CN108642226A - 电炉双联冶炼海绵铁提钒工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电炉双联冶炼海绵铁提钒工艺，属于炼钢工艺技术领域。本发明利用煤基竖炉替代高炉还原钒钛磁铁矿石生产海绵铁。炼钢工艺采用电炉双联新工艺，利用热态海绵铁为原料，先进行海绵铁熔分，实现钒渣和钢水分离，实现提钒工艺；然后通过冶炼电炉及后续配套的精炼设施进行钢液冶炼生产钢铁产品。整个工艺在成功提钒的同时，能够生产附加值钢铁产品，且工艺流程利用新技术，和短流程炼钢工艺，整个工艺投资少，污染物排放少，生产的钒渣和钢铁产品均具有很高的经济效益，所以该工艺具有很大的推广发展前景。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，更具体地说，涉及一种电炉双联冶炼海绵铁提钒工艺。
背景技术
钒具有众多优异的物理性能和化学性能，因而钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称。最初的钒大多应用于钢铁，通过细化钢的组织和晶粒，提高晶粒粗化温度，从而起到增加钢的强度、韧性和耐磨性。后来，人们逐渐又发现了钒在钛合金中的优异改良作用，并应用到航空航天领域，从而使得航空航天工业取得了突破性的进展。随着科学技术水平的飞跃发展，人类对新材料的要求日益提高。钒在非钢铁领域的应用越来越广泛，其范围涵盖了航空航天、化学、电池、颜料、玻璃、光学、医药等众多领域。
我国钒一般是以钒钛磁铁矿的形式存在于矿石中，现在主要的提钒工艺是转炉提钒，需要配套建设高炉等高投资、高能耗的设备。因此，发展电炉短流程提钒工艺，寻找一种节能环保的提钒新工艺势在必行。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种电炉双联冶炼海绵铁提钒工艺，为节省提钒工艺设备投资，降低提钒工艺能耗，降低提钒成本提供了一种行之可行的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电炉双联冶炼海绵铁提钒工艺，包括以下步骤：
S1、利用煤基竖炉还原钒钛磁铁矿，还原成含碳量＜1％的海绵铁，海绵铁热装运至电炉炼钢车间；
S2、提钒电炉预先加入废钢作为起弧配料，然后加入热态海绵铁，通电加热熔化废钢和海绵铁；实时检测炉渣中碳的含量，根据炉渣碳含量进行喷碳造泡沫渣操作；电炉出钢前通过电炉倾动机构将电炉倾斜一定角度，将电炉渣注入渣罐中，渣罐通过渣罐车运输至炉渣处理间，进行渣处理提钒操作，得到提钒产品；
S3、提钒电炉通电加热至钢水温度，采用偏心底出钢的方式将提钒电炉中的钢水注入电炉钢包中，然后通过电炉炉下钢包车将钢水运输至吊包位，通过电炉跨天车将钢水吊运至第二座冶炼电炉；
S4、提钒电炉的钢水通过天车吊运至冶炼电炉钢水倾翻车上，通过钢水倾翻车注入冶炼电炉，根据后续产品需要，通过冶炼电炉合金与熔剂加料***向电炉中加入熔剂、废钢和合金等进行钢水冶炼和成分调整，冶炼电炉加热钢水加热至成分符合要求后，通过偏心底出钢的方式将钢水注入炉下钢水罐中，炉下钢包车将钢水罐运输至精炼跨，通过精炼跨天车吊运至LF精炼炉或者VD精炼炉进行精炼处理；
S5、采用精炼炉精炼处理合格的钢水，通过钢包车运输至吊包位，并吊运到连铸大包回转台，进行下一步连铸生产。
上述方案中，热态海绵铁采用带耐火材料料罐装运，通过皮带机连续加入电炉。
上述方案中，所述精炼炉为LF精炼炉或VD精炼炉。
实施本发明的电炉双联冶炼海绵铁提钒工艺，具有以下有益效果：
(1)采用煤基竖炉还原钒钛磁铁矿生产含钒的海绵铁，替代高炉还原钒钛磁铁矿工艺，降低工艺的能耗和污染物排放。
(2)海绵铁采用热送技术，降低电炉冶炼的电耗。
(3)采用电炉双联工艺冶炼海绵铁。第一座电炉用于冶炼含钒海绵铁，电炉采用偏心底出钢的形式，留钢流渣操作。冶炼的电炉渣回收运输到渣处理车间进行处理提钒；第二座电炉用于冶炼第一座电炉出来的钢水，并结合后续的精炼连铸设备，生产出符合要求的钢铁产品。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明电炉双联冶炼海绵铁提钒工艺的示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明的电炉双联冶炼海绵铁提钒工艺主要采用以下几个***：(1)煤基竖炉；(2)提钒电炉；(3)钢水倾翻车；(4)冶炼电炉；(5)电炉熔剂合金加料***；(6)LF精炼炉；(7)VD精炼炉；(8)连铸；其具体步骤如下：
