专利名称：一种利用钒精渣冶炼中钒铁的方法
技术领域：
本发明属于冶金领域，特别涉及一种利用钒精渣冶炼中钒铁的方法。
背景技术：
钒铁作为钢铁的一种重要合金添加剂，可改变钢材的物理特性，提高钢的强度、韧性、延展性、耐热性等，其应用广泛。钒铁一般分为FeV40、FeV50、FeV80等三个牌号。钒钛磁铁矿是钒的主要矿物资源，钒钛磁铁矿经选矿获得铁钒精矿，冶炼成含钒铁水，转炉氧化吹炼，钒经过充分富集后进入渣相得到钒渣，钒渣一般含钒量为10% 24%。钒渣主要用于生产五氧化二钒，钒渣经破碎、球磨、磁选除铁后得到钒精渣，钒精 渣经过氧化、钠化焙烧、浸出、沉淀，生成多钒酸铵或偏钒酸铵，多钒酸铵或偏钒酸铵经脱水、分解脱铵、熔化、结晶，得到产品片钒(片状V2O5);多钒酸铵或五氧化二钒还可通过还原法生产V2O3。目前，国内外生产中钒铁方法主要有电硅热法、炉外铝热法和电铝热法。电硅热法主要以V2O5 (或V203)、石灰、钢屑(铁粉)、硅铁和硅铝铁(或铝粒)为原料在电弧炉中进行冶炼钒铁。炉外铝热法主要以V2O5 (或V203)、添加石灰、钢屑(铁粉)、铝粒为原料，利用自身反应放出的热量进行冶炼钒铁。电铝热法主要以V2O5 (或V203)、石灰、钢屑(铁粉)、铝粒为原料在电弧炉中进行冶炼钒铁。以上方法中钒铁的冶炼都是以V2O5或V2O3为含钒原料，配制底料和主料，冶炼初期，首先加入底料进行冶炼，当底料反应平稳后，再加入主料进行还原，最后进行精炼，以V2O5或V2O3为原料存在生产成本高的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用钒精渣冶炼中钒铁的方法，该方法直接用钒精渣原料代替部分五氧化二钒冶炼中钒铁，缩短钒精渣冶炼钒铁的工艺流程，降低生产成本。本发明的技术解决方案是
一种利用钒精渣冶炼中钒铁的方法，其具体步骤是
1)、采用炉外法冶炼，炉外法为一期还原期，按一期还原期、二期还原期、三期还原期和精炼期总投钒量的O. 15倍 O. 35倍加入废钢，将五氧化二钒、钒精渣、铝粉、硅粉混合均匀投入电弧炉内，所述的五氧化二钒与钒精渣、铝粉、硅粉的重量比分别为100:130 100:320、100:10 100:60、100:0 100:50，点火反应后，生成钒铁和炉渣；
2)、还原期采用电炉法，所述还原期分为二期还原期和三期还原期，电弧炉中每次倒渣后即为一个还原期，二、三期还原时，将五氧化二钒与石灰按照重量比为100:150 100:280混合均匀投入电弧炉内，所述的炉外法冶炼与二期还原期、三期还原期投钒量的重量比分别为100:150 100:230、100:150 100:240，电弧炉加热，将物料熔化成熔融状态，按对应还原期投钒量的O. 3倍 O. 6倍加入硅铁和对应还原期投钒量的O. 05倍 O. 15倍加入硅铝铁贫化炉渣，当炉渣中含钒量达到O. 35%以下时，倒渣，三期还原期倒渣前，取合金样分析钒和硅，钒含量达到45% 49%，硅含量达到2. 5% 5. 5% ；3)、精炼期采用电炉法，将五氧化二钒与石灰按照重量比为100:100 100:250投入电弧炉内，所述的炉外法冶炼与精炼期投钒量的重量比为100:150 100:240，电弧炉加热进行精炼，精炼温度为1700°C 1900°C，取样分析，合格后，利用钢包进行浇铸，除去钒铁渣，得中钒铁。所述钒铁渣用于步骤I)炉外法冶炼钒铁。本发明的反应机理
五氧化二钒冶炼钒铁机理
权利要求
1.一种利用钒精渣冶炼中钒铁的方法，其特征是具体步骤如下 1)、采用炉外法冶炼，炉外法为一期还原期，按一期还原期、二期还原期、三期还原期和精炼期总投钒量的O. 15倍 O. 35倍加入废钢，将五氧化二钒、钒精渣、铝粉、硅粉混合均匀投入电弧炉内，所述的五氧化二钒与钒精渣、铝粉、硅粉的重量比分别为100:130 100:320、100:10 100:60、100:0 100:50，点火反应后，生成钒铁和炉渣； 2)、还原期采用电炉法，所述还原期分为二期还原期和三期还原期，电弧炉中每次倒渣后即为一个还原期，二、三期还原时，将五氧化二钒与石灰按照重量比为100:150 100:280混合均匀投入电弧炉内，所述的炉外法冶炼与二期还原期、三期还原期投钒量的重量比分别为100:150 100:230、100:150 100:240，电弧炉加热，将物料熔化成熔融状态，按对应还原期投钒量的O. 3倍 O. 6倍加入硅铁和对应还原期投钒量的O. 05倍 O. 15倍加入硅铝铁贫化炉渣，当炉渣中含钒量达到O. 35%以下时，倒渣，三期还原期倒渣前，取合金样分析钒和硅，钒含量达到45% 49%，硅含量达到2. 5% 5. 5% ； 3)、精炼期采用电炉法，将五氧化二钒与石灰按照重量比为100:100 100:250投入电弧炉内，所述的炉外法冶炼与精炼期投钒量的重量比为100:150 100:240，电弧炉加热进行精炼，精炼温度为1700°C 1900°C，取样分析，合格后，利用钢包进行浇铸，除去钒铁渣，得中钒铁。
2.根据权利要求I所述的利用钒精渣冶炼中钒铁的方法，其特征是所述钒铁渣用于步骤I)炉外法冶炼钒铁。
全文摘要
一种利用钒精渣冶炼中钒铁的方法，将废钢、五氧化二钒、钒精渣、铝粉、硅粉混合均匀投入电弧炉内，采用炉外法冶炼，点火反应后，生成钒铁和炉渣；还原期采用电炉法，将五氧化二钒与石灰混合均匀投入电弧炉内，将物料熔化成熔融状态，加入硅铁和硅铝铁贫化炉渣，当炉渣中含钒量达到0.35%以下时，倒渣；将五氧化二钒与石灰投入电弧炉内，电弧炉加热进行精炼，取样分析，合格后，利用钢包进行浇铸，得中钒铁。缩短了钒精渣冶炼钒铁的工艺流程，降低了产成本，节能环保。
文档编号C22C27/02GK102912158SQ201210372799
公开日2013年2月6日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者齐牧, 崔传海, 王良, 赵小钧, 赵华, 惠兆生, 侯继宏, 刘志秋, 李文慧, 焦洪坚, 庄立军 申请人:中信锦州金属股份有限公司