电硅热法冶炼ＦｅＶ５０出铁与浇铸工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种电硅热法冶炼ＦｅＶ５０出铁与浇铸工艺方法，其特征在于采用了一个集精炼渣罐、铁水包、锭模为一体的钢制外壳、内衬耐火材料，上大下小，半腰有一个出渣口及出渣溜槽，近似于精渣罐模样的容器；工艺过程为：精炼时炉内合金液中的硅（Ｓｉ）、钒（Ｖ）两元素的含量必须处理到完全合格→将炉内的精炼渣从出渣口倒于精炼渣罐中→再将炉内的钒铁合金液倒于铁水包中→将铁水包中的钒铁合金液浇注于锭模中→将精渣罐中精炼渣热返于冶炼炉内，进行下一炉的生产→锭模内的合金液经过一定时间冷却后，脱模精整成产品。精炼期可以减少炉内搅拌次数，缩短精炼时间，有利于保护炉衬，提高炉龄、减少钒在高温下的氧化损失、金属直收率高、消耗少、成本低、产品质量好、劳动强度低、作业环境好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铁合金生产过程中操作
，特别涉及电硅热法生产FeV50牌号 钒铁过程中，出铁与浇铸制锭工艺方法。二
技术介绍
钒在地壳中的含量不低，为0.02%，但非常分散，并与其他元素伴生在一起，没有 单独的钒矿。提取钒的原料，基本都是提取其他元素所产生的副产物，从那些副产物中提取 钒，生产工艺非常复杂。所以人们把钒也归类于稀有金属。钒的用途非常广泛。钢铁、有色、 化工、电子陶瓷、玻璃、航空航天、原子能等工业及农业，都要用到钒。但用量最大的是钢铁 工业，占80%以上。钒具有脱去钢中的氧和氮，细化钢的晶粒及提高钢的再结晶温度的作 用。因而在钢中只要添加少许一点钒(一般为0.05 0.8%)，就能较大地改善钢的性能， 提高钢的强度和韧性。所以，绝大部分钢种或多或少地都含有一定量的钒。所以钒的消费 量非常之大。钒作为炼钢的添加剂，一般都以钒铁的形式加入钢中。而在我国，基于使用习 惯及配套设备、设施，各钢铁生产厂几乎只爱使用FeV50牌号的钒铁。 生产钒铁的方法有铝热法(又称炉外法)和电硅热法。生产FeV50牌号钒铁，在成 本上和对原材料要求上，电硅热法优于铝热法。到目前为止，除个别不具备电硅热法生产条 件的民营小企业外，全国90X以上的生产FeV50牌号钒铁的厂家均采用的是电硅热法。生 产过程中的出铁与浇铸制锭，均采用的是传统工艺方法。如专利技术00116109. 1 V203电铝 热法冶炼FeV80工艺属于钒冶金
，其原料由V203、铝粉、铁粒及石灰构成，工艺过 程为将V203、铝粉、铁粒及石灰混料后放入电炉冶炼，将冶炼出的合金混合物出炉分离出炉 渣后进行水淬，最后进行砸铁、破碎、筛分、包装处理。本专利技术FeV50冶炼工艺极大降低了产 品成本，工艺过程相对简单，成品钒回收率达到了 94.5X以上，V、C、Si、P、S、Al、Mn的含量 达到了技术标准要求，工艺电耗低，单炉合金产量高，表面质量与结晶状况好，渣量少。专利技术 01129148. 6 电热法冶炼生产的炉料造块技术，它是将沥青粉碎或制成乳化沥青、或溶化， 加入适量的动物或植物胶液，然后与炉料混匀，再经压制成型作为入炉料块。解决了采用其 他粘合剂不适合电热法冶炼生产，难以造出适合的炉料块的问题。不但可以将原先弃置的 碎、粉炉料得到利用；而且可以用煤粉代替焦炭，用轧钢碎屑或铁矿石代替废钢，将它们作 为炉料一并造成炉料块使用。本专利技术具有易于实现、造出的炉料块适合电热法冶炼生产，可 节省资源和能源、降低生产成本的特点。可广泛应用于采用电热法冶炼生产的硅铁、锰铁等 铁合金系列产品，以及黄磷、硅、电石等产品的生产中。专利技术00812521. X 金属冶炼方法和 金属冶炼设备，此专利技术提供一种成本低而且生产率高地把铁矿石等的金属氧化物和(或) 金属氢氧化物熔融还原成金属溶液的方法。为此要预先至少要把铁矿石等的金属氧化物和 (或)金属氢氧化物和制炭材料混合，或混合_造球、混合_成形得到的混合物原料，在回转 炉底式和回转窑式等的予还原炉中进行予还原，使金属氧化物和(或)金属氢氧化物的平 均金属化率为5 55%，经过予还原的混合物原料装入金属冶炼用的溶解炉中，在此溶解 炉中以制炭材料为还原材料，而且以此制炭材料的燃烧热和在炉内生成的一氧化碳的燃烧3热为主要热源，进行溶解和最终还原。用这样的方法可以获得良好的能量平衡和高的生产 率，生产铁水等的金属溶液。专利技术00116108. 3 V203电铝热法冶炼FeV50工艺，属于钒冶 金
