专利名称：铁水包顶底复吹提钒方法
技术领域：
本发明涉及一种炼钢工艺中的提钒方法，具体地讲，涉及一种炼钢工艺 中从铁水包中提钒的方法。
背景技术：
在现有技术中，国内外生产钒渣的方法很多。例如，"通过还原炼铁，使 钒随同铁进入铁水，之后吹炼成钒渣，从钒渣中提取V2CV，是综合利用钒钛矿有价元素的最好方法。长期的研究和生产实践已经证明这一工艺在经济性 方面更合理。世界上大多数国家都采用这种工艺，例如，南非的摇包侧吹氧 提钒工艺、新西兰的铁水包顶吹氧吹钒工艺、俄罗斯和中国的转炉顶或底吹 钒工艺或者顶底复吹提钒工艺(顶吹氧气，底吹氮气)以及中国的雾化提钒 工艺。在各种不同的提钒工艺中，以俄罗斯下塔吉尔钢厂转炉提钒工艺的各项经济指标最好。下塔吉尔钢厂的转炉提钒工艺由4座160t转炉进行双联提 钒，提钒在炼钢500 800炉后进行，年产实物钒渣100~ 120kt。南非的摇包 提钒工艺和新西兰的铁水包吹钒工艺的[V]半在0.06% ~ 0.20%之间([V]半表示 半钢中的钒含量)。从上述已有技术看，转炉提钒实现产业化生产的有顶或底或顶底复吹提 钒工艺(顶吹氧气、底吹氮气)，例如，第CN1757759A号发明专利申请公开 了 一种对转炉顶底复吹工艺的改进工艺；铁水包提钒则有侧吹氧提钒工艺、 顶吹氧吹钒工艺或底吹氧吹钒工艺，例如，第CN1743488A号发明专利申请 公开了一种底吹氧吹钒工艺，而铁水包顶底复吹提钒工艺(顶吹氧气，底吹 氮气等其它惰性气体)则未见任何文献报道和专有技术，尚属先例。发明内容本发明的目的在于提供一种铁水包顶底复吹提钒方法，该方法能够从含 钒脱硫铁水中提取钒渣并产出低硫半钢，从而保证有效地提取铁水中的有价 元素-机。为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种铁水包顶底复吹提钒方法，该方法的步骤包括将含钒脱辟u铁水兌入铁水包；通过对铁水包顶部吹 入氧气、底部吹入惰性气体进行吹钒，并在吹钒前期向铁水包内加入含铁氧 化物物料；吹钒结束后，得到低硫半钢和钒渣。优选地，在上述方法中，供氧时间可为3 ~ 15min，并且在供氧0 ~ 3min 内，加入含铁氧化物物料。含铁氧化物物料的加入量可为每吨铁水5 ~ 50kg。 含铁氧化物物料为50wt。/。的氧化铁皮、25wt。/。的铁矿和25%的提钒污泥的复 合材料、75wt。/。的氧化铁皮和25wt。/。的铁矿的复合材料或95wt。/。的氧化铁皮 和5wty。的粘结剂的复合材料。另外，部分含铁氧化物物料可与含钒脱硫铁水同时装入，剩余含铁氧化 物物料可在吹钒1 ~ 3min内装入。优选地，在吹4凡过程中，供氧压力可为0.2~ l.OMPa,吹入的惰性气体的 压力可为0.4 0.7MPa。底部吹入的惰性气体可为氮气。
具体实施方式
以下，详细i兌明本发明的实施例。在炼钢工艺中，通常在含钒铁水脱辟u后进行l是钒，得到半钢和钒渣，然 后分别将半钢用于炼钢并从钒渣中提取钒。根据本发明的从含钒脱硫铁水中提钒的方法，将含钒铁水兑入铁水包后， 从铁水包顶部吹入氧气且供氧压力为0.2 1.0MPa、供氧时间为3 15min;氧前期(例如，0 ~ 3min内)分两次向铁水包内加入5 ~ 50kg/t.Fe的含铁氧化 物物料作为冷却剂，其中，含铁氧化物物料的第一次加入量为总量的 50%-75%,这样有利于铁水提钒。吹钒结束后，得到^^危半钢和钒渣。在获 得的半钢中，C含量在2.5。/。以上，P含量在0.050%以下，S含量在0.020% 以下。