一种大型倾翻炉冶炼钒铁渣中钒含量控制方法与流程

1.本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种大型倾翻炉冶炼钒铁渣中钒含量控制方法。


背景技术：

2.大型倾翻炉冶炼钒铁相较于传统直筒炉具有诸多优点，但受大型倾翻炉自身存在炉况波动较大等缺陷影响，冶炼过程炉与炉之间也存在较大波动，包括渣中tv含量(总钒含量)、钒铁合金质量、饼重、通电时间等，渣中tv含量控制一般采用在冶炼过程炉内直接控制，通过延长通电时间等方式，该方式也存在较大的缺陷，会造成单炉冶炼时间延长、电耗明显增加、炉体侵蚀加重等；同时受炉温高及钒铁合金制样困难等制约，在冶炼过程无法有效取出钒铁合金样对各成份进行快速检测分析，因此无法了解合金质量真实情况，也无法判断还原剂加入是否偏多或偏少，往往造成部份钒铁产品指标超出《gb/t 4139—2012》技术指标要求成为不合格品，同时也影响了渣中tv含量的准确控制，造成生产成本偏高。
3.因此，现有技术中存在对大型倾翻炉冶炼钒铁渣中钒含量控制方法改进的需求。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种大型倾翻炉冶炼钒铁渣中钒含量控制方法，本发明的方法减少了通电加热时间，并且有效控制了钒铁渣中的钒含量。
5.基于上述目的，本发明提出了一种大型倾翻炉冶炼钒铁渣中钒含量控制方法，该方法包括以下步骤：
6.当通电加热时间达到第一时间范围时，取炉内渣样检测，检测包括表观质量判断和成分分析，基于表观质量判断标准与成分分析标准补加辅料；
7.当通电加热时间达到第二时间范围时，重复上述取样检测步骤直至渣样满足渣样标准，结束冶炼并出渣和出铁。
8.在一些实施方式中，电铝热法的冶炼过程包括第一还原期、第二还原期以及精炼期，在至少一期中使用控制方法。
9.在一些实施方式中，表观质量判断标准包括：
10.当渣样的断面呈灰黑色时补加辅料；以及
11.当渣样的断面呈灰白色时不补加辅料。
12.在一些实施方式中，辅料包括还原剂和石灰。
13.在一些实施方式中，成分分析标准包括：当渣样中tv≥1.1％时补加还原剂，当渣样中cao≤10％补加石灰。
14.在一些实施方式中，当渣样中的tv含量每超出标准值0.1％，补加还原剂40～50kg，当渣样中cao含量每低于标准值0.5％，补加石灰20～30kg。
15.在一些实施方式中，还原剂和石灰同步补加至倾翻炉中。
16.在一些实施方式中，使用荧光光谱法进行成分分析。
17.在一些实施方式中，第一时间范围为10～20min。
18.在一些实施方式中，第二时间范围为20～40min。
19.本发明至少具有以下有益技术效果：
20.本发明的方法通过分阶段通电，并且在每个阶段对炉内渣样进行表观和成分分析，通过分析结果及时补加辅料，有效控制了渣中tv(总钒)含量，确保合金及钒铁产品质量(成份)合格，缩短了冶炼时间，降低炉体侵蚀，有效提高生产效率。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
22.图1为本发明提供的大型倾翻炉冶炼钒铁渣中钒含量控制方法实施例的示意图。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
24.本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
25.此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
26.钒铁是一种钢铁产品重要的合金添加剂，通常采用电硅热法、炉外铝热法及电铝热法生产；电硅热法冶炼钒铁是用电弧炉加热，以硅铁做还原剂还原钒化合物，是国际通用的中、低钒铁生产技术。电铝热法是在铝热法(以金属铝做还原剂)钒铁生产技术的基础上发展形成的具有目前国际先进水平的高钒铁生产技术，电铝热法往往采用低价氧化钒为原料。
27.采用大型倾翻炉电铝热法冶炼钒铁时，冶炼过程中会产生一定量的富渣、除尘灰和渗合金等二次资源，其含钒量较高，可以对其进一步进行回收。并且受大型倾翻炉自身存在炉况波动较大等缺陷影响，冶炼过程炉与炉之间也存在较大波动，包括渣中tv含量、钒铁合金质量、饼重、通电时间等，渣中tv含量控制一般采用在冶炼过程炉内直接控制，通过延长通电时间等方式，该方式也存在较大的缺陷，会造成单炉冶炼时间延长、电耗明显增加、炉体侵蚀加重等；同时受炉温高及钒铁合金制样困难等制约，在冶炼过程无法有效取出钒铁合金样对各成份进行快速检测分析，因此无法了解合金质量真实情况，也无法判断还原剂加入是否偏多或偏少，往往造成部份钒铁产品指标超出《gb/t 4139—2012》技术指标要求成为不合格品，同时也影响了渣中tv含量的准确控制，造成生产成本偏高。
