專利名稱：一種均衡延長電硅熱法釩鐵冶煉電爐爐齡的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種均衡延長電硅熱法釩鐵冶煉電爐爐齡的方法，屬于釩鐵冶金生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
釩鐵是一種鋼鐵產(chǎn)品重要的合金添加劑，通常采用電硅熱法、鋁熱法及電鋁熱法生產(chǎn)；電硅熱法冶煉釩鐵是采用電弧爐加熱，以硅鐵做還原劑還原五氧化二釩生產(chǎn)(中)釩鐵。此方法以其生產(chǎn)的連續(xù)性好、產(chǎn)品穩(wěn)定性高、釩收率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、成本低等特點被行業(yè)所應用。但是，采用電硅熱法冶煉釩鐵時，也存在一些工藝不足，其中冶煉爐齡較低是主要存在問題之一。在采用電硅熱法連續(xù)生產(chǎn)時，對爐齡的影響主要表現(xiàn)在(I)冶煉過程中電爐內(nèi)熔融態(tài)爐渣在高溫下對爐體耐材的侵蝕沖刷爐渣的侵蝕沖刷作用對爐壁耐材的影響最大，若不采取補爐措施，一般連續(xù)冶煉10爐左右后爐壁耐材將被嚴重侵蝕，無法使用；鐵水對爐體耐材產(chǎn)生沖刷及界面反應作用由于溫差、攪拌等作用，鐵水在爐內(nèi)流動及界面反應也會對爐體耐材產(chǎn)生沖刷、滲透及侵蝕作用，這種作用尤其對爐體內(nèi)側(cè)底部耐材形成主導侵蝕，對爐襯中、后期冶煉壽命影響較大；(3)拉弧冶煉時電弧產(chǎn)生的爐底局部區(qū)域熱量集中，也常造成爐底局部耐材燒蝕；(4)反應物料混合不均造成的局部反應熱集中形成不均勻化學侵蝕及熱應力侵蝕。在實際生產(chǎn)時，以上情況在冶煉過程中都是不可避免的，為延長爐齡，目前，都會在冶煉周期的間隔，對爐體進行在線補爐，以修復冶煉過程中遭侵蝕的爐襯，延長爐體壽命。工業(yè)生產(chǎn)中對爐體側(cè)壁的修補技術(shù)已經(jīng)十分成熟，主要采用人工補爐的方式，采用在線高溫快補的辦法，每爐出完鐵后，清理爐壁上的殘鐵、殘渣，然后用預先和好的補爐泥(鎂砂、鎂粉與鹵水按一定比例的混合物)直接進行在線熱補；補爐時將補爐泥用補爐鏟送入爐內(nèi)，自爐壁底部補到上部，補爐時補爐泥要一鏟壓一鏟，不能有漏鏟，泥層下厚上薄。通過每爐各冶煉期間隔內(nèi)的在線高溫快補，可延長爐體爐齡至70-85爐/爐體。但是，爐底無法向爐壁那樣采用在線補爐的方法進行修補，這是因為(1)每爐出鐵后爐底會有殘余的渣鐵水，若在高溫下直接對其進行修補，含水的補爐泥遇高溫渣鐵水時易產(chǎn)生安全事故；(2)爐底通常都留存有渣和鐵水，補爐泥不能很好與爐底粘接，冶煉過程中補爐泥將被鐵水滲透、 浮起，失去保護作用。因此目前爐底采取砌筑時加厚耐材的保護措施(爐底與側(cè)壁的耐材厚度比為7:3)，當燒蝕到一定程度后就需更換整個爐體。因此，爐底(耐材)的壽命成為影響冶煉釩鐵用電爐爐齡的“短板”，是均衡延長電硅熱法冶煉釩鐵電爐爐齡亟待解決的問題。采用電硅熱法生產(chǎn)FeV50，常規(guī)工藝是在電弧爐中用硅(鋁)鐵還原片狀五氧化二釩，配加石灰造堿性渣的條件下冶煉得釩鐵合金。所需原輔材料主要有五氧化二釩、廢鋼、硅鐵、硅鋁鐵、 石灰，原輔材料按相關(guān)要求，進行分期混配、分期加料進行冶煉，整個冶煉過程工分四期。第一期冶煉(鐵水溫度1500°C -1600°C，渣溫1700°C -1800°C，還原渣溫不超過 1900°C)，一期控制條件(1)合金成份V = I 8 - 2 0%，S i = 18-30%。(2)爐渣堿度:Cao/Si0=2-2. 5。(3)貧渣V205 彡 O. 35%。
第二期冶煉(鐵水溫度1400°C -1600°C，渣溫1700°C -1800°C，還原渣溫不超過 1900°C)本期控制條件(1)合金成份V = 31 - 37%,Si= 8 —10%。(2)爐渣堿度CaO/ Si02 =2. 0—2. 2。(3)貧渣V205 ( O. 35%。第三期冶煉(鐵水溫度1600°C -1700°C。渣溫1700°C -1800°C，還原渣溫不超過 1900°C)本期控制條件(1)合金成份V=45%—48% Si=3—6% P〈O. 07%。(2)爐渣堿度 Ca0/Si02 =2. 0—2. 2。(3)貧渣V205 ≤ O. 35%。精煉期冶煉(鐵水溫度1650°C -1700°C。渣溫1800°C -1900°C，)本期控制條件
