專利名稱：含釩生鐵在電弧爐中的除磷保釩工藝的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種采用電弧爐對含釩生鐵進行除磷保釩的工藝，屬金屬冶煉技術領域。
在國內外公知的冶煉技術中，用電弧爐冶煉含釩合金鋼，一般都是采用通過特殊煉制的釩鐵進行釩的合金化。目前國內釩鐵供應緊張，資源短缺，價格又很昂貴。尋找其它含釩材料冶煉含釩合金鋼，已成為當務之急。含釩生鐵資源多，價格低，但其含磷量高。因此，目前通過電弧爐用含釩生鐵還不能冶煉含釩合金鋼，其原因是用電弧爐冶煉技術處理含釩生鐵，在降低磷含量的同時，會使所含釩量大部分被氧化而損耗，這樣要利用含釩生鐵冶煉含釩合金鋼，就需要尋找一種對含釩生鐵在電弧爐中即能除磷又能保釩的工藝技術。
本發(fā)明的目的是為克服目前釩鐵供應緊張、資源短缺的問題，開拓利用含釩生鐵在電弧爐中冶煉含釩合金鋼的新途徑，提供一種含釩生鐵在電弧爐中的除磷保釩工藝。
本發(fā)明是按下述工藝步驟實現(xiàn)的1，含釩生鐵在電弧爐中熔化-含釩生鐵中的釩的強制氧化-含釩爐渣全部扒出。
2，爐中鐵水氧化除磷-氧化爐渣徹底扒除。
3，將含釩爐渣返回爐中-含釩爐渣中釩還原返回鐵水-出爐。
附圖
為本發(fā)明的工藝流程方框圖。
附圖中，含釩生鐵在電弧爐中熔化時，為了在對含釩生鐵中的釩強制氧化時，鐵水中的磷不被氧化，仍絕大部分保留在鐵水中，在裝料前爐底墊粘土耐火磚塊15-35kg/T，以大幅度降低渣中CaO含量，降低渣的堿度。這樣可使渣中P2O3含量低于0.3%。
含釩生鐵在電弧爐中熔清后，需通過強制氧化，使其中釩氧化進入渣中。但是，當熔池溫度為1300℃左右時，相應元素氧化的自由能變化△Fsi°＜△Fv°＜△F
°＜△Fc°，需按Si→V→Mn→C順序氧化，但當熔池溫度大于1400℃后，△Fv°＞△Fc°，碳將優(yōu)先氧化，從而抑制釩的繼續(xù)氧化。因此，在具體工藝中采用了三點措施(1)利用水冷氧槍吹氧，而不用普通的吹氧管供氧。將水冷氧槍懸于液面150-400mm處，氧槍壓力為4-8kg/mm2。氧槍不直接插入熔池，避免了碳的激列氧化，有利于釩的充分氧化。
(2)在對其中釩進行氧化過程中，采用了吹氧與加含釩生鐵冷料降溫間隔進行的辦法，保持熔池溫度小于或等于1400℃。每次吹氧前測溫，當t＝1400℃時再吹氧，每次吹氧時間為3-15分鐘。每次吹氧后加入800-2000kg含釩生鐵降溫。共吹氧2-5次，最后一次，為徹底氧化釩，可在t＞1400℃下吹氧氧化一段時間(≤10分)。
(3)當爐中鐵水的V＜0.15%時(相應的Si＜0.10%左右)即可停止吹氧。
當停止吹氧后，立即全部扒出含釩爐渣，然后向爐中加入CaO、CaF2。CaO加入量30-60Kg/T，CaF210-20Kg/T。分批加入鐵礦石，進行氧化除磷，將鐵水中磷降至0.010%以下。
當鐵水中磷≤0.010%，即將含磷爐渣全部扒除。然后將前已扒出的含釩爐渣全部返回爐內。
強化脫氧，使渣中釩還原回到鐵水中。加入CaC215-50Kg/T、Si鐵粉5-20Kg/T，可將渣中的釩絕大部分還原而回到鐵水中，使渣中V2O5含量降至0.6%以下，從加入脫氧劑算起到鐵水出爐需經40-80分鐘，這樣經過除磷保釩處理后的含釩鐵水中磷降至0.035%以下，釩的收得率為達50%-75%。
本發(fā)明的優(yōu)點1、應用本發(fā)明可在電弧爐中直接處理含釩生鐵，并使其用于電弧爐中冶煉含釩合金鋼，開拓了電弧爐中進行釩的合金化的新料源。
2、利用含釩生鐵在電弧爐中進行釩的合金化，省去了繁鎖的冶煉釩鐵的工藝，節(jié)約了冶煉釩鐵過程中的大量能耗。
3、在釩鐵資源短缺、供應緊張、價格昂貴的情況下，對含釩生鐵用上述工藝處理，用于電弧爐冶煉含釩合金鋼，即解決了釩鐵的不足，又降低了鋼的成本。
