【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及釩冶金，具體涉及一種用于釩鐵合金冶煉的控硅方法。
技術介紹
1、釩鐵合金是鋼水的重要添加劑，其可改善鋼材的綜合性能。釩能與鋼中的c和n發生反應，生成小而硬的難熔金屬碳化物和氮化物，這些化合物能起到細化劑和沉淀強化劑的作用，細化鋼的組織和晶粒，提高晶粒的粗化溫度，從而降低過熱敏感性，提高鋼材制品的韌性、強度以及耐磨性。含釩材料因具有良好的綜合性能而廣泛用于機器制造、建筑、航空航天、鐵路、橋梁等行業。
2、釩鐵由于其含釩量不同，因而其生產工藝也不同。低釩鐵一般用碳熱法或電硅熱法生產，而高釩鐵一般用電鋁熱法生產。電鋁熱法雖然能夠生產高釩低雜質的優質釩鐵，但該方法對雜質元素硅含量比較敏感，一般要求在1.5％以下。
3、現有技術中公開了一些高釩鐵的生產方法。
4、專利cn108330303a公開了一種制備中、高釩鐵的新方法，該方法是將五氧化二釩與三氧化二釩、鋁粉、鋁線段、鐵屑、氧化鈣、回爐料混合均勻，投入到冶煉爐中進行鋁熱還原反應，之后電弧加熱精煉，停止后隨即向熔渣內噴吹鋁粉，再次電弧加熱精煉，冷卻，翻爐分離即可得到釩鐵合金產品。該方法降低了電能消耗，降低冶煉反應時發生的噴濺，同時節省了五氧化二釩冶煉釩鐵消耗的鋁材，從而降低釩鐵冶煉成本，增加了企業的效益。
5、專利cn106244805a公開了一種電鋁熱法冶煉fev80的方法，該方法通過在直筒爐底部均勻鋪加釩鐵細粉、在含v2o5的冶煉原料中配加釩鐵細粉，從而實現了冶煉過程中爐底形成熔融的釩鐵合金層，避免爐底打結層與冶煉渣層的直
6、專利cn113151730a公開了一種釩鐵合金的爐外冶煉方法，具體包括：a.采用干法爐筒打結工藝處理爐筒；b.將冶煉爐料混合均勻，投放至冶煉爐內并開始冶煉；c.噴吹精煉：反應結束后，電加熱然后噴吹精煉，噴吹精煉結束之后再次電加熱；d.再次電加熱結束后，鎮靜、水淬，獲得fev80合金產品。該方法所得釩鐵合金產品符合國家標準gb/t?4139-2012，釩回收率保持在98％以上。同時，該方法還具有鋁耗低、能耗低、工藝流程簡單、產品質量穩定的特點，具有良好的經濟效益和應用前景。
7、上述專利雖然對高釩鐵的能耗、收率、渣系特性等方面進行了改善，但是均未提出如何控制釩鐵合金中硅含量的波動，這可能造成合金質量不穩定。
8、因此，本領域亟需控制釩鐵合金冶煉中硅含量的相關技術。
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的上述問題，本專利技術提供了用于釩鐵合金冶煉的控硅方法。
2、根據本專利技術的一個方面，提供一種用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，該方法包括下列步驟：
3、準備爐體打結原料，其中所述爐體打結原料包括級配的低硅鎂砂，所述級配的低硅鎂砂包括粒徑范圍分別為0.1～1mm、1～2mm、2～3mm的三種粒徑的鎂砂，0.1～1mm、1～2mm和2～3mm的鎂砂的質量比為50～60：20～30：10～20，將三種粒徑的鎂砂進行混合，得到復合低硅鎂砂；
4、利用所述復合低硅鎂砂制備爐體；
5、按照fev80的配料要求向爐體內加料，分多次向爐體內加料且在添加引火料的前一操作添加含有片釩的混合料；
6、點火冶煉，爐襯閃速燒結，冷卻、拆爐、噴砂、破碎、篩分，得到釩鐵合金產品。
7、根據本專利技術的一個實施例，所述0.1～1mm的鎂砂中sio2/mgo質量比值控制在0.01～0.02，所述1～2mm的鎂砂中sio2/mgo質量比值控制在0.01～0.03，所述2～3mm的鎂砂中sio2/mgo質量比值控制在0.01～0.03。
8、根據本專利技術的一個實施例，所述制備爐體還包括分別采用1～2mm厚度的金屬板作為接觸層和支撐層，將所述復合低硅鎂砂倒入由接觸層和支撐層形成的套筒中，爐底夯實后，在爐底上方鋪上一層1～2mm的金屬板。
9、根據本專利技術的一個實施例，所述金屬板選自鋼板、鋁板、鋁鐵復合板中的至少一種。
10、根據本專利技術的一個實施例，所述套筒分為上、下2層或上、中、下3層。
11、根據本專利技術的一個實施例，分四次向爐體內加料，依次添加混合料a、混合料b、混合料c和引火料，其中所述混合料a由釩鋁殘合金和合金細粉組成，所述混合料b由三氧化二釩、鋁豆、石灰、鋼屑組成，所述混合料c由片釩、鋁豆、石灰、鋼屑組成，所述引火料由硝酸鐵和鋁粉組成。
12、根據本專利技術的一個實施例，所述混合料a、所述混合料b、所述混合料c和所述引火料的質量比為混合料a：混合料b：混合料c：引火料＝1000～1200：1000～1200：3000～3200：100～400。
13、根據本專利技術的一個實施例，所述混合料a中釩鋁殘合金和合金細粉的質量比為釩鋁殘合金：合金細粉＝200～400：300～500，所述混合料b中三氧化二釩、鋁豆、石灰、鋼屑的質量比為三氧化二釩：鋁豆：石灰：鋼屑＝800～1000：450～500：60～120：100～260；所述混合料c中片釩、鋁豆、石灰、鋼屑的質量比為片釩：鋁豆：石灰：鋼屑＝200～600：250～300：100～120：100～160。根據本專利技術的一個實施例，所述片釩中五價釩含量>99.00％、fe<0.090％、si<0.095％、c<0.02％，粒度為2～4mm。
14、根據本專利技術的一個實施例，所述鋁豆中al>99.8％、fe<0.05％、si<0.05％、c<0.01％，粒度為2～4mm。
15、在本專利技術的技術方案中，結合硅平衡分析找到主效應較大的影響因子，分析出爐襯的耐侵蝕性的波動是導致合金硅含量波動、合金硅偏析的重要原因之一。針對這一因素，通過采用級配的低硅鎂砂來降低爐體的孔隙率，再利用片釩和鋁的瞬間反應所產生的高熱量效應實現爐襯的閃速燒結，形成致密燒結層，減輕接觸層耐材的氣孔率和滲透性，有效阻止硅元素進入熔渣和合金，有效減輕了系統硅負荷。在一些實施例中，爐體邊部為金屬板，能快速導熱，提高爐襯燒結效率和致密度。在一些實施例中，底部鋪金屬板防止金屬回收冷料高位加料入爐過程形成沖擊，導致爐底產生裂紋或損毀，減少對爐襯的損壞，進而降低因爐襯損壞導致的硅含量波動。
