[发明专利]一种钒铁冶炼尾渣的利用方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种钒铁冶炼尾渣的利用方法，将钒铁冶炼过程中产生的尾渣引入LF精炼过程，实现了钒铁尾渣的回收利用。同时尾渣中的有效成分Al₂O₃还能对LF精炼过程中的造渣料进行改进，不仅能降低造渣料的熔点，加速造渣料的熔化速度，提高其流动性，还能提高造渣料吸附夹杂物的能力，对钢水脱氧脱硫效果也具有显著的促进作用。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种钒铁冶炼尾渣的利用方法。

背景技术

钒铁是钢铁工业重要的合金添加剂。钢中加入钒铁之后，可以显著提高钢的硬度、强度、耐磨度及延展性，改善钢的切削性能。钒铁常用于碳素钢、低合金钢强度钢、高合金钢、工具钢和铸铁生产中。铝热还原法是生产钒铁合金的重要方法，由于生产过程中加入了大量的铝，导致冶炼炉渣中含有大量的氧化铝，这些炉渣结晶致密，成分复杂，难以分离回收，最常见的处理方式为将其破碎和粉末后生产高铝复合浇注料、高铝水泥、炮泥等，或是用于铺路，在Al元素大量浪费的同时，还将炉渣中Mg、V、微量Cr以及其他的重金属元素直接排放至大气或土壤中，不仅对环境造成污染，对动物的生命也有危害。因此，对钒铁冶炼尾渣的回收一直是冶金领域的重要研究方向。

发明内容

针对现有技术中钒铁冶炼尾渣不能有效回收，造成金属元素大量浪费，污染环境的技术问题，本发明提供一种钒铁冶炼尾渣的利用方法，实现了钒铁冶炼尾渣重复利用，避免了Al元素的大量浪费以及Mg、V、微量Cr和其他重金属元素对环境的污染，同时还能对LF精炼工艺进行优化改进。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案。

一种钒铁冶炼尾渣的利用方法：将钒铁冶炼尾渣用作LF精炼时的造渣料，具体包括如下步骤：

S1：将所述尾渣粉碎成大小均一的尾渣粒备用；

S2：待钢包进入LF精炼加热位后，底吹惰性气体的同时向钢包内加入造渣料，所述造渣料包括S1中所得尾渣粒，所述造渣料中钙元素、硅元素和铝元素的摩尔比为2～3.5:1～2.5:1；

S3：造渣料加入后，加热钢包使所述造渣料完全熔化后开始精炼，直至精炼结束。

相对于现有技术：本发明将钒铁冶炼过程中产生的尾渣引入LF精炼过程，并通过造渣料中钙、硅、铝三种元素的比例限定，将原有的CaO-SiO₂二元渣系调整为稳定的CaO-SiO₂-Al₂O₃三元渣系，其中二元渣系中的主要成分为偏硅酸钙(CaO·SiO₂)和正硅酸钙(2CaO·SiO₂)，正硅酸钙的熔点为2130℃，偏硅酸钙的熔点为1540℃，三元渣系中的主要成分为CaO·Al₂O₃·2SiO₂、2CaO·Al₂O₃·SiO₂、3CaO·2SiO₂、3CaO·SiO₂、3CaO·Al₂O₃、12CaO·7Al₂O₃和CaO·6Al₂O₃，其中熔点最高的为三元化合物，约为1500℃，远小于二元渣系的熔点。因此，将该尾渣作为精炼渣化渣剂能够有效降低造渣料的熔点，加速前期化渣速度，降低化渣时间，在实现尾渣回收利用的同时节约了热量。

并且该尾渣作为化渣剂的有效成分，其调整后的CaO-SiO₂-Al₂O₃三元渣系的流动性也明显高于CaO-SiO₂二元渣系，同时尾渣的加入对造渣效率和钢水的脱氧脱硫效果也有显著提高和改善。

优选地，所述造渣料还包括石灰石和硅铁粉。