一种氧化钒自还原冶炼钒微合金化钢的生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及微合金钢冶炼技术领域，具体涉及一种氧化钒自还原冶炼钒微合金化钢的生产工艺，具体为，转炉冶炼出钢过程中加入氧化钒自还原团块，氧化钒自还原团块包括氧化钒、石墨、粘结剂。本发明专利技术通过氧化钒配加鳞片石墨经混匀并压制成自还原团块，根据钢种成分要求，按加料顺序在出钢过程中加入钢包，不会出现直接加入片状氧化钒浮在钢液面影响收率的问题，同时本发明专利技术利用石墨中碳元素在高温下直接还原团块中氧化钒中的钒，达到钢水增钒微合金化的目的，本发明专利技术提供的生产工艺稳定了冶炼出钢生产，制得的钒微合金化钢物理性能优异，符合产品要求。产品要求。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化钒自还原冶炼钒微合金化钢的生产工艺


[0001]本专利技术涉及微合金钢冶炼
，具体涉及一种氧化钒自还原冶炼钒微合金化钢的生产工艺。

技术介绍

[0002]钒微合金化技术是高强度钢铁品种生产的有效途径，经过近年来的研究开发，钒微合金化钢得到了巨大的发展和完善，对钢铁工业的进步起到了巨大的推动作用。在过去的20年，在钒微合金化技术研究开发及其成果推广应用方面开展了大量的工作，促进了钒微合金化钢的发展，钒微合金化钢的产量也从2001年的200万吨左右增长到2020年的约1.5亿吨，高性能微合金化钢的比例也提升到30％以上，为钢铁品种质量升级做出了重大贡献。
[0003]目前国内含钒微合金化钢主要是采用钒铁、钒氮合金进行微合金化生产，而钒铁是以氧化钒为原料通过电炉冶炼等工艺生产，钒氮合金以氧化钒为原料通过隧道窑高温还原而成，其生产工艺复杂、成本高且环保负荷较大。采用氧化钒直接微合金化可以有效减少生产工序，部分钢厂试验过氧化钒直接合金化，但都是直接使用片状氧化钒加入钢包，这种方式存在较大的弊端，一是片钒比表面积较大，易于浮在钢液面，造成收得率不稳定；二是氧化钒的还原需要消耗钢中铝元素，因而影响钢水质量。

