采用钒渣和含钒铁块进行微合金化增钒的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用钒渣和含钒铁块进行微合金化增钒的方法，其将钒渣和硅质还原剂在转炉炼钢的出钢过程中均匀加入至钢包内，并底吹搅拌；所述含钒铁块在出钢后在直接加入钢包中，并底吹搅拌。本方法可在28mm及以下规格HRB400E钢种中全部替代钒合金的使用，降低了合金成本；钒渣在炼钢厂内直接利用，在降低生产成本的同时，也减少了钒渣下道工序处理时尾渣排放等因素造成的钒元素流失，达到了稀有钒钛资源的直接、高效、综合利用；含钒铁块直接加入钢包内熔成钢水，减少了含钒铁块的炼钢熔炼成本；同时因含钒铁块中含有碳，可降低20～60%增碳剂消耗，进一步降低炼钢成本；具有生产成本低、工艺简单、增钒效果好等特点。

【技术实现步骤摘要】
采用钒渣和含钒铁块进行微合金化增钒的方法
本专利技术属于冶金转炉炼钢
，尤其是一种采用钒渣和含钒铁块进行微合金化增钒的方法。
技术介绍
钒是一种重要的合金元素，钢铁企业在冶炼过程中添加V能提高钢的强度、韧性、延展性及抗热疲劳性等综合机械性能，并使钢具有良好的可焊性。在钢中添加V的主要方法以加入钒合金为主，即在转炉出钢过程中将钒合金加入钢包内进行微合金化，此方法具有用量少、吸收率稳定的优势。随着钒资源需求量的不断增加，钒合金价格持续走高，钢企为降低生产成本也在不断寻求价格低廉的替代品以降低钒合金的使用量，目前的主要替代品有钒渣及含钒铁块。钒渣中含钒约10～20%，其价格根据市场波动为钒合金价格的5～25%，转炉出钢过程中向钢包内加入钒渣可实现钢水增钒，但由于钒渣中大量氧化物在钢包渣线处富集，增加了钢包渣线的侵蚀，影响钢包包龄，目前此工艺可替代10～50%比例钒合金；含钒铁块中含钒约0.40～0.50%，其价格根据市场波动为钒合金价格的15～25%，转炉出钢后向钢包内加入含钒铁块可实现钢水增钒，但因铁块加入过多会造成钢水温降过大，精炼炉升温幅度增加，影响炼钢周期且增加电耗成本，目前此工艺可替代20～60%比例钒合金，以上两种替代品均不能完全替代钒合金的使用，其余钒元素仍需钒合金补足。随着钢材市场的持续低迷，炼钢生产成本压力逐步加重，针对降低钒合金使用量的问题，由于各种生产环节限制，现有工艺不能完全替代钒合金的使用，因此，如何进一步降低钒合金的使用，实现钢铁行业的低成本、高效能已成为钢铁工业生存必须解决的关键问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种采用钒渣和含钒铁块进行微合金化增钒的方法，以有效的降低生产成本。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：将钒渣和硅质还原剂在转炉炼钢的出钢过程中均匀加入至钢包内，并底吹搅拌；所述含钒铁块在出钢后在直接加入钢包中，并底吹搅拌。本专利技术所述方法适用于28mm及以下规格HRB400E钢种。本专利技术所述所述钒渣加入量为2～4kg/t，硅质还原剂加入量为0.5～1kg/t；所述含钒铁块加入量为28～32kg/t。进一步的，当冶炼12mmHRB400E钢种时，出钢过程中加入钒渣2～2.2kg/t、硅质还原剂0.5～1kg/t，出钢后加入含钒铁块28～32kg/t。进一步的，当冶炼16mmHRB400E钢种时，出钢过程中加入钒渣2.5～2.7kg/t、硅质还原剂0.5～1kg/t，出钢后加入含钒铁块28～32kg/t。进一步的，当冶炼28mmHRB400E钢种时，出钢过程中加入钒渣3.0～3.2kg/t、硅质还原剂0.5～1kg/t，出钢后加入含钒铁块28～32kg/t。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术可在28mm及以下规格HRB400E钢种中全部替代钒合金的使用，降低了合金成本；钒渣在炼钢厂内直接利用，在降低生产成本的同时，也减少了钒渣下道工序处理时尾渣排放等因素造成的钒元素流失，达到了稀有钒钛资源的直接、高效、综合利用；含钒铁块直接加入钢包内熔成钢水，减少了含钒铁块的炼钢熔炼成本；同时因含钒铁块中含有碳，可降低20～60%增碳剂消耗，进一步降低炼钢成本。本专利技术具有生产成本低、工艺简单、增钒效果好等特点，实现了降低生产成本和资源的高效利用。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本采用钒渣和含钒铁块进行微合金化增钒的方法工艺如下所述：（1）采用下述原料：钒渣中V2O5含量为≥10wt%、SiO2含量≤20wt%，经过破碎、筛分粒度为20～40mm；硅质还原剂Si含量≥60wt%，粒度为20～40mm。