28.因此，本发明提出了一种大型倾翻炉冶炼钒铁渣中钒含量控制方法，冶炼采用电铝热法，该方法包括以下步骤：
29.当通电加热时间达到第一时间范围时，取炉内渣样检测，检测包括表观质量判断和成分分析，基于表观质量判断标准与成分分析标准补加辅料；
30.当通电加热时间达到第二时间范围时，重复上述取样检测步骤直至渣样满足渣样标准，结束冶炼并出渣和出铁。
31.进一步地，电铝热法的冶炼过程包括第一还原期、第二还原期以及精炼期，本发明的方法可以在上述三期中的至少一期中使用。
32.在一些实施方式中，表观质量判断的标准包括：当渣样的断面呈灰黑色时补加辅料，当渣样的断面呈灰白色时不补加辅料。在一些实施方式中，辅料包括还原剂和石灰等，在需要加入还原剂和石灰时需同步加入。
33.在一些实施方式中，具体分析标准为：当渣样中tv≥1.1％时补加还原剂，当渣样中的tv含量每超出标准值0.1％，补加还原剂40～50kg，当渣样中cao≤10％补加石灰，当渣样中cao含量每低于标准值0.5％，补加石灰20～30kg。
34.在一些实施方式中，第一时间范围为10～20min，第二时间范围为20～40min。
35.电铝热法的冶炼过程包括第一还原期、第二还原期以及精炼期，本发明的方法可以在上述三期中的至少一期中使用，优选地，本发明的方法在精炼期使用，基于本发明的阶段通电法将精炼期分为精炼一段和精炼二段，如有进一步需要还可以根据实际情况设置精炼三段。
36.进一步地，在精炼一段中，当通电加热时间达到第一时间范围时，取炉内渣样检测，检测包括表观质量判断和成分分析，基于表观质量判断标准与成分分析标准补加辅料。
37.进一步地，在精炼二段中，当通电加热时间达到第二时间范围时，重复上述取样检测步骤直至渣样满足渣样标准，结束冶炼并出渣和出铁。
38.下面根据具体实施例进一步阐述本发明的具体实施方式，本领域技术人员应当理解的是，本发明的实施例中在精炼期实施仅为示例性的，本发明的方法同样适用于电铝热法冶炼的其它阶段。
39.实施例1
40.在精练一段中，开始通电，通电加热10min后，达到第一时间范围内，技术人员通过表观质量进行初步判断，表观判断渣样断面呈灰黑色，则证明需要添加相应辅料，进一步地通过荧光光谱仪对渣样进行成分分析，测得渣样中tv含量为1.52％和cao含量为12％，基于成分分析标准进一步量化辅料补加量，技术人员基于表观质量判断和成分分析结果向炉内快速补加辅料，注意，还原剂和石灰应同步加入至倾翻炉内，补加辅料后进入精炼二段，继续通电加热，当通电20min时，即达到第二时间范围时，再次取炉内渣样进行表观质量判断和进行成分分析，当表观呈现灰白色时并且成分分析结果满足标准值时，结束冶炼并出渣出铁。
41.通过本发明实施例中的方法，渣中tv得到了有效控制，具体地，渣中tv含量为0.95％，且精炼期通电时间控制在20-40min内，有效减少了长时间加热对炉体造成的侵蚀，比起那个钒铁产品质量满足《gb/t 4139—2012》技术指标要求、生产效率大大提高。
42.实施例2
43.精炼一段通电10min取渣样，断面呈灰黑色，快速判断需补加还原剂并做相关补加准备。经制样及荧光检测tv为1.26％，渣中cao为8.2％，按该方法实施原则需补加相应量颗粒还原剂和石灰，补加后继续通电进入精炼二段，通电时间达到20min时，再次取渣样，渣样断面呈灰白色，经制样及荧光检测tv为1.04％，出铁后炉况良好，后期取钒铁合金样检测满足《gb/t 4139—2012》技术指标要求。
44.实施例3
45.精炼一段通电期取渣样，断面呈灰黑色，快速判断需补加还原剂并做相关补加准备；经制样及荧光检测tv为1.12％，渣中cao为7.8％，按该方法实施原则需补加相应量石灰，无需补加颗粒还原剂，补加后继续通电10min，再次取渣样，渣样断面呈灰白色，经制样及荧光检测tv为0.98％，出铁后炉况良好，后期取钒铁合金样检测满足《gb/t 4139—2012》技术指标要求。
46.以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
47.应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
48.上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
49.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。