本發(fā)明的實施例如下對含C3.80%，P0.200%，V1.0%的含釩生鐵在公稱五噸電弧爐中進行處理，實際裝入量10噸。
1、裝料前爐底墊火磚塊250Kg。
2、爐料熔清后利用水冷氧槍強制氧化，槍位高于熔池液面150mm。
第一次吹氧8分鐘，加入含釩生鐵冷卻劑1.4噸。
第二次吹氧7分鐘，加入含釩生鐵冷卻劑1.2噸。
第三次吹氧7分鐘，使鐵水中釩低于0.15%，硅低于0.10%。
3、將爐中含釩爐渣全部扒出。然后加入CaO300Kg，CaF250Kg，此時，爐中鐵水含磷大于0.15%。
4、對爐中鐵水加鐵礦石進行氧化除磷后，爐中P＝0.008%，C＝0.68%。
5、將含磷氧化渣全部扒除，再將含釩爐渣返回爐中，分批加入CaC2300KgSi鐵粉80Kg，50分鐘后出爐。使含釩生鐵經除磷保釩工藝處理后，其材料成份為C 0.90%，P 0.023%，V 0.56%。
權利要求
1.一種含釩生鐵在電弧爐中的除磷保釩工藝，其特征在于需經過下列步驟實現(xiàn)(1)含釩生鐵在電弧爐中熔化-含釩生鐵中的釩的強制氧化-含釩爐渣全部扒出；(2)爐中鐵水氧化除磷-氧化爐渣徹底扒除；(3)將含釩爐渣返回爐中-含釩爐渣中釩還原返回鐵水中-出爐。
2.根據(jù)權利要求1所述的含釩生鐵在電弧爐中的除磷保釩工藝，其特征在于裝料前爐底墊火磚塊15-35公斤/噸。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的含釩生鐵在電弧爐中的除磷保釩工藝，其特征在于含釩生鐵在電弧爐中的釩的強制氧化需采取三點措施(1)利用水冷氧槍吹氧，將水冷氧槍懸于液面150-400mm處，氧槍壓力為4-8Kg/mm2;(2)在對釩進行氧化過程中，采用吹氧與加冷料降溫間隔進行的辦法，保持熔池溫度小于或等于1400℃，當t＝1400℃時吹氧，每次吹氧時間為3-15分鐘，每次吹氧后加入800-2000Kg含釩生鐵降溫，共吹氧2-5次;(3)當爐內鐵水中V＜0.15%、Si＜0.10時停止吹氧，立即扒出全部含釩爐渣。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的含釩生鐵在電弧爐中的除磷保釩工藝，其特征在于含釩爐渣全部扒出后向爐內加CaO、CaF2，CaO加入量30-60Kg/T。CaF2加入量10-20Kg/T，并加入鐵礦石100-200Kg/T，進行氧化除磷，使鐵水中磷降至0.010%以下，然后將含磷爐渣全部扒除。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的含釩生鐵在電弧爐中的除磷保釩工藝，其特征在于含磷爐渣全部扒除后，將前已扒出的含釩爐渣全部返回爐內，進行強化脫氧，使渣中的釩還原回到鐵水中。
6.根據(jù)權利要求5所述的含釩生鐵在電弧爐中的除磷保釩工藝，其特征在于強化脫氧，使渣中釩還原回到鐵水中采取加入CaC215-50Kg/T，Si鐵粉5-20Kg/T的辦法，經40-80分鐘，使渣中V2O5含量降至0.6%以下，鐵水即可出爐。
7.根據(jù)權利要求1所述的含釩生鐵在電弧爐中的除磷保釩工藝，，其特征在于經本工藝處理后的冶煉含釩合金鋼的原料中的磷降至0.035%以下，釩的收得率達50-75%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含釩生鐵在電弧爐中的除磷保釩工藝，需經下述步驟實現(xiàn)1.含釩生鐵在電弧爐中溶化-含釩生鐵中釩的強制氧化-含釩爐渣全部扒出；2.爐中鐵水氧化除磷-氧化爐渣徹底扒除；3.將含釩爐渣返回爐中-含釩爐渣中釩還原返回鐵水-出爐。
文檔編號C21C1/02GK1044127SQ8910500
公開日1990年7月25日 申請日期1989年1月14日 優(yōu)先權日1989年1月14日
發(fā)明者張寶森, 王兆銳, 王臣 申請人:撫順鋼廠