钒钛磁铁矿还原熔炼的方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111961782A(43)申请公布日2020.11.20(21)申请号202010750840.5(22)申请日2020.07.30(71)申请人中国恩菲工程技术有限公司地址100038北京市海淀区复兴路12号(72)发明人王云李东波陈学刚郭亚光裴忠冶马登(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人宋合成(51)Int.Cl.C21B11/00(2006.01)C21C7/00(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图2页(54)发明名称钒钛磁铁矿还原熔炼的方法及装置(57)摘要本发明提供了一种钒钛磁铁矿还原熔炼的方法及装置。钒钛磁铁矿还原熔炼的方法包括以下步骤，A)利用还原剂、燃料和富氧空气对钒钛磁铁矿进行还原熔炼处理，以便得到含钒铁液和液态炉渣；B)提高所述含钒铁液的含碳量，以便得到增碳铁液；C)对所述液态炉渣和所述增碳铁液进行还原处理，以便得到含钒铁水和钛渣液。本发明的钒钛磁铁矿还原熔炼的方法具有能耗低、成本低、防止还原铁液在炉底冻结和铁元素与钒元素回收率高等优点。CN111961782ACN111961782A权利要求书1/2页1.一种钒钛磁铁矿还原熔炼的方法，其特征在于，包括以下步骤：A)利用还原剂、燃料和富氧空气对钒钛磁铁矿进行还原熔炼处理，以便得到含钒铁液和液态炉渣；B)提高所述含钒铁液的含碳量，以便得到增碳铁液；C)对所述液态炉渣和所述增碳铁液进行还原处理，以便得到含钒铁水和钛渣液。2.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿还原熔炼的方法，其特征在于，在步骤B)中，向所述含钒铁液中加入含碳铁水，以便得到所述增碳铁液，所述含碳铁水的含碳量大于所述含钒铁液的含碳量，所述含碳铁水的温度大于所述含钒铁液的温度。3.根据权利要求2所述的钒钛磁铁矿还原熔炼的方法，其特征在于，对所述含钒铁水的一部分进行增碳以便得到所述含碳铁水；可选地，向所述含钒铁水的所述一部分加入废石墨电极，对加入所述废石墨电极的所述含钒铁水的所述一部分进行保温以便进行所述增碳。4.根据权利要求2或3所述的钒钛磁铁矿还原熔炼的方法，其特征在于，所述含碳铁水的含碳量大于等于4wt％且小于等于6wt％，可选地，所述含碳铁水的含碳量大于等于4.5wt％且小于等于5.5wt％，可选地，所述含碳铁水的含碳量为5.23wt％。5.根据权利要求2所述的钒钛磁铁矿还原熔炼的方法，其特征在于，所述钒钛磁铁矿和加入到所述含钒铁液中的所述含碳铁水的质量比为1：(0.2-0.3)。6.根据权利要求2所述的钒钛磁铁矿还原熔炼的方法，其特征在于，所述含碳铁水的温度大于等于1500℃且小于等于1650℃，可选地，所述含碳铁水的温度为1500℃。7.根据权利要求2所述的钒钛磁铁矿还原熔炼的方法，其特征在于，在所述步骤A)中，所述液态炉渣的温度为1300℃-1450℃；在所述步骤B)中，所述增碳铁液的温度为1400℃-1500℃；在所述步骤C)中，所述钛渣液的温度为1600℃-1700℃，所述含钒铁水的温度为1550℃-1600℃。8.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿还原熔炼的方法，其特征在于，在步骤B)中，向所述含钒铁液中加入含碳铁块，以便得到所述增碳铁液。9.一种钒钛磁铁矿还原熔炼装置，其特征在于，包括侧吹炉，所述侧吹炉包括：炉体，所述炉体具有炉腔、第一侧墙、第二侧墙、第三侧墙、第四侧墙、底墙和顶墙，所述第一侧墙与所述第二侧墙在第一预设方向上相对，所述第三侧墙与所述第四侧墙在第二预设方向上相对，所述第二侧墙上设有钛渣液出口和含钒铁水出口，所述第一预设方向垂直于所述第二预设方向；第一挡墙和第二挡墙，所述第一挡墙和所述第二挡墙沿所述第一预设方向间隔开地设在所述第三侧墙与所述第四侧墙之间，第一挡墙的至少一部分位于所述炉腔内，所述第二挡墙的至少一部分位于所述炉腔内，所述第一挡墙与所述第一侧墙、所述第三侧墙和所述第四侧墙之间限定出铁水槽，所述第一挡墙与所述第二挡墙、所述第三侧墙和所述第四侧墙之间限定出侧吹还原熔炼池，所述第二挡墙与所述第二侧墙、所述第三侧墙和所述第四侧墙之间限定出电热还原池，所述侧吹还原熔炼池的下部与所述铁水槽的下部之间相互连通，所述侧吹还原熔炼池的下部与所述电热还原池的下部之间相互连通；侧吹喷枪，所述侧吹喷枪设在所述第三侧墙和所述第四侧墙中的至少一者上，所述侧2CN111961782A权利要求书2/2页吹喷枪与所述侧吹还原熔炼池相对设置；和石墨电极，所述石墨电极的一部分伸入到所述电热还原池内。10.根据权利要求9所述的钒钛磁铁矿还原熔炼装置，其特征在于，所述顶墙设有侧吹熔炼进料口、侧吹熔炼出烟口、电热还原进料口和电热还原出烟口，所述侧吹熔炼进料口和所述侧吹熔炼出烟口通向所