一种钒铁合金冶炼渣的处理方法技术

本发明专利技术涉及冶金领域，具体涉及钒铁合金冶炼渣的处理方法，其包括：

【技术实现步骤摘要】
一种钒铁合金冶炼渣的处理方法


[0001]本专利技术涉及冶金领域，具体涉及一种钒铁合金冶炼渣的处理方法
。

技术介绍

[0002]钒铁合金是目前应用最为广泛的含钒中间合金，国内市场主要包括
FeV50
和
FeV80。
其主要采用热还原方法进行制备，所采用的钒源为钒氧化物，还原剂为铝
、
硅
、
碳等强还原金属或非金属，我国对高质量钒铁合金需求的日益增长以及环保要求的逐渐苛刻，硅热还原和碳热还原工艺逐渐被淘汰，目前主要以铝热还原工艺进行钒铁合金熔炼
。
其冶炼方法主要包括直筒炉铝热一步法
、
倾翻炉铝热两步法和多期法工艺
。
其中，铝热一步法工艺流程短
、
操作简单，是最传统的钒铁合金生产工艺，但该工艺存在钒收率低
、
产品质量不可控等缺点
。
随着冶金科学技术的快速发展，逐渐发展出倾翻炉铝热两步法和倾翻炉铝热多期法钒铁冶炼工艺，不仅有效提高了钒铁合金冶炼效率，同时弃渣
TV
和产品质量也得到了有效的控制
。
[0003]但是无论采用何种冶炼工艺
、
冶炼设备，都不能完全解决钒铁合金生产过程还原效果不能达到理论下限
、
钒冶炼收率达不到预期的问题
。
专利
ZL 202010152485.1
公开了一种钒铁合金的制备方法，该方法通过采用多期梯度配铝的方式，改善了冶炼过程的热动力学条件，在一定程度上降低了渣中钒损
。
专利
ZL 202110393961.3
公开了一种钒铁冶炼渣的处理方法，该方法主要通过向熔融冶炼渣中加入冷态钒铝刚玉渣进行调质，可以将刚玉渣中
Al2O3
含量提高至
80
％以上，满足一些高强度耐材对于原料成分是使用性能的要求
。
专利
ZL 201610317201.3
公开了一种从含钒刚玉渣中回收钒的方法，该方法主要通过将低含钒刚玉渣作为补炉料代替部分镁砂对冶炼电炉进行补炉，将高含钒刚玉渣作为含钒原料投入到冶炼炉中进行二次还原，从而在回收含钒刚玉渣中的钒，并减少弃渣产生量
。
从上述公开技术来看，为有效降低钒铁冶炼过程弃渣钒含量，提高刚玉渣综合利用率，当前对于钒铁冶炼含钒刚玉渣的处理方法主要以炉内二次还原和刚玉渣调质来进行
。
但上述工艺不能从根本上解决还原剂添加量与合金成分铝含量的矛盾，弃渣钒含量不能得到进一步降低
。
[0004]基于此，现有技术仍然有待改进
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术中存在的钒铁合金生产过程还原效果不能达到理论下限
、
钒冶炼收率达不到预期的问题，提供一种钒铁合金冶炼渣的处理方法
。
该方法充分利用了铝热还原制备钒铁合金过程中还原剂添加量与还原效率关系以及多期冶炼的工艺特点，通过对熔融弃渣进行炉外深度还原以及对浇铸熔融渣金的炉外深度还原和高效沉降控制，在保证合金产品铝含量不超标的情况下实现了冶炼弃渣含钒弃渣的二次深度还原和高效沉降，有效降低了铝热还原过程渣中的钒损
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种钒铁合金冶炼渣的处理方法，其包括以下步骤：
a.
将冶炼过程分为
N
期，按照不同期次对各期冶炼原料进行混配后依次加入冶炼炉进
行多期冶炼；
b.
第1～
N
‑1期每期冶炼结束后各进行一次出渣操作，出渣过程均匀加入熔渣处理剂后维持渣盘中的冶炼渣处于熔融状态，同时进行熔渣二次深度还原；
c.
第
N
期冶炼结束后渣铁同出进行浇铸操作，所述浇铸过程均匀加入熔渣处理剂后维持浇铸锭模中的渣金混合物处于熔融状态，同时进行熔渣二次深度还原和合金沉降控制；
d.
冶炼结束后，待各期渣盘和锭模完全冷却后进行拆炉，并对渣金进行分离并分别得到深度还原合金饼和成品合金饼
。
[0007]在本专利技术的实施例中，步骤
a
中，各期的冶炼原料各自包括还原剂