，其原料由V203、铝粉、铁粒及石灰构成，工艺过程为将V203、铝粉、铁粒及石灰 混料后放入电炉冶炼，将冶炼出的合金混合物出炉分离出炉渣后进行水淬，最后进行砸铁、 破碎、筛分、包装处理。本专利技术FeV50冶炼工艺极大降低了产品成本，工艺过程相对简单，成 品钒回收率达到了 94. 5%以上，V、 C、 Si、 P、 S、 Al、 Mn的含量达到了技术标准要求，工艺电 耗低，单炉合金产量高，表面质量与结晶状况好，渣量少。 传统工艺方法产生的氧化物及夹渣带的金属碎块颗粒不能进入产品，一般为出铁 量的3 5%。传统工艺方法多了一个铁水包向锭模浇注过程，浇注时，铁水飞溅根本无法 杜绝，锭模内的铁水越多，铁水飞溅损失越大。传统工艺方法中，会经常出现一些故障或事 故，如铁水包穿漏(特别是底浇时，铁水包更容易出现漏包、塞头砖打不开等故障)，锭模穿 漏都是经常出现的，这些都将严重影响金属的直收率。
技术实现思路
本专利技术采用了一个集精炼渣罐、铁水包、锭模为一体的钢制外壳、内衬耐火材料， 上大下小，半腰有一个出渣口及出渣溜槽，近似于精渣罐模样的容器，盛装炉内全部的精炼 渣和合金液，其出铁、浇注制锭操作过程如下 第一步精炼时，炉内合金液中的硅(Si)、钒(V)含量，处理到接近合格即可出炉。 第二步将炉内的精炼渣、合金液一起从出铁口倒入容器中，但要做到先出精炼 渣，后出铁，实现炉外脱硅增钒作用(出渣、出铁时，要求流量大些，更有利于炉外脱硅反 应)。第三步将容器里的精炼渣热返回冶炼炉内，进行下一炉冶炼生产。第四步容器内的合金液，经过一定时间的自然冷却后，将其凝固的合金饼倒出，破碎，精整成产品。本专利技术与传统工艺方法比较有如下优点 1、精炼期可以减少炉内搅拌次数，縮短精炼时间，有利于保护炉衬，提高炉龄。 电硅热法冶炼FeV50钒铁过程中，精炼的目的就是在合适的温度及炉渣碱度和强 搅拌条件下，利用精炼渣中适当过量的五氧化二钒(V205)去脱合金液中多余的硅(Si)，同 时提高合金液中钒(V)含量，使产品成分满足标准要求或用户要求。其原理为 2/5V205+Si+2CaO = 4/5V+2 CaO Si02 而精炼渣中富含、05，返回到下一炉回收利用。 搅拌作用就是使炉底的合金液与上面的炉渣(精炼渣)充分接触反应。所谓强搅 拌条件就是搅拌力度大，搅拌次数多，搅拌时间长。 传统工艺方法，脱硅完全在炉内进行，出炉前，合金液中的Si、 V要达到合格才能 出渣，出铁；而本专利技术在出渣、出铁过程中，容器里会发生脱硅反应，它就可以代替一部分的 搅拌作业。所以，出炉前，合金液中的Si、V在一个合适的范围(无须完全合格)，即可出渣 出铁。在相同冶炼条件，本专利技术与传统工艺方法比精炼期，减少搅拌1 2次，縮短精炼时4间5 10分钟，炉龄提高5 10炉，炉体产量提升高10 20吨。 2、减少钒在高温下的氧化损失 本专利技术高温合金液从炉内倒入至容器在空气中只暴露一次。而传统工艺方法，高 温合金液从炉内倒入铁水包，再从铁水包浇注到锭模内，在空气中要暴露两次，由于向锭 模浇注时，要控制流量和速度，高温合金液在空气中接触的时间比出铁要多一倍多，根据 4V+302 A 2V203的反应原理，高温合金液与空气接触的时间越长，钒被氧化得越多。传统工艺 方法一炉要浇注2 3个锭模，合金铁锭为两头小中间大的圆柱形，为了便于精整、破碎、一 般经过15 16个小时的自然冷却便进行脱模，将红热的合金锭放入水中急冷(称水碎)。 否则，就很难精整破碎。脱模后，红热的合金锭表面也会被空气中的氧气氧化。而本专利技术一 炉合金液和精炼渣，只倒入一个容器内，精炼渣热返回冶炼炉后，上面仍留有一层渣壳保护 着合金液不与空气接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电硅热法冶炼ＦｅＶ５０出铁与浇铸工艺方法，其特征在于采用了一个集精炼渣罐、铁水包、锭模为一体的钢制外壳，内衬耐火材料，上大下小，半腰有一个出渣口及出渣溜槽，近似于精渣罐模样的容器；其工艺过程为：精炼时将炉内合金液中的硅（Ｓｉ）、钒（Ｖ）两元素的含量处理到完全合格→将炉内的精炼渣从出渣口倒于精炼渣罐中→将炉内的钒铁合金液倒于铁水包中→将铁水包中的钒铁合金液浇注于锭模中→将精渣罐中精炼渣热返于冶炼炉内，进行下一炉的生产→锭模内的合金液经过一定时间冷却后，脱模精整成产品。

【技术特征摘要】
一种电硅热法冶炼FeV50出铁与浇铸工艺方法，其特征在于采用了一个集精炼渣罐、铁水包、锭模为一体的钢制外壳，内衬耐火材料，上大下小，半腰有一个出渣口及出渣溜槽，近似于精渣罐模样的容器；其工艺过程为精炼时将炉内合金液中的硅(Si)、钒(V)两元素的含量处理到完全合格→将炉内的精炼渣从出渣口倒于精炼渣罐中→将炉内的钒铁合金液倒于铁水包中→将铁水包中的钒铁合金液浇注于锭模中→将精渣罐中精炼渣热返于冶炼炉内，进行下一炉的生产→锭模内的合金液经过一定时间冷却后，脱模精整成产品。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：雷在荣，罗发应，唐吉贵，
申请(专利权)人：雷在荣，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]