[发明专利]一种降低钒铁冶炼吨产品铝耗的方法

说明书

本发明涉及钒铁冶炼技术领域，公开了一种降低钒铁冶炼吨产品铝耗的方法，包括步骤：将固态添加剂加入精制尾渣熟料先后进行混合、气基预还原，得到含金属铁还原渣，气基预还原包括两段还原；配料，混合后获得混合料备用；将混合料进行常规电铝热法还原冶炼；化验炉渣成分，调节喷枪，直至粉状精炼剂喷吹完毕；冷却、拆炉，获得钒铁合金。本发明基于TiCl₄精制尾渣两步还原法冶炼钒铁的工艺获得了一种降低TiCl₄精制尾渣冶炼钒铁铝耗的方法，钒冶炼收率提高了0.19‑0.39个百分点，吨产品铝耗降低了11‑25kg/吨钒铁。

技术领域

本发明具体涉及钒铁冶炼技术领域，具体是一种降低钒铁冶炼吨产品铝耗的方法。

背景技术

TiCl₄精制尾渣是一种含钒尾渣，是来自高炉渣提钛产线的除钒产物，该尾渣具有钒含量高、杂质含量低等优点，经过高温焙烧脱碳和脱氯处理后，一般作为钒铁冶炼原料与片钒混合后用于钒铁合金冶炼。TiCl₄精制尾渣在500-600℃高温焙烧制备熟料过程中，其中的钒基本都变成V₂O₅，其中的铁基本都以Fe₂O₃形式存在。采用TiCl₄精制尾渣熟料通过电铝热法冶炼钒铁时，当原料中有大量V₂O₅和Fe₂O₃且当金属铝作为还原剂时，就会不可避免地发生激烈的铝热还原反应：3V₂O₅+4Al＝3V₂O₃+2Al₂O₃、Fe₂O₃+3Al＝2Fe+Al₂O₃，从而消耗大量的金属铝还原剂，造成吨钒铁冶炼铝耗升高。

专利：一种四氯化钛精制尾渣制备钒铁合金的方法(申请号CN202110184317.5)公开了一种四氯化钛精制尾渣制备钒铁合金的方法。该方法包括以下步骤：(1)将四氯化钛精制尾渣破碎磨细，于回转窑中氧化焙烧，得到含钒焙烧熟料；(2)将含钒焙烧熟料和钒氧化物与铁粒、还原剂、造渣剂、发热剂混合均匀作为钒铁冶炼混合料，然后将钒铁冶炼混合料均匀分布于冶炼炉中，进行冶炼；(3)冶炼结束后，待炉体和渣、金自然冷却后，拆炉并分离渣、金，得到钒铁合金饼和冶炼渣。该方法将四氯化钛精制尾渣焙烧得到含钒焙烧熟料，和钒氧化物作为混合含钒原料，按照电热还原工艺和自蔓延冶炼工艺进行冶炼。

本发明也属于钒铁冶炼技术领域，但与上述发明不同，本发明要解决的问题是现有精制尾渣熟料直接用于钒铁冶炼和喷粉精炼过程熔渣裹挟金属铝大量喷溅造成吨钒铁铝耗升高的问题，提供的解决方案是：第一，冶炼前对精制尾渣熟料进行预还原，从化学反应机理入手，利用廉价(与金属铝价格相比)的还原性气体首先将精制尾渣中的钒还原脱氧控制为V₂O₃，将精制尾渣中的铁氧化物还原控制为金属Fe；第二，本发明配料过程取消了发热剂氯酸钾添加工序，从根本上消除了3个反应式(3V₂O₅+4Al＝3V₂O₃+2Al₂O₃、Fe₂O₃+3Al＝2Fe+Al₂O₃和KClO₃+2Al＝KCl+Al₂O₃)造成的吨钒铁冶炼铝耗偏高问题，但不影响钒收率：第三，针对喷粉精炼环节熔渣裹挟金属铝喷溅到炉外的问题，在粉剂总量、喷吹压力不变的条件下，根据理论渣量变化计算渣层厚度变化，及时调整喷枪下放高度，并根据喷粉过程喷溅状态进行变深间歇喷粉精炼，直至完成精炼环节。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低钒铁冶炼吨产品铝耗的方法，以解决上述背景技术中提出的当前TiCl₄精制尾渣冶炼钒铁造成大量金属铝还原剂消耗的问题。