技术实现思路

[0004]针对现有技术氧化钒直接合金化存在的问题，本专利技术提供一种氧化钒自还原冶炼钒微合金化钢的生产工艺，提高了钢水质量，制得的钒微合金化钢物理性能优异。
[0005]本专利技术提供一种氧化钒自还原冶炼钒微合金化钢的生产工艺，具体为，转炉冶炼出钢过程中加入氧化钒自还原团块，氧化钒自还原团块包括氧化钒、石墨、粘结剂。
[0006]进一步的，氧化钒纯度≥98.5％；氧化钒自还原团块中钒重量百分含量≥41％。
[0007]进一步的，氧化钒自还原团块中石墨的重量百分含量为25％。
[0008]进一步的，石墨为鳞片石墨。
[0009]进一步的，粘结剂为水。
[0010]进一步的，氧化钒自还原团块的制备方法如下：氧化钒磨粉，将氧化钒粉、石墨、粘结剂混合均匀，置于压力成型机进行两次压制，压力≥20MPa，烘干获得粒径20～40mm成品，烘干后氧化钒自还原团块中水分含量≤0.5％。
[0011]进一步的，催化剂为硅酸钠，氧化钒自还原团块中催化剂的重量百分含量为0.5％。催化剂的作用在于，一方面可作为反应活性剂，促进反应进行；另一方面，可以在自氧化钒自还原团块制备中起到固化成球的作用。
[0012]进一步的，钒微合金化钢中钒重量百分含量≤0.12％，碳重量百分含量≥0.06％。
[0013]进一步的，氧化钒自还原团块加入时间为，在1/4～3/4转炉冶炼出钢时间内加入，出钢过程全程吹氩气处理，尤其前期必须大气量搅拌，保证氧化钒自还原团块的充分熔化吸收；保证上连铸机前软吹时间不小于5min，不可大气量吹气造成钢水大翻，防止卷渣或吸
气影响钢水质量；低过热度出钢；冶炼终点碳提高，控制出钢下渣量，控制钢水氧化性。通过如上炼钢工艺优化，钒元素收得率控制。
[0014]本专利技术的有益效果在于，本专利技术通过氧化钒配加鳞片石墨经混匀并压制成自还原团块，根据钢种成分要求，按加料顺序在出钢过程中加入钢包，不会出现直接加入片状氧化钒易于浮在钢液面影响收率的问题，同时本专利技术利用石墨中碳元素在高温下直接团块中氧化钒中的钒，催化剂可活化促进反应，从而达到钢水增钒微合金化的目的，本专利技术成分配比考虑碳氧平衡完全反应进行设计，经验证在石墨含量25％时可以完全置换出氧化钒中的氧含量且不对钢水产生增碳的问题。
[0015]本专利技术提供的氧化钒自还原冶炼钒微合金化钢的生产工艺稳定了冶炼出钢生产，制得的钒微合金化钢物理性能优异，符合产品要求。
具体实施方式
[0016]为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0017]实施例1
[0018]本专利技术所述的氧化钒自还原团块的制备方法如下：
[0019](1)原料准确：氧化钒原料V2O5≥98.5％；石墨为鳞片石墨，碳含量≥98％；
[0020](2)氧化钒磨粉，将氧化钒粉、石墨、硅酸钠、水混合均匀，石墨用量为25％，硅酸钠用量0.5％，置于压力成型机进行两次压制，压力≥20MPa，烘干获得成品。
[0021]所制得氧化钒自还原团块的理化指标如下：粒径20～40mm，钒重量百分含量≥41％，水分含量≤0.5％。
[0022]实施例2
[0023](1)在50t转炉现有工艺条件下冶炼生产GR460钢，转炉出钢量50t～51t，冶炼条件与生产GR460钢加钒铁工艺相同，氧化钒自还原团块提前加到炉后合金料斗中，然后在转炉出钢过程中加入到钢包中进行直接合金化，化学成分设计如表1所示。氧化钒自还原团块加入量为1.85kg/t。
[0024]表1GR460钢化学成分设计
[0025][0026](2)炼钢工艺调整，低过热度出钢；冶炼终点碳提高，控制出钢下渣量，控制钢水氧化性；氧化钒自还原团块加入时间为，在3/4转炉冶炼出钢时间内加入；出钢过程全程吹氩气处理，尤其前期必须大气量搅拌，保证氧化钒自还原团块的充分熔化吸收；保证上连铸机前软吹时间不小于5min，不可大气量吹气造成钢水大翻，防止卷渣或吸气影响钢水质量。
[0027](3)本实施例共组织生产冶炼GR460钢70769t，使用该氧化钒自还原团块135.9t。
成分和性能全部符合设计要求，无质量异议。
[0028]实施例2所得GR460钢物理性能指标如表2所示。
[0029]表2实施例1所得GR460钢物理性能指标数据
[0030]项目屈服强度/MPa抗拉强度/MPa断后伸长率/％实施例2460～470490～50012～14
[0031]实施例3
[0032](1)在50t转炉现有工艺条件下冶炼生产HRB400钢，转炉出钢量50t～51t，冶炼条件与生产HRB400加钒铁工艺相同，氧化钒自还原团块提前加到炉后合金料斗中，然后在转炉出钢过程中加入到钢包中进行直接合金化，化学成分设计如表3所示。氧化钒自还原团块加入量为1.55kg/t。
[0033]表3HRB400钢化学成分设计
[0034][0035](2)炼钢工艺调整，低过热度出钢；冶炼终点碳提高，控制出钢下渣量，控制钢水氧化性；氧化钒自还原团块加入时间为，在1/4转炉冶炼出钢时间内加入；出钢过程全程吹氩气处理，尤其前期必须大气量搅拌，保证氧化钒自还原团块的充分熔化吸收；保证上连铸机前软吹时间不小于5min，不可大气量吹气造成钢水大翻，防止卷渣或吸气影响钢水质量。
[0036](3)本实施例共组织生产冶炼HRB400钢16143t，使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化钒自还原冶炼钒微合金化钢的生产工艺，其特征在于，转炉冶炼出钢过程中加入氧化钒自还原团块，氧化钒自还原团块包括氧化钒、石墨、催化剂、粘结剂。2.如权利要求1所述的氧化钒自还原冶炼钒微合金化钢的生产工艺，其特征在于，氧化钒纯度≥98.5％；氧化钒自还原团块中钒重量百分含量≥41％。3.如权利要求1所述的氧化钒自还原冶炼钒微合金化钢的生产工艺，其特征在于，氧化钒自还原团块中石墨的重量百分含量为25％。4.如权利要求3所述的氧化钒自还原冶炼钒微合金化钢的生产工艺，其特征在于，石墨为鳞片石墨。5.如权利要求1所述的氧化钒自还原冶炼钒微合金化钢的生产工艺，其特征在于，催化剂为硅酸钠，氧化钒自还原团块中催化剂的重量百分含量为0.5％。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宗辉，许荣昌，孙根领，闫应娇，苏帅，马佐仓，韩杰，刘成宝，王毅，邵正伟，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：