无化工过程的高温钒渣直接冶炼氮化钒铁或钒铁的方法.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CN113621864A(43)申请公布日2021.11.09(21)申请号202110981225.XC22B34/22(2006.01)(22)申请日2021.08.25C22B5/10(2006.01)C22B5/12(2006.01)(71)申请人张计辉C22C1/10(2006.01)地址063706河北省唐山市滦县小马庄镇C22C1/02(2006.01)东晒甲坨村C22C27/02(2006.01)(72)发明人张计辉(74)专利代理机构重庆律知诚专利代理事务所(普通合伙)50281代理人殷兴旺(51)Int.Cl.C22C33/00(2006.01)C22C35/00(2006.01)C22C33/04(2006.01)C21C7/06(2006.01)C22B7/04(2006.01)权利要求书2页说明书4页(54)发明名称无化工过程的高温钒渣直接冶炼氮化钒铁或钒铁的方法(57)摘要本发明提供了一种无化工过程的高温钒渣直接冶炼氮化钒铁或钒铁的方法，包括含钒铁水在转炉吹钒过程中，在接近提钒终点时从炉底或炉侧喷吹还原剂，还原渣中氧化铁；出完半钢后从提钒炉顶部加入还原剂继续还原钒渣中的氧化铁，将高温钒渣直接倒入到中频感应炉或电弧炉中或者通过保温渣罐倒入中频感应炉或电弧炉中，在中频感应炉或电弧炉中通过控制还原温度深度还原钒渣中的钒及有益金属元素，并通过控制底吹氮气量得到氮化钒铁或钒铁。本发明以高温钒渣为原料直接生产氮化钒铁，也可生产不同品位的钒铁合金，无需化工用地，而且生产工艺绿色环保，不产生化工废水，能耗明显低于传统钒化工工艺，工艺流程短。CN113621864ACN113621864A权利要求书1/2页1.一种无化工过程的高温钒渣直接冶炼氮化钒铁或钒铁的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S101，出完半钢后从提钒转炉顶部加入还原剂进行还原，同时保持从底部喷吹还原剂或还原气体或惰性气体，或从炉侧面喷吹还原剂或还原气体或惰性气体；S102，提钒结束后将高温钒渣直接倒入到中频感应炉或电弧炉中，或者通过保温渣罐倒入中频感应炉或电弧炉中，通过控制还原温度深度还原钒渣中的钒及其它有益金属元素，通过控制底吹氮气量得到氮化钒铁熔液或钒铁熔液；S103，将氮化钒铁或钒铁熔液注入模具中，经冷却得到氮化钒铁或钒铁成品。2.如权利要求1所述的无化工过程的高温钒渣直接冶炼氮化钒铁或钒铁的方法，其特征在于，所述方法在步骤S101之前还包括：S100，含钒铁水在转炉吹钒过程中，在接近提钒终点时从炉底或炉侧面向金属液中和钒渣中喷吹还原剂或还原剂气体，或者在接近提钒终点时从炉顶加入还原剂，还原渣中氧化铁。3.如权利要求1或2所述的无化工过程的高温钒渣直接冶炼氮化钒铁或钒铁的方法，其特征在于，步骤S100中从炉底或炉侧面向金属液中和钒渣中喷吹还原剂质量为钒渣中全铁质量的5‑35％，还原剂气体通入量为10‑500m3/min，从炉顶加入还原剂质量为钒渣中全铁质量的5‑15％。4.如权利要求1或2所述的无化工过程的高温钒渣直接冶炼氮化钒铁或钒铁的方法，其特征在于，还原剂包括煤粉粒、碳粉粒和兰炭粉粒中的一种或多种，还原气体为天然气和焦炉煤气中的一种或组合。5.如权利要求1或2所述的无化工过程的高温钒渣直接冶炼氮化钒铁或钒铁的方法，其特征在于，步骤S101中喷吹还原剂的质量为钒渣中全铁质量的5‑35％，还原剂气体通入量为10‑500m3/min。6.如权利要求1或2所述的无化工过程的高温钒渣直接冶炼氮化钒铁或钒铁的方法，其特征在于，步骤S102中所述还原温度为1450‑1650℃。7.如权利要求1或2所述的无化工过程的高温钒渣直接冶炼氮化钒铁或钒铁的方法，其特征在于，步骤S102中所述氮气通入量为0‑800m3/min。8.如权利要求1或2所述的无化工过程的高温钒渣直接冶炼氮化钒铁或钒铁的方法，其特征在于，步骤S102中中频感应炉或电弧炉开离电极位后加盖密封，通过底喷枪向炉内喷吹氮气，最终获得不同含氮量的氮化钒铁熔液或钒铁熔液。9.根据权利要求1所述的无化工过程的高温钒渣直接冶炼氮化钒铁或钒铁的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)含钒铁水在转炉吹钒过程中，在提钒接近终点时从炉底或炉侧喷吹占钒渣中全铁质量的5‑35％还原剂或通入量为10‑500m3/min还原剂气体，或者在接近提钒终点时从炉顶加入占钒渣中全铁质量的5‑15％还原剂；(2)出完半钢后从提钒转炉顶部加入兰炭粒、焦炭粒和煤粒还原剂中的一种或多种进行还原，其加入量为钒渣中全铁质量的5‑35％；(3)将高温钒渣直接倒入到中频感应炉或电弧炉中或者通过保温渣罐倒入中频感应炉或电弧炉中，控制还原温度为1450‑1650℃，深度