CN107312910A - 含钒铁水制备低硅钛型钒渣的方法 - Google Patents

Abstract

一种含钒铁水制备低硅钛型钒渣的方法，解决了现有含钒铁水吹炼钒渣技术存在渣中硅高、钒低的问题，其采用向高硅低钒铁水喷吹弱氧化性气体作脱硅的弱氧化剂,使含钒铁水中的硅淺氧化成 SiO 气体脱除掉,优化了的铁水中的钒几乎不氧化,得到的优化铁水是钒高硅低，之后再用氧气作为強氧化剂，去深度氧化这种高钒低硅的净化铁水，即制得高钒 低硅的优质钒渣，所以其工艺流程设计合理,运行简便、操作安全、稳定,无环境污染,无废物垃圾排放。利用该方法产出的钒渣品质优良，硅钛杂质含量低,钒含量高。使用这种优质钒渣不仅可以显著改善后续制备V₂O₅及用V₂O₅制备金属钒和钒系列合金的质量,而且简化后续制备的工艺流程,提高经济与社会效益。

Description

含钒铁水制备低硅钛型钒渣的方法

技术领域

本发明涉及一种含钒铁水制备钒渣的新工艺，特别是一种采用弱氧化剂去“浅度氧化”高硅低钒铁水，得到“脱硅保钒”的含钒铁水制备低硅钛型钒渣的方法。利用该方法最终得到的高钒低硅钛型钒渣用作提钒原料,得到的低钒低硅钛铁水运至炼钢厂用作氧气炼钢的铁水。

背景技术

钒钛磁铁矿是铁、钒、钛等多种有价元素共生的复合矿, 我国钒钛磁铁矿貯量丰富, 主要分布在攀西、承德和马鞍山等地区。从冶炼钒钛磁铁矿生产的含钒铁水中提钒一直以来都是我国制备钒渣的主要方法, 因这种含钒铁水具有硅高(0.3～1.2%)钒低(0.2～0.5%)的特点, 用它作原料制备的钒渣中氧化硅(SiO₂)含量高, 直接危害后续用钒渣生产V₂O₅及用V₂O₅制备金属钒和钒系列合金的质量。

目前，据相关文献报道，铁水脱硅的方法如下。其中脱硅的方法是针对含钒铁水,但处理过程中均未涉及保钒措施及功效的专利主要有：

专利公告号为CN102162019B的“一种含钒铁水多段组合式预处理方法”中，采用三段组合方式进行铁水预处理，第一段采用铁水包单吹颗粒镁脱硫，第二段采用转炉进行提钒和脱硅、脱钛，第三段采用提钒转炉出半钢过程脱磷。其中第二段采用转炉吹氧气来氧化含钒铁水产出钒渣, 氧气是强氧化剂, 强氧化产出的钒渣是高硅钛与高钒的钒渣,渣中的硅和钛是有害杂质, 在后续用钒渣制V₂O₅及用V₂O₅制金属钒和钒系列合金过程中，杂质硅始终伴随钒, 这时再除硅则技术难度大，且成本高。 此方法中所指的脱硅是針对铁水而非钒渣, 钒渣中的硅并未脱掉, 有害杂质含量仍然高。

专利公告号为CN103966382B的“含钒铁水处理方法及钒钛磁铁矿冶炼法”中，含两部分内容。前部分内容是对钒钛磁铁矿经非高炉炼铁生产的低碳高硅含钒铁水进行处理。方法是向盛装铁水的钢包中底吹通入氧气, 再分批次加入铁磷、富铁矿粉、氧化铁皮等脱硅剂，脱掉铁水中的硅, 之后再向铁水中加入冷却剂来控制因吹氧放热使铁水升温, 最后进行扒渣或换钢包操作，得到分离的钒渣和铁水。该专利中的脱硅是指脱掉高硅含钒铁水中的硅, 而非钒渣的硅, 其结果是降低了含钒铁水中的硅但增大了钒渣中的硅, 降低钒渣质量。在铁水脱硅过程无保钒措施及功效。另部分内容是冶炼钒钛磁铁矿生产含钒铁水。