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1.一種用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，其特征在于，包括下列步驟：
2.根據權利要求1所述的用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，其特征在于，所述0.1～1mm的鎂砂中SiO2/MgO質量比值控制在0.01～0.02，所述1～2mm的鎂砂中SiO2/MgO質量比值控制在0.01～0.03，所述2～3mm的鎂砂中SiO2/MgO質量比值控制在0.01～0.03。
3.根據權利要求1所述的用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，其特征在于，所述制備爐體還包括分別采用1～2mm厚度的金屬板作為接觸層和支撐層，將所述復合低硅鎂砂倒入由接觸層和支撐層形成的套筒中，爐底夯實后，在爐底上方鋪上一層1～2mm的金屬板。
4.根據權利要求3所述的用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，其特征在于，所述金屬板選自鋼板、鋁板、鋁鐵復合板中的至少一種。
5.根據權利要求3所述的用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，其特征在于，所述套筒分為上、下2層或上、中、下3層。
6.根據權利要求1所述的用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，其特征在于，分四次向爐體內加料，依次添加混合料A、混合料B、混合料C和引火
7.根據權利要求6所述的用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，其特征在于，所述混合料A、所述混合料B、所述混合料C和所述引火料的質量比為混合料A：混合料B：混合料C：引火料＝1000～1200：1000～1200：3000～3200：100～400。
8.根據權利要求6所述的用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，其特征在于，所述混合料A中釩鋁殘合金和合金細粉的質量比為釩鋁殘合金：合金細粉＝200～400：300～500，所述混合料B中三氧化二釩、鋁豆、石灰、鋼屑的質量比為三氧化二釩：鋁豆：石灰：鋼屑＝800～1000：450～500：60～120：100～260；所述混合料C中片釩、鋁豆、石灰、鋼屑的質量比為片釩：鋁豆：石灰：鋼屑＝200～600：250～300：100～120：100～160。
9.根據權利要求6所述的用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，其特征在于，所述片釩中五價釩含量>99.00％、Fe<0.090％、Si<0.095％、C<0.02％，粒度為2～4mm。
10.根據權利要求6所述的用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，其特征在于，所述鋁豆中Al>99.8％、Fe<0.05％、Si<0.05％、C<0.01％，粒度為2～4mm。
...【技術特征摘要】
1.一種用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，其特征在于，包括下列步驟：
2.根據權利要求1所述的用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，其特征在于，所述0.1～1mm的鎂砂中sio2/mgo質量比值控制在0.01～0.02，所述1～2mm的鎂砂中sio2/mgo質量比值控制在0.01～0.03，所述2～3mm的鎂砂中sio2/mgo質量比值控制在0.01～0.03。
3.根據權利要求1所述的用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，其特征在于，所述制備爐體還包括分別采用1～2mm厚度的金屬板作為接觸層和支撐層，將所述復合低硅鎂砂倒入由接觸層和支撐層形成的套筒中，爐底夯實后，在爐底上方鋪上一層1～2mm的金屬板。
4.根據權利要求3所述的用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，其特征在于，所述金屬板選自鋼板、鋁板、鋁鐵復合板中的至少一種。
5.根據權利要求3所述的用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，其特征在于，所述套筒分為上、下2層或上、中、下3層。
6.根據權利要求1所述的用于釩鐵合金冶煉的控硅方法，其特征在于，分四次向爐體內加料，依次添加混合料a、混合料b、混合料c和引火料，其中所述混合料a由釩鋁殘合金和合金細粉組成，所述混合料b由三氧化二釩、鋁豆、石灰、鋼屑組成，所述混合料c由片釩、鋁豆、石灰、鋼屑組成，所述引火料由...
【專利技術屬性】
技術研發人員：葉明峰，王寧，余彬，高雷章，
申請(專利權)人：攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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