1650℃～1700℃。(2)渣铁混出，经锭模浇铸、破碎精整得到硅钒合金。优选的，所述富钒渣、所述硅质还原剂和所述造渣剂持续加入到电炉内冶炼，所述渣铁混出的时间间隔为2～3小时，借此提高生产效率。本专利技术的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，直接通过火法冶金的方式将钒渣中的钒资源直接冶炼成下游钢铁行业所需的硅钒合金，省去了中间的湿法工序，流程简单，操作方便，成本大大降低。另一方面，本专利技术提供了一种硅钒合金，其由上述的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法获得。其中，所述硅钒合金包括Fe54.48～71.73％，Si19.66～21.15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，其特征在于，包括：/n(1)将富钒渣、硅质还原剂、造渣剂按(35.86～51.08):(5.92～22.07):(33.58～56.25)的质量配比加入到电炉内冶炼，将渣中的钒还原至铁水中；/n(2)渣铁混出，经锭模浇铸、破碎精整得到硅钒合金。/n

【技术特征摘要】
1.一种富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，其特征在于，包括：
(1)将富钒渣、硅质还原剂、造渣剂按(35.86～51.08):(5.92～22.07):(33.58～56.25)的质量配比加入到电炉内冶炼，将渣中的钒还原至铁水中；
(2)渣铁混出，经锭模浇铸、破碎精整得到硅钒合金。


2.根据权利要求1所述的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，其特征在于，所述富钒渣中V2O5含量为14～20％。


3.根据权利要求1所述的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，其特征在于，所述硅质还原剂为硅铁和/或金属硅。


4.根据权利要求1所述的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，其特征在于，所述造渣剂为石灰和/或石灰石。


5.根据权利要求1所述的富钒渣冶炼生产硅钒合金方法，其特征在于，所述富钒渣、所述硅质还原剂和所述造渣剂的质量比...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕韬，李秦灿，于洪翔，宁晓宇，陈圣鹏，陈文国，
申请(专利权)人：中冶东方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37