[发明专利]一种均衡延长电硅热法钒铁冶炼电炉炉龄的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种均衡延长电硅热法钒铁冶炼电炉炉龄的方法，属于钒铁冶金生产技术领域。

背景技术

钒铁是一种钢铁产品重要的合金添加剂，通常采用电硅热法、铝热法及电铝热法生产；电硅热法冶炼钒铁是采用电弧炉加热,以硅铁做还原剂还原五氧化二钒生产（中）钒铁。此方法以其生产的连续性好、产品稳定性高、钒收率高、产品质量好、成本低等特点被行业所应用。但是，采用电硅热法冶炼钒铁时，也存在一些工艺不足，其中冶炼炉龄较低是主要存在问题之一。在采用电硅热法连续生产时，对炉龄的影响主要表现在：（1）冶炼过程中电炉内熔融态炉渣在高温下对炉体耐材的侵蚀冲刷：炉渣的侵蚀冲刷作用对炉壁耐材的影响最大，若不采取补炉措施，一般连续冶炼10炉左右后炉壁耐材将被严重侵蚀，无法使用；（2）铁水对炉体耐材产生冲刷及界面反应作用：由于温差、搅拌等作用，铁水在炉内流动及界面反应也会对炉体耐材产生冲刷、渗透及侵蚀作用，这种作用尤其对炉体内侧底部耐材形成主导侵蚀,对炉衬中、后期冶炼寿命影响较大；（3）拉弧冶炼时电弧产生的炉底局部区域热量集中，也常造成炉底局部耐材烧蚀；（4）反应物料混合不均造成的局部反应热集中形成不均匀化学侵蚀及热应力侵蚀。

在实际生产时，以上情况在冶炼过程中都是不可避免的，为延长炉龄，目前，都会在冶炼周期的间隔，对炉体进行在线补炉，以修复冶炼过程中遭侵蚀的炉衬，延长炉体寿命。工业生产中对炉体侧壁的修补技术已经十分成熟，主要采用人工补炉的方式，采用在线高温快补的办法，每炉出完铁后，清理炉壁上的残铁、残渣，然后用预先和好的补炉泥（镁砂、镁粉与卤水按一定比例的混合物）直接进行在线热补；补炉时将补炉泥用补炉铲送入炉内，自炉壁底部补到上部，补炉时补炉泥要一铲压一铲，不能有漏铲，泥层下厚上薄。通过每炉各冶炼期间隔内的在线高温快补，可延长炉体炉龄至70-85炉/炉体。但是，炉底无法向炉壁那样采用在线补炉的方法进行修补，这是因为：（1）每炉出铁后炉底会有残余的渣铁水，若在高温下直接对其进行修补，含水的补炉泥遇高温渣铁水时易产生安全事故；（2）炉底通常都留存有渣和铁水，补炉泥不能很好与炉底粘接，冶炼过程中补炉泥将被铁水渗透、浮起，失去保护作用。因此目前炉底采取砌筑时加厚耐材的保护措施（炉底与侧壁的耐材厚度比为7:3），当烧蚀到一定程度后就需更换整个炉体。因此，炉底（耐材）的寿命成为影响冶炼钒铁用电炉炉龄的“短板”，是均衡延长电硅热法冶炼钒铁电炉炉龄亟待解决的问题。采用电硅热法生产FeV50，常规工艺是在电弧炉中用硅（铝）铁还原片状五氧化二钒，配加石灰造碱性渣的条件下冶炼得钒铁合金。所需原辅材料主要有五氧化二钒、废钢、硅铁、硅铝铁、石灰，原辅材料按相关要求，进行分期混配、分期加料进行冶炼，整个冶炼过程工分四期。

第一期冶炼：（铁水温度1500℃-1600℃，渣温1700℃-1800℃，还原渣温不超过1900℃），一期控制条件：（1）合金成份： Ｖ＝１８-２０% ，Ｓi = 18-30% 。(2) 炉渣碱度: Cao/SiO=2-2.5 。(3)  贫渣：V2O5≤0.35%。

第二期冶炼: （铁水温度1400℃-1600℃，渣温1700℃-1800℃，还原渣温不超过1900℃）本期控制条件：（1）合金成份：V = 31－37％，Si= 8—10%。(2) 炉渣碱度 ： CaO/SiO2 =2.0—2.2 。(3) 贫渣 ：V2O5≤0.35%。

第三期冶炼：（铁水温度1600℃-1700℃。渣温1700℃-1800℃，还原渣温不超过1900℃）本期控制条件：（1） 合金成份V=45%--48%   Si=3—6%  P <0.07%。（2）炉渣碱度CaO/SiO2 =2.0—2.2 。（3）贫渣 ： V2O5≤0.35%。

精炼期冶炼：（铁水温度1650℃-1700℃。渣温1800℃-1900℃，）本期控制条件：（1）合金成份  55%>V≥48% ，Si≤2.5  P <0.08%。（2）炉渣碱度  CaO/SiO2 =1.8—2.0 。

精练期化验合格后，铁水倒入铁水包，锭模浇铸后定时脱模，脱模后铁锭经水淬，进入精整包装。精整包装：清理铁锭无杂物，破碎钒铁锭，使钒铁粒度达到国家标准及用户要求后，用铁桶包装。

发明内容

本发明目的是提供一种均衡延长电硅热法冶炼钒铁电炉炉龄的方法，通过保护性提高炉底耐材寿命，消除电炉炉龄的“短板”，实现延长电硅热法冶炼电炉炉龄的延长，解决背景技术存在的上述问题。

本发明技术方案是：