[发明专利]钒铁合金的制备方法

说明书

本发明公开了一种钒铁合金的制备方法，属于冶金技术领域，包括以下步骤：a以含钒物料为原料，将冶炼过程分为N期，按各期分别配置混合料，将1～N‑1期混合料分两批次入炉冶炼，在第N‑1期冶炼结束出渣后，将第N期混合料一次性加至炉中进行冶炼预还原；其中，1～N‑1期第一批混合料的配铝系数为1.0～1.1，1～N‑1期第二批混合料的配铝系数为1.0～1.4，第N期混合料的配铝系数为0.2～1.0，总炉料的综合配铝系数为1.00～1.08；b还原结束后，将熔融渣金倾翻至精炼炉中进行精炼；精炼结束后，待炉体自然冷却后拆炉，分离渣金得合金。本发明方法不仅有利于改善冶炼过程的热动力学条件，还能大幅降低渣中钒损。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种钒铁合金的制备方法。

背景技术

钒铁合金被广泛应用于含钒微合金钢中，它具有细晶强化和沉淀强化的双重强化机制，从而降低过热敏感性，提高钢材的强度以及耐磨性。广泛应用于建筑、航空航天、路桥等行业。钒铁合金的生产主要有硅热还原法、铝热还原法及碳热还原法等热还原法。由于铝的还原活性较强，还原过程发热量大，铝热还原应用最为广泛。当前钒铁生产企业冶炼主要含钒原料以V₂O₅为主，随着新技术及新工艺的开发，国内外少数几家企业逐渐掌握了以V₂O₃为原料电铝热法制备钒铁合金的方法。

目前世界上钒铁合金冶炼方法可分为一步法、两步法和多期法。其中，一步法冶炼工艺简单，但钒收率相对偏低，且产品质量受控于原料品质和配料精度；两步法主要通过添加过量还原剂对含钒物料进行强化还原后，进一步通过精炼脱除合金中多余的还原剂，从而达到降低了渣中钒损目的；多期法是在两步法的基础上，通过分期配铝、分批加料和多次出渣的操作，实现冶炼渣中钒损的降低和冶炼效率的提高，并在一定程度上增强冶炼系统的稳定性。

ZL201510496769.1提出一种以金属铝作为还原剂，以V₂O₃和V₂O₅混合钒氧化物为原料，以带有出渣和出铁功能的大型电炉为主体设备的多期铝热还原钒铁制备方法，在综合配铝系数≤1.05的前提下，按照冶炼期次采用梯度递减的配铝方式进行冶炼操作，能够大幅降低冶炼前期渣中钒含量，实现了渣中钒损和单位铝耗的降低，但是该方法的热动力学条件还有待改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钒铁合金的制备方法，该方法不仅有利于改善冶炼过程的热动力学条件，还能够大幅降低渣中钒损。

本发明的技术方案为：一种钒铁合金的制备方法，包括以下步骤：

a以含钒物料为原料，将冶炼过程分为N期，按各期分别配置混合料，将1～N-1期混合料分两批次入炉冶炼，在第N-1期冶炼结束，出渣后，将第N期混合料一次性加至炉中进行冶炼预还原；

其中，1～N-1期第一批混合料的配铝系数为1.0～1.1，1～N-1期第二批混合料的配铝系数为1.0～1.4，第N期混合料的配铝系数为0.2～1.0，总炉料的综合配铝系数为1.00～1.08；

b还原结束后，将熔融渣金倾翻至精炼炉中进行精炼；精炼结束后，待炉体自然冷却后拆炉，分离渣金得合金。

其中，上述钒铁合金的制备方法，步骤a中，第1期第一批和第二批混合料的配铝系数分别为1.0～1.1和1.05～1.4；第2～N-1期第一批和第二批混合料的配铝系数分别为1.0～1.05和1.05～1.2。

其中，上述钒铁合金的制备方法，步骤a中，1～N-1期第一批混合料的配铝系数≤1～N-1期第二批混合料的配铝系数。

其中，上述钒铁合金的制备方法，步骤a中，1～N-1期内，第i期配铝系数≥第i+1期配铝系数，i＝1～N-2。

其中，上述钒铁合金的制备方法，步骤a中，第N期混合料的配铝系数为0.2～1.0。