专利名称：：一种用作氧气转炉和摇包提钒炼钢冷却剂的含钒直接还原铁及其生产方法
技术领域：
：本发明涉及直接还原铁领域
背景技术：
：中国有丰富的钒钛铁矿资源，目前,世界上以钒钛铁矿为资源的提取有用金属的方法有-1、南非、新西兰的回转窑予还原一电炉炼铁一摇包提钒渣一转炉炼钢法；2、中国、俄罗斯的高炉炼铁一氧气转炉提钪炼钢法。中国专利网有《用含钒生铁或海绵铁直接熔炼钒合金钢或钒钛合金钢的方法》和《用还原磨选法制取微合金粉的方法》。氧气转炉和摇包提钒需加入冷却剂含钒生铁或炼钢生铁、轧钢氧化铁皮压块。中国和世界市场尚未见有作为产品出售的含钒直接还原铁产品及其生产厂家;亦未见有使用含钒直接还原铁作氧气转炉和摇包提钒炼钢冷却剂的专利和生产厂家。
发明内容目的提供一种作氧气转炉和摇包提钒炼钢冷却剂的含钒直接还原铁及其生产方法汉不力果1、用途和技术要求'用作氧气转炉和摇包提钒炼钢冷却剂的含钒直接还原铁目的是，即达到冷却目的又要增加铁和钒渣产量、引入的杂质要少、使产品钢和钒渣合格，以提高经济效益。因此，要求含钒直接还原铁纯度高、含铁高、含钒高、杂质少到除铁之外的成渣元素中的V205含量与成品钒渣中的V205(V2O510%)接近、粒度5—80mm、比重尝2.0克/cm3。2、产品设计和使用原料及生产工艺(1)、产品设计表1所列含钒直接还原铁由于其含铁和钒髙、杂质少、作氧气转炉提钒和摇包提钒冷却剂生产成本低、增加产品铁和钒渣的产量提髙经济效益为用户所欢迎。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>根据表2原料生产出表1作氧气转炉提钒和摇包提钒冷却剂要求的含钒直接还原铁产品。对于回转窑法生产的球状含钒直接还原铁粒度为直径5-20mm、密度S2.0/cm3和经粉碎压密密度^3.0/cm3两个品种；对于专利《QF—LY》法和隧道窑罐式法的块状含钒直接还原铁粒度为5-80mm、密度^2.0/cm3和经粉碎压密￡3.0/cm3两个品种；(2)、原料来源为降低生产成本选择含饥和铁高、杂质少的含钒铁精矿为原料，首先对可获得的中国和世界市场的钒钛铁矿原矿和含钪铁精矿进行调査研究和精选矿试验，筛选出表2所列含钒铁精矿或由含钒和铁不同的含钒铁精矿配制的含钒铁精矿适合生产表1含钒直接还原铁要求的原料。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>(3)、生产工艺本发明生产工艺可以使用直接还原法中的各种方法生产，根据中国缺少天然气煤多的国情，选择煤基直接还原法中回转窑法生产球状含钒直接还原铁和投资少成本低的专利《QF—LY》法及隧道窑罐式法三种方法，使用精选高钒和高钒高铁精矿为原料生产出表1所列含钒直接还原铁产品。工艺流程与生产不含钒直接还原铁相同，但控制参数不同。其特征是1、使用的含钒钛铁矿必需可选性好，细磨精选得到表2中成分的含钒铁精矿是生产出杂质少的高铁含钒直接还原铁的必要前提条件。之所以有这样的必要前提条件目的是(1)、使生产出的含钒直接还原铁中杂质少到除铁而外的成渣元素中V20s所占比例与所炼钒渣成分相近，务使炼出的钒渣和钢合格；(2)、使生产出的含钒直接还原铁的铁含量与不含钒直接还原铁标准接近，以增加其提钒炼钢的经济效益和扩大其在炼含钒钢方面的用途。2、还原焙烧温度随钒钛铁精矿中Ti02含量的提高而提高，较还原焙烧不含钒直接还原铁提高0-80度。用《QF—LY》法和隧道窑罐式法时，还原焙烧温度为1170-1250度；用回转窑法时，还原焙烧温度为1100-1180度。上述用《QF—LY》法和隧道窑罐式法生产的含钒直接还原铁比重S2.0克/cm每块重6.5—13公斤，需要破碎成4-80mm的小块和破碎小于4mm的粉末压成小于50mm的扁球状或根据用户要求的其他团块状、比重^3.0克/cm3的产品出售，用作提钒的冷却剂和电炉炼含钒钢原料；用回转窑法生产的小球状的含钒直接还原铁直接或破碎压密后，用作氧气转炉和摇包提钒的冷却剂或电炉炼含钒钢原料。其中，表1中1、2、3、和4号含钒直接还原铁的铁含量与不含钒直接还原铁标准相同或接近，可用作电炉炼含钒钢的炉料。