一种含钒磷铁水脱磷保钒的方法.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CN112981045A(43)申请公布日2021.06.18(21)申请号202110176927.0(22)申请日2021.02.09(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人张廷安豆志河吕国志杨翰刘燕赵秋月张子木张伟光傅大学(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人吴琼(51)Int.Cl.C21C7/064(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种含钒磷铁水脱磷保钒的方法(57)摘要一种含钒磷铁水脱磷保钒的方法，主要包括以下步骤：(1)将高炉或非高炉生产的脱硫后的含钒、磷铁水引流到感应炉中；(2)根据磷含量添加脱磷渣并喷吹CO2，可采用顶吹，底吹，侧吹或顶底复吹；(3)当含钒磷铁水中磷的含量降低至0.03％以下时，停止喷吹，炉渣与铁水分离。含钒、磷铁水经本发明方法处理后，在磷含量降至钒钢要求的同时，铁水中的钒损失率小于10％，达到脱磷保钒的效果。本发明通过喷吹CO2实现了含钒、磷铁水的选择性氧化以及CO2的资源化利用，缩减了钒钢的冶炼流程。CN112981045ACN112981045A权利要求书1/1页1.一种含钒磷铁水脱磷保钒的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将脱硫后的含钒磷铁水引流至感应炉中，并保证感应炉中的含钒铁水的温度保持在1400～1450℃；3(2)投入脱磷渣，同时喷吹CO2气体；其中，CO2的喷吹速率为0.50～5.0Nm/t铁水·min，喷吹时间为10～60min；其中CO2与铁水中磷的反应如下：2/5[P]+3/5CaO(s)+CO2(g)＝1/5(3CaO·P2O5)(s)+CO(g)(3)当含钒磷铁水中磷的含量降低至0.03％以下时，停止喷吹CO2，吹炼结束后经金渣分离工艺，金属熔体直接用于钒钢冶炼。2.根据权利要求1所述的一种含钒磷铁水脱磷保钒的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，采用的含钒磷铁水为钒钛磁铁矿经高炉或非高炉冶炼得到的铁水，经脱硫后，钒含量为0.05％～0.60％、磷含量为0.05％～0.15％。3.根据权利要求1所述的一种含钒磷铁水脱磷保钒的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，喷吹过程采用的脱磷渣为氧化钙系渣，初渣碱度为2～4，包括石灰、萤石、石英砂、铁矿石或氧化铁皮。4.根据权利要求1所述的一种含钒磷铁水脱磷保钒的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，喷吹过程采用纯CO2气体进行喷吹，或者采用CO2体积分数不低于60％、其余组分为氧气和氩气以任意比例混合的混合气体进行喷吹；喷吹方式采用顶吹、底吹、侧吹或顶底复吹方式；CO2经脱磷生成的CO气体返回钢铁冶炼过程循环使用。2CN112981045A说明书1/3页一种含钒磷铁水脱磷保钒的方法技术领域[0001]本发明属于冶金领域，具体涉及一种含钒铁水脱磷保钒的方法。背景技术[0002]金属钒在钢铁领域应用广泛，85％以上的钒产品被应用到钢铁生产中。对于已开发的钒钢冶炼工艺而言，无论采用何种合金化方式均在氧气提钒的框架之内，需要先把钒氧化入渣，再以钒渣、V2O5或者钒铁的方式加入至提钒半钢中，整个冶炼工艺流程长，能源消耗大，钒的利用率和收得率低。[0003]目前脱磷工艺遵循着“三高一低”的原则，即高碱度、高氧化性、高渣量、低温，传统的转炉脱磷工艺需要大量鼓吹氧气，导致铁水中的钒被氧化富集到渣中，也就是传统的提钒工艺。若要做到脱磷保钒要求不能喷吹强氧化气体‑氧气，CO2在炼钢温度下具有一定的氧化性，在炼钢过程中常被用作复吹气体，来控制炉温。[0004]申请号为201510398708.1的专利提出一种利用CO2在双转炉中提高脱磷效率的方法，通过在脱磷炉中顶吹CO2‑O2混合气体，在脱碳炉中深度脱磷，最终磷含量可降低到0.01％～0.03％，但该方法只是利用CO2，并未涉及到有价元素的选择性氧化。申请号为201811174998.1的专利一种铁水预处理过程脱硫脱磷工艺，可将铁水中磷含量从0.05％降至0.005％，未涉及到喷吹CO2和钒元素。申请号为201880007485.3的专利提出铁水的脱磷方法，对脱磷渣系进行了改进，未涉及喷吹CO2及钒元素。[0005]申请号为201610851740.5的专利提出了一种喷吹CO2脱除高碳含铜铁水中碳的方法，涉及到喷吹CO2对含铜铁水脱碳和脱磷，但未涉及对含钒磷铁水中脱磷保钒的处理方法。申请号为201510117621.2的专利提供了一种铁水同时脱磷硫保铌钒铬镍的方法，涉及一种同时脱磷硫的方法，并未涉及到喷吹CO2脱磷保钒。[0006]上述专利虽然涉及到以CO2脱磷过程，但并未涉及利用CO2喷吹的方式同时实现含钒、磷铁水脱磷保钒直接冶