[发明专利]一种利用铁水包提炼钒渣的方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种利用铁水包提炼钒渣的方法。该方法至少包括以下步骤：将含钒铁矿冶炼后的铁水转入铁水包；从铁水包底部吹入氮氧混合气体、同时在铁水内部吹入氮氧混合气体，吹炼过程控制所述铁水温度≤1410℃。本发明利用铁水包制备钒渣，不占用转炉的炼钢时间，省去转炉提炼钒渣，让富余出的转炉炼钢，提高炼钢生产率，节约了设备费用。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种利用铁水包提炼钒渣的方法。

背景技术

利用含钒铁矿冶炼后的铁水中含有一定量的钒元素，由于钒产品价格昂贵，因此该铁水在进行下一步转炉炼钢之前会进行提钒处理，该提钒处理过程主要是利用转炉将铁水中的钒元素氧化，生成的V₂O₅与铁水中Si、Ti、Mn等其他易氧化元素的氧化物一起进入渣相，获得可被利用的钒渣，使其从铁水中分离出来，作为铁合金厂冶炼钒铁及生产工业V₂O₅的原料。然后，钒厂再利用钒渣进行提钒或进一步处理，制备成其所需要的钒产品。然而，该操作会占用转炉炼钢时间，降低炼钢效率。

发明内容

针对现有技术中提钒工艺占用转炉炼钢时间的技术问题，本发明提供一种利用铁水包提炼钒渣的方法。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种利用铁水包提炼钒渣的方法，所述方法至少包括以下步骤：

步骤a、将含钒铁矿冶炼后的铁水转入铁水包；

步骤b、从铁水包底部吹入氮氧混合气体、同时在铁水内部吹入氮氧混合气体，吹炼过程控制所述铁水温度≤1410℃。

相对于现有技术而言，本发明利用铁水包制备钒渣，不占用转炉的炼钢时间，省去转炉提炼钒渣，让富余出的转炉炼钢，提高炼钢生产率，节约了设备费用。从铁水内部吹入氮氧混合气体，可使氧化更充分，氧利用度高，同时氮气还具有降温作用，能够防止铁水升温过快。底吹和内吹相结合的方法，可避免铁水表面渣子过多或铁水表面由于降温凝壳造成氧气不能和铁水充分反应的情况。

优选地，步骤b中，底部吹入氮氧混合气体的压力为0.6～0.8MPa，内部吹入氮氧混合气体的压力为0.2～0.3MPa。优选的气压能够使铁水充分搅拌，又不至于搅拌过度而产生表面沸腾状态。

优选地，步骤b中吹炼时长为4～10min。在优选的气压条件下，4～10min能够使钒尽可能多地完成氧化，而碳不会过多氧化。

优选地，所述吹炼时长的后1/3时间段内，控制所述铁水温度在1350～1410℃。钒的氧化反应属于放热的多相复杂反应，各元素的氧化反应的标准生成自由能各不相同。Ti、Si、Cr、V、Mn等元素比碳优先氧化，并放出大量的热，使熔池温度迅速上升，当温度超过1400℃时，碳与氧的亲和力大于钒与氧的亲和力，碳开始大量氧化并抑制钒的氧化，降低钒的回收率，并使半钢中碳含量过低，给后续炼钢工艺带来困难。故优化温度控制时段，以控制碳氧化程度。

优选地，步骤b中，通过设置在铁水包底圆上的透气砖吹入氮氧混合气体，所述透气砖与所述底圆为一体结构。

优选地，所述透气砖的弥散孔径为5～10μm，孔隙率为30～40％。该孔径能够通过较低的气泡直径来提高氮气和氧气的利用率，与孔隙率的结合又能够减少氮氧混合气体流动的阻力。

优选地，所述透气砖为圆形，并设置2块以上，且所述透气砖的圆心分布在所述底圆的同一圆周上，所述透气砖距所述底圆中心的距离为所述底圆半径的1/3～2/3。底部通过不同部位的两块以上透气砖吹入氮氧混合气体，能够实现搅拌面积大，气体分布均匀；