[发明专利]一种钒渣的制备方法

说明书

本发明涉及冶金技术领域，具体公开一种钒渣的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：步骤a、用底部设有透气砖的铁水包盛接含钒铁水；步骤b、在所述铁水包顶部吹入氧气、同时中部和底部吹入氮气进行吹炼，其中吹炼1‑2min后，向所述铁水包中加入含铁氧化物物料，继续吹炼2‑3min；步骤c、吹炼结束后，得到钒渣。本发明通过顶吹氧气，底部和中部同时吹入氮气，进行吹气提钒，控制气体压力和吹气位置，能够显著减少提钒冷却剂用量、提高钒的氧化率、减少碳的氧化率，有利于资源的利用及提钒生产成本降低。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种钒渣的制备方法。

背景技术

我国是钒钛磁铁矿大国，攀钢、成钢、昆钢、威钢等企业都是采用钒钛磁铁矿进行冶炼，钒钛磁铁矿高炉冶炼出的铁水与普通铁水相比钒含量高，而钒是一种重要的资源，因此铁水炼钢前必须提钒，制取钒渣。目前，国内外制取钒渣的生产方法较多，主要有新西兰铁水包吹炼工艺、南非摇包提钒工艺、俄罗斯和中国的转炉提钒工艺等，其它提钒工艺还包括含钒钢渣提钒、石煤提钒工艺等。其中以转炉提钒工艺最优，技术经济指标最好。

国内外转炉提钒的生产工艺制度均为加入冷却剂+过程温度+吹炼时间的不断改进。铁水提钒是一项选择性氧化技术。转炉供气提钒是一个放热过程，Si、Mn、V、C等元素氧化使熔池快速升温，而Si、Mn氧化发生在V氧化之前，提钒不可能抑制其反应，而C、V转化温度相近，因此要获得V的高氧化率和V收率，必须加入提钒冷却剂，控制熔池温度使之逼近C、V转化温度，达到提钒保碳的目的，将V降至0.05％以下。提钒的终点钢温度不宜过高，提钒过程前期以钒氧化为主，后期以钒还原为主，但吹炼过程是钒还原为主。所以在降温时采用的是加入冷却剂使铁水温度降到合适的范围，转炉冶炼中通过吹炼时间和过程温度的控制，将半钢中的钒氧化，提高收得率。

因此，采用外转炉提钒过程中使用大量的冷却剂，使得提钒成本极高，且碳氧化率高和钒氧化率低，同时利用转炉将铁水中的钒元素氧化生成钒渣，占用转炉炼钢时间，降低炼钢效率。

发明内容

针对现有提钒过程中冷却剂用量大、碳氧化率高、钒氧化率低、炼钢效率低的问题，本发明提供一种钒渣的制备方法。

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：

一种钒渣的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤a、用底部设有透气砖的铁水包盛接含钒铁水；

步骤b、在所述铁水包顶部吹入氧气、同时中部和底部吹入氮气进行吹炼，其中吹炼1-2min后，向所述铁水包中加入含铁氧化物物料，继续吹炼2-3min；

步骤c、吹炼结束后，得到钒渣。

相对于现有技术，本发明提供的钒渣的制备方法具有以下优势：

(1)在铁水包顶部进行吹氧，利用O₂进行元素氧化，同时在中部和底部通入氮气，氮气降低铁水包内氧分压，减缓元素氧化放热，再通过控制氧气和氮气的压力，保证反应顺利进行，同时大量减少冷却剂的使用，降低生产成本。

(2)采用顶部吹氧，有利于钒元素的进一步氧化，同时在中部和底部进行吹氮，可以避免氧气对铁水中碳和铁的氧化，有效控制铁水包内的温度，且渣中的FeO可以继续氧化铁水中的钒，提高钒的氧化率，降低碳的氧化率。

(3)吹气反应都在铁水包内进行，不占用转炉，提高炼钢生产率。

(4)底吹氮气通过透气砖实现，搅拌面积大，且氮气分布均匀。

(5)吹炼初期钒氧化速度快，铁水包内温度迅速升高，在吹炼初期结束后加入含铁氧化物物料有利于降低铁水温度，降低铁水中碳和铁的氧化，且其含有的FeO可以继续氧化铁水中的钒，提高钒的氧化率。