获得的钒渣品位在5.0%以上，钒氧化率可达80%~90%,钒回收率 可达75 % ~ 85 % ，并且获得的钒渣可以采用水法萃取"技术生产达到国家标准的V20s产品。在上述工艺中，含铁氧化物物料可为"氧化铁皮(50wt% )+铁矿(25wt% ) 十提钒污泥(25%)"、"氧化铁皮(75wt%) +铁矿(25wt%)，，或"氧化铁皮 (95wt。/。)+粘结剂(5wt%)，，的复合材料。所述含铁氧化物物料可为小球状，便于上料仓作业，减轻劳动强度并提高工作效率。针对上述的从低硫含钒铁水中提钒的方法，下面具体示出了不同工艺条 件下的四个具体实施例。实施例1高炉冶炼出的含钒铁水，经脱硫扒渣后得到含钒脱硫铁水，其成分为 4.23%C、 0.21%V、 0.010%S,余量主要为Fe;然后向30吨(t)铁水包内装 入该含钒脱石克铁水28t和含铁氧化物物料400kg (大约14kg/t.Fe),最后通过 对铁水包顶吹氧(供氧压力0.6MPa)、底吹N2 (供气压力0.4MPa)来进 行吹钒；在吹钒1 ~ 3min内，再向铁水包内加入1000kg含铁氧化物物料(大 约36kg/t.Fe),供氧8min后，扒出钒渣，吹炼终点温度为1380°C。吹炼后获 得的半钢成分为3.56%C、 0.008%S、 0.030%V。此半钢送炼钢生产，获得的 钒渣主要成分为1.5%CaO， 6% V205, 11% Si02, 30%TFe， 0.038。/oP，该钒 渣送水法提钒厂，萃取生产出符合国标的V205。实施例2高炉冶炼出的含钒铁水，经脱硫扒渣后得到含钒脱硫铁水，其成分为 4.4%C、 0.28%V、 0.010%S,余量主要为Fe;然后向120t铁水包内装入该含 钒脱石克铁水130t和含铁氧化物物料2000kg (大约17kg/t.Fe )，最后通过对铁 水包顶吹氧(供氧压力0.2MPa)、底吹N2(供气压力0.7MPa)来进行吹 钒；在吹钒l~3min内，再向铁水包内加入1900kg含铁氧化物物料(大约 15kg/t.Fe),供氧10min后，扒出钒渣，吹炼终点温度为1400°C。吹炼后获得 的半钢成分为4.0%C、 0.01%S、 0.033%V。此半钢送炼钢生产，获得的钒渣 主要成分为2.0%CaO， 16%V205， 16% Si02， 24%TFe， 0.05% ,该钒渣送水 法提钒厂，萃取生产出符合国标的V205。实施例3电炉冶炼出的含钒铁水，经脱硫扒渣后得到含钒脱硫铁水，其成分为 3.5%C、 0.45%V、 0.010%S,余量主要为Fe;然后向70t铁水包内装入该含 钒脱硫铁水70t和含铁氧化物物料为500kg (大约7kg/t.Fe ),最后通过对铁水 包顶吹氧(供氧压力l.OMPa)、底吹N2(供气压力0.4MPa)来进行吹钒； 在吹钒1 ~ 3min内，再向铁水包内加入500kg含铁氧化物物料(大约7kg/t.Fe ), 供氧5min后，扒出钒渣，吹炼终点温度为1360°C。吹炼后获得的半钢成分 为2.8%C、 0.01%S、 0.04%V，此半钢送炼钢生产，获得的钒渣主要成分为1.0%Ca0, 24%V205, ll%Si02， 28%TFe, 0.038%P,该钒渣送水法提钒厂，生产出符合国标的v2o5。实施例4电炉冶炼出的含钒铁水，经脱硫扒渣后得到含钒脱硫铁水，其成分为 3.5%C、 0.40%V、 0.010%S,余量主要为Fe;然后向70t铁水包内装入该含 钒脱硫铁水50t和含铁氧化物物料300kg (大约6kg/t.Fe )，最后通过对铁水包 顶吹氧(供氧压力0.6MPa)、底吹N2(供气压力0.5MPa)来进行吹钒； 在吹钒1 ~ 3min内，再向铁水包内加入300kg含铁氧化物物料(大约6kg/t.Fe )， 供氧5mm后，扒出钒渣，吹炼终点温度为1340°C。