S1、利用煤基竖炉还原钒钛磁铁矿，利用焦炭作为还原剂将钒钛磁铁矿还原成含钒海绵铁，含钒海绵铁的含碳量＜1％的海绵铁。海绵铁用汽车热装运至电炉炼钢车间。
S2、提钒电炉预先加入部分废钢作为起弧配料，然后加入热态海绵铁，通电加热熔化废钢和海绵铁。实时检测炉渣中碳的含量，根据炉渣碳含量进行喷碳造泡沫渣操作。在满足冶炼工艺需要的同时，防止渣中的钒被还原到钢水中。电炉出钢前通过电炉倾动机构将电炉倾斜一定角度，将电炉渣注入渣罐中。渣罐通过渣罐车运输至炉渣处理间，进行渣处理提钒操作，得到提钒产品。最终得到含V2O5～6％的钒渣。
S3、提钒电炉通电加热至钢水温度1550℃左右，采用偏心底出钢的方式将提钒电炉中的钢水注入电炉钢包中，然后通过电炉炉下钢包车将钢水运输至吊包位，通过电炉跨天车将钢水吊运至第二座冶炼电炉。
S4、提钒电炉的钢水通过天车吊运至冶炼电炉钢水倾翻车上，通过钢水倾翻车注入冶炼电炉。根据后续产品需要，通过冶炼电炉合金与熔剂加料***向电炉中加入熔剂、废钢和合金等进行钢水冶炼和成分调整。冶炼电炉将钢水加热至1640℃左右，成分符合要求后通过偏心底出钢的方式将钢水注入炉下钢水罐中。炉下钢包车将钢水罐运输至精炼跨，通过精炼跨天车吊运至LF精炼炉或者VD精炼炉进行精炼处理。
S5、LF精炼炉或VD精炼炉精炼处理合格的钢水，调整成分温度，去除钢水中有些夹杂。钢水成分和温度符合要求后，通过钢包车运输至吊包位，并吊运到连铸大包回转台，进行下一步连铸生产。
本发明优点如下：
(1)采用煤基竖炉还原钒钛磁铁矿生产含钒的海绵铁，替代高炉还原钒钛磁铁矿工艺，降低工艺的能耗和污染物排放。
(2)海绵铁采用热送技术，降低电炉冶炼的电耗。
(3)采用电炉双联工艺冶炼海绵铁。第一座电炉用于冶炼含钒海绵铁，电炉采用偏心底出钢的形式，留钢流渣操作。冶炼的电炉渣回收运输到渣处理车间进行处理提钒；第二座电炉用于冶炼第一座电炉出来的钢水，并结合后续的精炼连铸设备，生产出符合要求的钢铁产品。
(4)提钒电炉采用专门设计，提高流渣门高度，适应海绵铁渣量多的工艺条件。
(5)提钒电炉炉壁碳氧枪和炉门氧枪，强化海绵铁及配料废钢的熔化，缩短冶炼时间，提高生产效率。
(6)采用动态喷碳工艺，根基渣样碳含量控制喷碳量，将渣中碳含量控制在1％～1.5％，防止钒被从渣中还原到钢水中。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (3)
1.一种电炉双联冶炼海绵铁提钒工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、利用煤基竖炉还原钒钛磁铁矿，还原成含碳量＜1％的海绵铁，海绵铁热装运至电炉炼钢车间；
S2、提钒电炉预先加入废钢作为起弧配料，然后加入热态海绵铁，通电加热熔化废钢和海绵铁；实时检测炉渣中碳的含量，根据炉渣碳含量进行喷碳造泡沫渣操作；电炉出钢前通过电炉倾动机构将电炉倾斜一定角度，将电炉渣注入渣罐中，渣罐通过渣罐车运输至炉渣处理间，进行渣处理提钒操作，得到提钒产品；
S3、提钒电炉通电加热至钢水温度，采用偏心底出钢的方式将提钒电炉中的钢水注入电炉钢包中，然后通过电炉炉下钢包车将钢水运输至吊包位，通过电炉跨天车将钢水吊运至第二座冶炼电炉；
S4、提钒电炉的钢水通过天车吊运至冶炼电炉钢水倾翻车上，通过钢水倾翻车注入冶炼电炉，根据后续产品需要，通过冶炼电炉合金与熔剂加料***向电炉中加入熔剂、废钢和合金等进行钢水冶炼和成分调整，冶炼电炉加热钢水加热至成分符合要求后，通过偏心底出钢的方式将钢水注入炉下钢水罐中，炉下钢包车将钢水罐运输至精炼跨，通过精炼跨天车吊运至LF精炼炉或者VD精炼炉进行精炼处理；
S5、采用精炼炉精炼处理合格的钢水，通过钢包车运输至吊包位，并吊运到连铸大包回转台，进行下一步连铸生产。
2.根据权利要求1所述的电炉双联冶炼海绵铁提钒工艺，其特征在于，热态海绵铁采用带耐火材料料罐装运，通过皮带机连续加入电炉。
3.根据权利要求1所述的电炉双联冶炼海绵铁提钒工艺，其特征在于，所述精炼炉为LF精炼炉或VD精炼炉。
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