制备钒铁合金的方法.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CN106854700A(43)申请公布日2017.06.16(21)申请号201611161369.6C22C33/06(2006.01)(22)申请日2016.12.15(71)申请人江苏省冶金设计院有限公司地址210007江苏省南京市大光路大阳沟44号(72)发明人宋文臣王静静李红科曹志成薛逊吴道洪(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代理人赵天月(51)Int.Cl.C22B1/02(2006.01)C22B1/248(2006.01)C22B1/245(2006.01)C22C35/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称制备钒铁合金的方法(57)摘要本发明公开了一种制备钒铁合金的方法，该方法包括：(1)将钒渣与还原煤和添加剂进行混合造球，以便得到混合球团；(2)将所述混合球团供给至还原焙烧装置中进行还原焙烧处理，以便得到金属化球团；(3)将所述金属化球团与五氧化二钒、铝粒和石灰混合后供给至电弧炉中进行冶炼处理，以便得到钒铁合金。该方法综合利用了钒渣中的铁替代钢屑冶炼钒铁，与现有钒铁冶炼工艺相比，综合能耗节约20％以上，铝粒消耗降低70％以上，钢屑消耗降低100％。CN106854700ACN106854700A权利要求书1/1页1.一种制备钒铁合金的方法，其特征在于，包括：(1)将钒渣与还原煤和添加剂进行混合造球，以便得到混合球团；(2)将所述混合球团供给至还原焙烧装置中进行还原焙烧处理，以便得到金属化球团；(3)将所述金属化球团与五氧化二钒、铝粒和石灰混合后供给至电弧炉中进行冶炼处理，以便得到钒铁合金。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述还原煤中的灰分不高于10wt％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述添加剂为选自石灰和石灰石中的至少一种。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，将所述钒渣与所述还原煤和所述添加剂按照质量比为100：(8～15)：(10～30)进行混合造球。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述还原焙烧装置为回转窑、多膛炉、隧道窑或转底炉。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述金属化球团的金属化率不低于80％。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述还原焙烧处理的温度为1000-1300摄氏度。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，将所述金属化球团与所述五氧化二钒、所述铝粒、所述石灰按质量比100：(35～300)：(25～155)：(3～20)进行混合。9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述钒铁合金为FeV40、FeV50、FeV60或FeV80。2CN106854700A说明书1/7页制备钒铁合金的方法技术领域[0001]本发明属于铁合金领域，具体而言，本发明涉及制备钒铁合金的方法。背景技术[0002]世界上的钒约80％用于钢铁工业，主要用于生产微合金钢和低合金钢。钒对合金钢有着重要的作用，当钢中加入钒时，钢的综合性能会显著改善。钒在钢液中会与碳及氮元素形成碳化物和氮化物，以细小的第二相析出对钢起到强化作用。钒作为合金元素加入钢中能使钢的强度提高，钢的晶粒细化，消除钢的过热倾向，并可改善钢的赤热硬性、耐磨及焊接性能。钒作为合金元素常以钒铁形式加入钢中，含钒钢被广泛应用于机械制造、航空航天、建筑路桥等行业。[0003]世界上约有60％的钒是从钒渣中提取的。钒渣是指含钒铁水经转炉吹炼氧化成为富含钒氧化物以及铁氧化物的一种炉渣。钒渣是由MFe、FeO、SiO2、V2O3、TiO2、CaO、Al2O3、MgO、Cr2O3等组分构成的，其中，TFe质量含量20～45％，V质量含量以V2O5计14～25％。[0004]目前利用钒渣生产钒铁合金的流程主要分为两步：(1)五氧化二钒的生产。首先将钒渣氧化焙烧得到可溶性的钒酸盐，钒酸盐通过湿法浸出的手段可以使钒从渣相进入液相并形成含钒溶液，对含钒溶液进行沉钒和煅烧可以获得品位不低于90％的五氧化二钒。(2)冶炼钒铁。根据还原剂的不同其制备方法主要有电硅热法和铝热法，电硅热法将五氧化二钒作为原料，添加石灰、钢屑、硅铁和铝粒为原料在矿热炉内进行冶炼；而铝热法添加石灰、钢屑和铝粒为原料在电炉内进行冶炼。[0005]由此可见，现有的利用钒渣生产钒铁的冶炼工艺冗长，在降低能耗和成本方面还有很大空间可以挖掘。发明内容[0006]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。