吹炼后获得的半钢成分 为3.2%C、 0.01%S、 0.04%V，此半钢送炼钢生产；获得的钒渣主要成分为 1.0%CaO, 26%V205, 10% Si02, 33%TFe， 0.04y。P,该4凡渣送水法提钒厂，生 产出符合国标的V205。从实施例1至实施例4可以看出，在上述的吹4凡工艺中，对铁水包同时 分别从顶部和底部吹入氧气和惰性气体(例如，氮气)。根据本发明的铁水包顶底复吹提钒方法，强化了铁水的搅拌，加快了铁 水中钒的传质，促进了铁水中钒的氧化反应，从而可以缩短吹钒时间，使相 应的人力物力降低，提高了提钒的效率并增大了提钒的产能。因此，根据本发明的铁水包顶底复吹提钒方法，工艺流程短、能耗低、 金属损失小以及钒氧化率高。因此，该方法既不影响钢铁生产工艺以及生产 组织，也能保证将铁水中有价元素V有效的提取和回收，同时改善了半钢质 量，大大减轻了炼钢工序的脱辟Ji力，为洁净钢、纯净钢和低石克钢生产以及 水法提钒生产提供了很好的技术保证。本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各 种变形和修改。
权利要求
1、一种铁水包顶底复吹提钒方法，该方法的步骤包括将含钒脱硫铁水兑入铁水包；通过从铁水包顶部吹入氧气、底部吹入惰性气体进行吹钒，并在供氧前期向铁水包内加入含铁氧化物物料；吹钒结束后，得到低硫半钢和钒渣。
2、 根据权利要求1所述的提钒方法，其中，供氧时间为3~ 15min。
3、 根据权利要求1所述的提钒方法，其中，所述供氧前期是指供氧0 3min内。
4、 根据权利要求1所述的提钒方法，其中，含铁氧化物物料的加入量为 每吨4失水5 ~ 50kg。
5、 根据权利要求4所述的提钒方法，其中，如果部分含铁氧化物物料与 含钒脱石危铁水同时装入，则剩余含铁氧化物物料在供氧1 ~ 3min内装入。
6、 根据权利要求1所述的提钒方法，其中，在吹钒过程中，供氧压力为 0.2~ l.OMPa,吹入的惰性气体的压力为0.4 0.7MPa。
7、 根据权利要求1所述的提钒方法，其中，底部吹入的惰性气体为氮气。
8、 根据权利要求1至7中的任意一项所述的提钒方法，其中，含铁氧化 物物料为50wt。/。的氧化铁皮、25wt。/。的铁矿和25%的提钒污泥的复合材料、 75wt。/。的氧化铁皮和25wt。/。的铁矿的复合材料或95wt。/。的氧化铁皮和5wt。/o的 粘结剂的复合材料。
9、 根据权利要求1所述的提钒方法，其中，吹炼终点温度为1300- 1500。C。
全文摘要
本发明提供了一种铁水包顶底复吹提钒方法。该方法的步骤包括将含钒脱硫铁水兑入铁水包；通过从铁水包顶部吹入氧气、底部吹入惰性气体进行吹钒，其中，在供氧前期向铁水包内加入含铁氧化物物料；吹钒结束后，得到低硫半钢和钒渣。该方法能够从含钒脱硫铁水中提取钒渣并产出低硫半钢，从而保证有效地提取铁水中的有价元素-钒。
文档编号C22B34/22GK101328523SQ20081013431
公开日2008年12月24日 申请日期2008年7月22日 优先权日2008年7月22日
发明者戈文荪, 王咏梅 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司