(I)合金成份 55%>V ≤ 48% ,Si ≤ 2. 5 P〈O. 08%。(2)爐渣堿度 Ca0/Si02 =1. 8 — 2. O
O精練期化驗合格后，鐵水倒入鐵水包，錠模澆鑄后定時脫模，脫模后鐵錠經(jīng)水淬， 進入精整包裝。精整包裝清理鐵錠無雜物，破碎釩鐵錠，使釩鐵粒度達到國家標準及用戶要求后，用鐵桶包裝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種均衡延長電硅熱法冶煉釩鐵電爐爐齡的方法，通過保護性提高爐底耐材壽命，消除電爐爐齡的“短板”，實現(xiàn)延長電硅熱法冶煉電爐爐齡的延長，解決背景技術(shù)存在的上述問題。本發(fā)明技術(shù)方案是
一種均衡延長電硅熱法冶煉釩鐵電爐爐齡的方法，包含如下工藝步驟①常規(guī)修補爐壁，在每爐釩鐵冶煉完畢正常出凈爐渣、鐵水后，對電爐內(nèi)側(cè)壁的爐襯按常規(guī)方法進行在線熱補；②修補爐底，將計量好的低價氧化釩裝入爐內(nèi)、均勻覆蓋爐底，完成對爐底的在線熱補，爐底鋪上的低價氧化釩(因熔點較高)會與爐底殘余渣鐵水的混合物在爐底凝固，形成對爐底被浸蝕部位的修補，反應過程中爐底的低價釩層可對爐底產(chǎn)生物理修補、防護及化學保護作用；通過對爐壁和爐底采用不同的修補方法，來均衡延長電硅熱法冶煉釩鐵電爐爐齡。另外，低價氧化釩的替代使用，在冶煉時可減少作為還原劑的硅鐵、硅鋁鐵加入量，直接降低冶煉成本；
修補完成后，再按原電娃熱法冶煉fL鐵工序進行冶煉。所說的對電爐內(nèi)壁的爐襯進行在線熱補，采用的是常規(guī)方法進行補爐。所說的低價氧化釩，包括四價氧化釩或三價氧化釩或二價氧化釩或它們的混合物。
補(護)爐用的低價氧化釩質(zhì)量要求:
權(quán)利要求
1.一種均衡延長電硅熱法冶煉釩鐵電爐爐齡的方法，其特征在于包含如下工藝步驟 ①修補爐壁，在每爐釩鐵冶煉完畢正常出凈爐渣、鐵水后，對電爐內(nèi)側(cè)壁的爐襯按常規(guī)方法進行在線熱補；②修補爐底，對爐底采用低價氧化釩均勻鋪在爐底耐材表面，完成對爐底的在線熱補，使爐底鋪上的低價氧化釩與爐底殘余渣鐵水的混合物在爐底凝固，形成對爐底被浸蝕部位的修補，反應過程中爐底的低價釩層可對爐底產(chǎn)生物理修補、防護及化學保護作用；通過同時對爐壁和爐底采用不同的修補，來均衡延長電硅熱法冶煉釩鐵電爐爐齡。
2.如權(quán)利要求I所述之均衡延長電硅熱法冶煉釩鐵電爐爐齡的方法，其特征在于所說的低價氧化釩，包括四價氧化釩或三價氧化釩或二價氧化釩或它們的混合物。
3.如權(quán)利要求I或2所述之一種均衡延長電硅熱法冶煉釩鐵電爐爐齡的方法，其特征在于在第一期冶煉前，首先計量加入50-700Kg低價氧化釩均勻鋪在爐底，然后再開始正常冶煉。
4.如權(quán)利要求3所述之均衡延長電硅熱法冶煉釩鐵電爐爐齡的方法，其特征在于采用低價氧化釩護爐冶煉時，減少冶煉還原劑硅鐵、硅鋁鐵的加入數(shù)量。
5.如權(quán)利要求3所述之均衡延長電硅熱法冶煉釩鐵電爐爐齡的方法，其特征在于采用低價氧化釩護爐冶煉時，減少了造渣劑生石灰的加入數(shù)量，減少了冶煉爐渣總量，提高了釩金屬收率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種均衡延長電硅熱法釩鐵冶煉電爐爐齡的方法，屬于釩鐵冶金生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是在每爐釩鐵冶煉完畢正常出凈鐵水后，對電爐內(nèi)側(cè)壁的爐襯進行常規(guī)在線熱補；對爐底耐材采用低價氧化釩均勻鋪在爐底，完成對爐底的熱補，通過低價氧化釩與爐底殘余渣、鐵水混合物的爐底凝固，形成對爐底被浸蝕部位的修補，通過低價氧化釩的理化隔熱作用實現(xiàn)冶煉護爐；通過對爐壁和爐底的同時修補來均衡延長電硅熱法釩鐵冶煉爐齡。本發(fā)明利用低價氧化釩高熔點的特性在冶煉過程中不但能對爐底進行修補，還可對爐底進行過程保護；在延長爐齡的同時，還因減少還原劑硅鐵、造渣劑生石灰用量，提高釩收率，增大單爐產(chǎn)量，降低成本、減少廢棄物排放。
文檔編號C22B4/08GK102586602SQ201210043700
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者盧永杰, 朱立杰, 李東明, 李九江, 陳東輝 申請人:河北鋼鐵股份有限公司承德分公司