、
含钒物料
、
铁质料和造渣剂
。
[0008]在本专利技术的实施例中，步骤
a
中，所述含钒物料包括钒氧化物
、
含钒除尘灰
、
含钒富渣中的至少一种，其中所述含钒物料以含钒量计的重量比
≥90
％，并且所述钒氧化物包括
V2O3和
V2O5。
[0009]在本专利技术的实施例中，步骤
a
中，所述铁质料包括钢屑
、
球磨铁粒中的一种，其以金属铁计的有效成分
≥95
％；并且所述造渣剂包括预烧石灰，其以
CaO
计的有效成分
≥90
％
。
[0010]在本专利技术的实施例中，步骤
a
中，所述还原剂包括金属铝，其中1～
N
期综合配铝系数为
1.0
～
1.1。
[0011]在本专利技术的实施例中，步骤
a
中，所述还原剂包括金属铝，其中1～
N
‑1期配铝系数为
1.0
～
1.5
，第
N
期配铝系数为
0.5
～
1.1。
[0012]在本专利技术的实施例中，步骤
b
中，第1～
N
‑1期每期出渣量为理论产渣量的
80
％以上，并且步骤
b
包括采用电辅热以维持渣盘中的冶炼渣处于熔融状态，其中通电时间为
10
～
20min。
[0013]在本专利技术的实施例中，步骤
b
中，所述熔渣处理剂包括金属铝粉和金属铁粉的混合物，并且第1～
N
‑1期每期出渣过程中，所述金属铝粉添加量为理论添加量的
1.0
～
2.0
倍，金属铝粉和金属铁粉的重量比为
2:1
～2，其中，第1～
N
‑1期每期金属铝粉理论添加量取决于弃渣钒含量和各期出渣量
。
[0014]在本专利技术的实施例中，步骤
c
中，所述熔渣处理剂包括金属铝粉，并且第
N
期浇铸过程金属铝粉添加量为理论添加量的
0.2
～
0.5
倍，其中第
N
期金属铝粉理论添加量取决于弃渣钒含量和浇铸总渣量
。
[0015]在本专利技术的实施例中，步骤
c
包括采用电辅热以维持渣盘中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种钒铁合金冶炼渣的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.
将冶炼过程分为
N
期，按照不同期次对各期冶炼原料进行混配后依次加入冶炼炉进行多期冶炼；
b.
第1～
N
‑1期每期冶炼结束后各进行一次出渣操作，出渣过程均匀加入熔渣处理剂后维持渣盘中的冶炼渣处于熔融状态，同时进行熔渣二次深度还原；
c.
第
N
期冶炼结束后渣铁同出进行浇铸操作，所述浇铸过程均匀加入熔渣处理剂后维持浇铸锭模中的渣金混合物处于熔融状态，同时进行熔渣二次深度还原和合金沉降控制；
d.
冶炼结束后，待各期渣盘和锭模完全冷却后进行拆炉，并对渣金进行分离并分别得到深度还原合金饼和成品合金饼
。2.
根据权利要求1所述的钒铁合金冶炼渣的处理方法，其特征在于，步骤
a
中，各期的冶炼原料各自包括还原剂
、
含钒物料
、
铁质料和造渣剂
。3.
根据权利要求2所述的钒铁合金冶炼渣的处理方法，其特征在于，步骤
a
中，所述含钒物料包括钒氧化物
、
含钒除尘灰
、
含钒富渣中的至少一种，其中所述含钒物料以含钒量计的重量比
≥90
％，并且所述钒氧化物包括
V2O3和
V2O5。4.
根据权利要求2所述的钒铁合金冶炼渣的处理方法，其特征在于，步骤
a
中，所述铁质料包括钢屑
、
球磨铁粒中的一种，其以金属铁计的有效成分
≥95
％；并且所述造渣剂包括预烧石灰，其以
CaO
计的有效成分
≥90
％
。5.
根据权利要求2所述的钒铁合金冶炼渣的处理方法，其特征在于，步骤
a
中，所述还原剂包括金属铝，其中1～
N
期综合配铝系数为
1.0
～
1.1。6.
根据权利要求2所述的钒铁合金冶炼渣的处...

【专利技术属性】
技术研发人员：余彬，叶明峰，陈海军，王宁，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：