专利公告号为CN1006402B的“钒渣的生产方法”中，提供冶炼钒钛磁铁矿产出含钒铁水生产钒渣的方法和技术条件。 因俄国烏拉尔地区钒钛磁铁矿中钒高硅低，生产的含钒铁水中也是钒高(0.4～0.6% )、硅低(0.1～0.2% ), 与我国冶炼钒钛磁铁矿生产的低钒(0.2～0.4%)、高硅(0.3～1.0%)铁水性质截然不同。原料性质不同，则钒渣的生产方法亦不同, 该专利中既未涉及含钒铁水脱硅，亦无钒渣降硅的内容与技术措施, 对我国的钒渣生产基本上无借鉴价值。

还有下述专利中脱硅的方法，只是针对不含钒普通铁水，处理过程中也均无保钒措施及功效。

专利公开号为CN102719619A的“一种铁水脱硅方法”中，采用顶底复吹的方式, 喷吹CO₂气体载带石灰石(CaCO₃ )微粉或直接喷吹石灰石微粉对铁水脱硅, 该专利是针对不含钒普通铁水的脱硅, 与含钒铁水的脱硅和钒渣的降硅技术目标截然不同。

专利公告号为CN102199686B的“铁水脱磷剂及铁水脱硅、磷的方法”中，使用氧化铁皮、石灰粉、萤石粉进行铁水脱硅，但这种方式易带入杂质且无“保钒措施及功效”；

专利公开号为CN101519711A的“一种铁水脱硅、脱锰、脱磷、脱硫的方法”中，采用氧气顶底复吹的方式对铁水脱硅，这种方式不仅会过度氧化铁水中的碳和硅，造成炼钢热量减少，也增加铁的损失，提高成本,并且无“保钒”功效；

专利公开号为CN102925624A的“一种铁水脱硅剂及其制造和使用方法”中，使用萤石粉、粘结剂、高炉灰、氧化铁皮、铁红等作脱硅剂，该脱硅方法也会引入杂质，且无“保钒”功效；

专利公告号为CN100507019C 的“含铬铁水脱硅工艺”中，使用含氧气体作载气，向含铬铁水中喷吹脱硅剂, 脱硅剂由烧结矿粉、萤石粉和石灰粉组成，这种脱硅方式既会在铁水中引进杂质，又存在过度氧化的可能；

专利公开号为CN102719619A的“一种铁水脱硅工艺方法”中，向铁水中喷吹一定量的CO₂气体或CaCO₃微粉脱硅，这种方式脱硅，虽然未引进杂质和过度氧化，但脱硅生成的SiO₂仍残留在渣中，影响成渣的质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种含钒铁水制备低硅钛型钒渣的方法，解决了现有含钒铁水吹炼钒渣技术存在渣中硅高、钒低的问题，其工艺流程设计合理, 运行简便、操作安全、稳定, 无环境污染, 无废物垃圾排放，产出的钒渣品质优良，硅钛杂质含量低, 钒含量高，可以显著改善后续制备V₂O₅及用V₂O₅制备金属钒和钒系列合金的质量和降低制造成本。

本发明所采用的技术方案是：该含钒铁水制备低硅钛型钒渣的方法，其技术要点是：具体操作包括以下步骤：

步骤一 确定铁水罐内含钒铁水质量

在铁水罐内盛装含钒铁水，控制温度在1250～1550℃区间，铁水罐内含钒铁水容量占全罐容积的75～85%，含钒铁水中硅的质量百分含量不低于0.30%，不大于1.20%，钒的质量百分含量不低于0.10%，不大于0.60%，钛的质量百分含量不低于0.10%，不大于0.30%；

步骤二 铁水罐内加入定量添加剂

向铁水罐中加入添加剂作为熔炼促进剂，加入添加剂的数量为铁水总质量的1～5%，添加剂采用白灰(CaO)、萤石(CaF₂)、石灰石(CaCO₃)和白云石(CaCO₃+MgCO₃)中的一种或多种的混合物；

步骤三 铁水罐内弱氧化剂淺度氧化制备低硅钛铁水

弱氧化剂采用弱氧化性气体,从铁水罐顶部或铁水罐底部，以气体流量0.5～2.0 L/min，向含钒铁水中喷吹弱氧化剂，淺度氧化含钒铁水，进行脱硅、脱钛去杂和保钒的熔炼,得到了优化的高钒低硅钛铁水, 脱硅、脱钛去杂和保钒反应的温度不低于1250℃，不高于1550℃，脱硅、脱钛去杂和保钒反应时间不少于5 min，不多于30 min，去杂完成后得到优化的高钒低硅钛铁水的脱硅率不低于60%，脱钛率不低于70%，脱钒率不高于5%；