含钒铁块中V含量为≥0.45wt%、碳含量≥4wt%，宽度为100～150mm、厚度为20～30mm。（2）本方法适用于28mm及以下规格HRB400E钢种，采用钒渣及含钒铁块替代全部钒合金进行微合金化增钒，根据不同规格钢种钒含量要求调整钒渣用量；所述12mmHRB400E钢种的V含量要求为0.023～0.050wt%，16mmHRB400E钢种的V含量要求为0.025～0.050wt%，28mmHRB400E钢种的V含量要求为0.030～0.050wt%。（3）将准备好的钒渣及硅质还原剂送至转炉旁合金料仓，出钢过程中均匀加入至钢包内，利用硅与氧的亲和力大于钒与氧的亲和力的特点，将钒从氧化物形态还原成液态金属，即钒渣中的V2O5被硅质还原剂还原成单质V；并通过钢包底吹氩气或氮气，将液态金属均匀增进钢中。所述钒渣加入量为2～4kg/t，硅质还原剂加入量为0.5～1kg/t。优选的技术方案：当冶炼12mmHRB400E钢种时，钒渣加入量为2～2.2kg/t、硅质还原剂加入量为0.5～1kg/t；当冶炼16mmHRB400E钢种时，钒渣加入量为2.5～2.7kg/t、硅质还原剂加入量为0.5～1kg/t；当冶炼28mmHRB400E钢种时，钒渣加入量为3.0～3.2kg/t、硅质还原剂加入量为0.5～1kg/t。所述底吹氩气或氮气时，氩气或氮气压力控制在0.1～0.3MPa，底吹氩气或氮气时间≥2min。（4）将准备好的含钒铁块放入废钢撮子，出钢后在直接加入钢包中，利用钢水温度将铁块融化成液态金属，并通过钢包底吹氩气或氮气将液态金属均匀增进钢中。所述含钒铁块加入量为28～32kg/t。因含钒铁块中的碳含量达到4%及以上，可降低20～60%增碳剂消耗，进一步降低炼钢成本。所述底吹氩气或氮气时，氩气或氮气压力控制在0.1～0.3MPa，底吹氩气或氮气时间≥2min。实施例1：本采用钒渣和含钒铁块进行微合金化增钒的方法采用下述工艺。（1）将准备好的钒渣及硅质还原剂送至转炉旁合金料仓，其中钒渣中V2O5含量为10.4%、SiO2含量为17.8%，粒度为30mm；硅质还原剂中Si含量为61%，粒度为25mm。（2）冶炼12mm的HRB400E钢种，出钢过程中加入钒渣2kg/t、硅质还原剂0.5kg/t；底吹氩气，氩气压力0.30MPa、吹氩时间2.1min。（3）将准备好的含钒铁块装入废钢撮子中，含钒铁块中V含量为0.47%、碳含量4.0%，宽度为130mm、厚度为25mm。（4）出钢后向钢包内加入含钒铁块29kg/t；底吹氩气，氩气压力0.30MPa、吹氩时间2.1min。所述转炉终点钢水中V含量为0.004%，经上述增钒后，钢水中V含量为0.0272%；满足了12mmHRB400E钢种的要求，钒的利用率为84.89%。实施例2：本采用钒渣和含钒铁块进行微合金化增钒的方法采用下述工艺。（1）将准备好的钒渣及硅质还原剂送至转炉旁合金料仓，其中钒渣中V2O5含量为10.2%、SiO2含量为20.0%，粒度为20mm；硅质还原剂中Si含量为62%，粒度为20mm。（2）冶炼12mm的HRB400E钢种，出钢过程中加入钒渣2.1kg/t、硅质还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用钒渣和含钒铁块进行微合金化增钒的方法，其特征在于：将钒渣和硅质还原剂在转炉炼钢的出钢过程中均匀加入至钢包内，并底吹搅拌；所述含钒铁块在出钢后在直接加入钢包中，并底吹搅拌。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用钒渣和含钒铁块进行微合金化增钒的方法，其特征在于：将钒渣和硅质还原剂在转炉炼钢的出钢过程中均匀加入至钢包内，并底吹搅拌；所述含钒铁块在出钢后在直接加入钢包中，并底吹搅拌。


2.根据权利要求1所述的采用钒渣和含钒铁块进行微合金化增钒的方法，其特征在于：所述方法适用于28mm及以下规格HRB400E钢种。


3.根据权利要求2所述的采用钒渣和含钒铁块进行微合金化增钒的方法，其特征在于：所述所述钒渣加入量为2～4kg/t，硅质还原剂加入量为0.5～1kg/t；所述含钒铁块加入量为28～32kg/t。


4.根据权利要求3所述的采用钒渣和含钒铁块进行微合金化增钒的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：高海，张东，林大帅，黄山，何晴，李彦军，
申请(专利权)人：河钢股份有限公司承德分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13