一种利用铁水包提炼钒渣的方法技术

本发明专利技术属于冶金技术领域，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℃。本发明专利技术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。

A Method of Extracting Vanadium Slag from Hot Metal Ladle

The invention belongs to the technical field of metallurgy, in particular to a method for extracting vanadium slag by hot metal ladle. The method comprises at least the following steps: transferring the molten iron containing vanadium iron smelted into the ladle; blowing nitrogen-oxygen mixture gas from the bottom of the ladle and nitrogen-oxygen mixture gas from the inside of the molten iron at the same time, and controlling the molten iron temperature less than 1410 C in the blowing process. The invention uses ladle to prepare vanadium slag, does not occupy the steelmaking time of converter, saves the extraction of vanadium slag from converter, makes the surplus converter steelmaking, improves steelmaking productivity and saves equipment cost.

【技术实现步骤摘要】
一种利用铁水包提炼钒渣的方法
本专利技术属于冶金
，尤其涉及一种利用铁水包提炼钒渣的方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
针对现有技术中提钒工艺占用转炉炼钢时间的技术问题，本专利技术提供一种利用铁水包提炼钒渣的方法。为达到上述专利技术目的，本专利技术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，本专利技术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；优选地，步骤b中，在铁水内部吹入的氮氧混合气体通过伸入到铁水内部的耐火材料管吹入所述铁水包中。铁水内部通过插入钢水中的耐火材料管吹入氮氧混合气体，能够实现铁水的搅拌剧烈，弥补底部吹气搅拌强度的不足。优选地，所述耐火材料管管口垂直向下，管口与所述铁水包底部之间的距离为所述铁水深度的2/5～2/3。管口方向和位置的优化能够使铁水搅拌更剧烈。优选地，所述氮氧混合气体中氮气与氧气的体积比为1.2～1.3:1。在该优选的氮氧比例范围内，既能保证氧气的通入量能够满足较高的氧化效率，又能避免氧气通入量过多而导致含钒铁水升温过快。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本实施例提供了一种利用铁水包提炼钒渣的方法，具体包括以下步骤：步骤a、将含钒铁矿冶炼后的铁水转入容量为120t的铁水包中，铁水包中铁水深度为2m；步骤b、通过设置在铁水包底圆上的3块透气砖向铁水中吹入氮氧混合气体(压力为0.6MPa)，同时通过伸入到铁水内部的耐火材料管向铁水包内部吹入氮氧混合气体(氮气与氧气的体积比为1.2:1，压力为0.2MPa)，吹炼过程控制所述铁水温度≤1410℃。其中，透气砖的弥散孔径为5μm，孔隙率为40％，透气砖距底圆中心的距离为底圆半径的1/3，各透气砖圆心相对于底圆中心的圆心角为120°；耐火材料管管口垂直向下，管口与铁水包底部之间的距离为0.8m，管口直径为2cm；吹炼时长为10min。在吹炼时长的后1/3时间段内，控制所述铁水温度在1350℃。吹炼过程中通过加入铁皮来控制温度。实施例2本实施例提供了一种利用铁水包提炼钒渣的方法，具体包括以下步骤：步骤a、将含钒铁矿冶炼后的铁水转入容量为120t的铁水包中，铁水包中铁水深度为1.8m；步骤b、通过设置在铁水包底圆上的4块透气砖向铁水中吹入氮氧混合气体(压力为0.6MPa)，同时通过伸入到铁水内部的耐火材料管向铁水包内部吹入氮氧混合气体(氮气与氧气的体积比为1.3:1，压力为0.2MPa)，吹炼过程控制所述铁水温度≤1410℃。其中，透气砖的弥散孔径为8μm，孔隙率为35％，透气砖距底圆中心的距离为底圆半径的1/2，各透气砖圆心相对于底圆中心的圆心角为90°；耐火材料管管口垂直向下，管口与铁水包底部之间的距离为0.9m，管口直径为2cm；吹炼时长为9min。在吹炼时长的后1/3时间段内，控制所述铁水温度在1391℃。吹炼过程中通过加入铁矿来控制温度。实施例3本实施例提供了一种利用铁水包提炼钒渣的方法，具体包括以下步骤：步骤a、将含钒铁矿冶炼后的铁水转入容量为120t的铁水包中，铁水包中铁水深度为2.2m；步骤b、通过设置在铁水包底圆上的2块透气砖向铁水中吹入氮氧混合气体(压力为0.7MPa)，同时通过伸入到铁水内部的耐火材料管向铁水包内部吹入氮氧混合气体(氮气与氧气的体积比为1.3:1，压力为0.2MPa)，吹炼过程控制所述铁水温度≤1410℃。其中，透气砖的弥散孔径为10μm，孔隙率为30％，透气砖距底圆中心的距离为底圆半径的1/2，各透气砖圆心相对于底圆中心的圆心角为180°；耐火材料管管口垂直向下，管口与铁水包底部之间的距离为1.1m，管口直径为2cm；吹炼时长为6min。在吹炼时长的后1/3时间段内，控制所述铁水温度在1375℃。吹炼过程中通过加入铁皮和铁矿来控制温度。实施例4本实施例提供了一种利用铁水包提炼钒渣的方法，具体包括以下步骤：步骤a、将含钒铁矿冶炼后的铁水转入容量为120t的铁水包中，铁水包中铁水深度为2.1m；步骤b、通过设置在铁水包底圆上的8块透气砖向铁水中吹入氮氧混合气体(压力为0.8MPa)，同时通过伸入到铁水内部的耐火材料管向铁水包内部吹入氮氧混合气体(氮气与氧气的体积比为1.2:1，压力为0.3MPa)，吹炼过程控制所述铁水温度≤1410℃。其中，透气砖的弥散孔径为8μm，孔隙率为35％，透气砖距底圆中心的距离为底圆半径的2/3，各透气砖圆心相对于底圆中心的圆心角为45°；耐火材料管管口垂直向下，管口与铁水包底部之间的距离为1.4m，管口直径为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用铁水包提炼钒渣的方法，其特征在于，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℃。

【技术特征摘要】
1.一种利用铁水包提炼钒渣的方法，其特征在于，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℃。2.根据权利要求1所述的利用铁水包提炼钒渣的方法，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述的利用铁水包提炼钒渣的方法，其特征在于，步骤b中吹炼时长为4～10min。4.根据权利要求3所述的利用铁水包提炼钒渣的方法，其特征在于，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℃。5.根据权利要求1所述的利用铁水包提炼钒渣的方法，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：康毅，王宝华，张俊粉，连庆，孔超，张有为，
申请(专利权)人：河钢股份有限公司承德分公司，
类型：发明
国别省市：河北,13