5号含钒直接还原铁特征是高钒高钛产品，可用作电炉炼含钒生铁和高钛渣的原料，可以生产Ti02大于50%的商品高钛渣和含钒大于2%的含钒生铁，亦可代替钒铁在电炉炼钢的还原期加入炼含钒钢。新颖性、先进性、经济合理性和经济效益査相关产品和专利网及资料，在世界和中国未见有上述含钒直接还原铁产品和生产专利及生产厂家。直接还原铁由于使用煤不用焦炭是节能的生产工艺；含钒直接还原铁与含钒生铁相比不用高炉炼铁省去了高炉冶炼中高钛渣带来的一系列困难，降低了能耗和成本，含钒直接还原铁与含钒生铁相比每吨成本降低400元人民币。以含钒直接还原铁代替炼钢生铁作氧气转炉和摇包提钒的冷却剂每使用一吨含机直接还原铁可增产10%V205的饥渣80-lIO公斤，增加销售额640-880元人民币。按年产钢铁400万吨的提钒炼钢厂计年可增产1.6-2.2万吨钒渣，增加销售额1.2-1.65亿元人民币、增效亿元以上；使用一吨本发明的含钒直接还原铁较使用普通直接还原铁炼含钒钢可节省钒铁4-12公斤降低生产成本520—1560元人民币。上述表明，本发明具有新颖性、先进性、经济合理性，经济效益是显著的。具体实施例方式例l:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>例2:使用承德磁源表5和进口C国钒钛铁原矿精选的表6含钒钛铁精矿，隧道窑直接还原铁窑生产出表7含钒直接还原铁。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>上述产品在承德提钒炼钢厂氧气转炉提钒使用经济效益极佳，纳入正常生产需要权利要求1、一种用作氧气转炉和摇包提钒炼钢冷却剂的含钒直接还原铁及其生产方法，可以使用各种直接还原方法生产，但控制参数不同，特征是使用精选的含钒高的和含铁和钒高的、杂质少到除铁而外的成渣元素中V2O5所占比例与所炼钒渣成分(V2O510％)相近的钒钛铁精矿为原料，务使炼出的钒渣和钢合格；还原温度高于普通铁矿并随钒钛铁精矿中TiO2的提高而提高0-80度，根据使用的钒钛铁精矿含钒、钛和铁的不同，可生产出含V2O5％0.8—2.26、Fe％68-88杂质少的适合用作氧气转炉和摇包提钒炼钢冷却剂各种不同品种的表1含钒直接还原铁；表1序号％TFe％V2O5％TiO2MFe％P％S粒度cm密度克/cm31≧86≧1.10≧80≦0.15≦0.07≧5≦80≧2.02≧83≧1.10≧75≦0.15≦0.07≧5≦80≧2.03≧88≧0.60≧80≦0.15≦0.07≧5≦80≧2.04≧84≧0.80≧75≦0.15≦0.07≧5≦80≧2.05≧68≧1.6020-30≧62≦0.15≦0.07≧5≦80≧2.02、本产品亦可作为电炉提钒炼钢的原料，其中的序号5高钒钛含量产品还可作电炉炼含钒生铁和高钛渣的原料。全文摘要一种用作氧气转炉和摇包提钒炼钢冷却剂的含钒直接还原铁及其生产方法，涉及直接还原铁和提钒炼钢领域。通过筛选和精选钒钛铁矿，获得了铁和钒及纯度高(即成渣元素中V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>提高至接近10％)的多种铁精矿，可用各种直接还原铁法生产含钒直接还原铁。工艺特征是1.使用含钒和铁及纯度高的成渣元素中V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>提高至接近10％的多种钒钛铁精矿生产铁和钒含量高的成渣元素中V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>提高至接近10％的不同牌号的含钒直接还原铁；2.还原焙烧温度随钒钛铁精矿中TiO<sub>2</sub>含量的提高而提高，较普通直接还原铁提高0-80度，解决了钒钛矿还原难和产量低的问题。产品的主要用途是作氧气转炉和摇包提钒炼钢冷却剂和电炉炼含钒钢原料。文档编号C22C1/00GK101440435SQ20081000087公开日2009年5月27日申请日期2008年1月25日优先权日2008年1月25日发明者岳庆丰申请人:岳庆丰