步骤四 铁水罐内强氧化剂深度氧化炼制低硅钛型钒渣

强氧化剂采用强氧化性气体为氧气，从铁水罐顶部，以气体流量0.2～2.0 L/min吹炼经步骤三制备的优化低硅钛铁水，保持时间5～30min，进行深度氧化炼制高钒低硅钛型钒渣，造渣完成后降温冷却至室温, 分析钒渣及造渣完成后铁水试样的化学组成，钒渣试样中氧化硅的质量百分含量不大于30%，氧化钛的质量百分含量不大于15%，、氧化钒的质量百分含量不低于10%；造渣完成后铁水试样中硅的质量百分含量不大于0.50%，钒含量不大于0.10%，钛的质量百分含量不大于0.30%；

步骤五 钒渣、铁水分离

将铁水罐中钒渣倒出,完成钒渣、造渣完成后铁水的分离，得到高钒低硅钛型钒渣和低钒、低硅钛铁水，之后将高钒低硅钛型钒渣运至渣场作提钒原料，低钒低硅钛铁水运至炼钢厂作为氧气炼钢原料。

步骤三中采用的所述弱氧化剂为弱氧化性气体CO₂，或为CO₂气体混入空气、或为CO₂气体混入氧气、或为Ar气体混入空气和Ar气体混入氧气的混合气体中的一种，混入弱氧化性气体中的空气或氧气的比例为弱氧化性气体容积的2～10%。

本发明具有的优点及积极效果是：由于本发明的工艺流程是采用向在铁水罐内高硅低钒铁水喷吹弱氧化性气体作脱硅的弱氧化剂，在添加剂作为熔炼促进剂的作用下，进行脱硅、脱钛去杂和保钒反应，使含钒铁水中的硅淺氧化成 SiO 气体脱除掉, 即脱掉的硅大部分是以气体形式逸散掉, 而不是以固体SiO₂形式进入渣中，优化了的铁水中的钒几乎不氧化,得到的优化铁水是高钒低硅钛，之后再用氧气作为強氧化剂，去深度氧化这种高钒低硅钛的优化铁水，即制得高钒低硅钛的优质钒渣，所以其工艺流程设计合理, 运行简便、操作安全、稳定, 无环境污染, 无废物垃圾排放。利用该方法产出的钒渣品质优良，硅钛杂质含量低, 钒含量高。使用这种优质钒渣不仅可以显著改善后续制备V₂O₅及用V₂O₅制备金属钒和钒系列合金的质量, 而且简化后续制备的工艺流程,提高经济与社会效益。同时,本发明提供的方法可在现行含钒铁水生产钒渣的装置上实施,勿须增添尃用设备,勿须额外增加投资,达到节能低耗，降低制造成本的目的。因此，本发明从根本上解决了现有含钒铁水吹炼钒渣技术存在渣中硅高、钒低的老大难问题。

本发明的作用机理：

因硅是钒渣及系列钒制品中“顽固”的有害元素,其危害大、含量高、去除难，故从最初吹炼含钒铁水制钒渣及之后用钒渣生产各类钒化合物，乃至钒合金的制备过程中，硅的危害始终存在，而且愈是下游的钒制品，在其制备过程除硅愈困难，除硅的效率愈低，成本愈高。通常情况下，脱硅愈早愈有利，初始用含钒铁水制钒渣过程中脱硅最有效。但“脱硅”与“吹钒”相互矛盾, 硅与钒的化学性质相近，亲氧能力相当，在铁水氧化吹炼钒渣过程，硅亦同步进入钒渣。例如硅氧化反应的标准自由能变化ΔG ^Θ =-866510+152.30T对Si(1)+O₂=SiO₂(s)反应，ΔG ^Θ =-820900+165.27T，对4/3V(s)+O₂=2/3V₂O₃(s)反应。很明显硅对氧的亲和力比釩与氧的亲和力更强些，当采用强氧化剂(如氧气)来氧化含钒铁水中的钒来制备钒渣时，不仅铁中钒被氧化，硅更容易与钒同时被氧化进入渣相。现有制钒渣工艺就是采用强氧化剂-氧气直接深度氧化最初的“低钒、高硅”含钒铁水制钒渣。其结果必然是铁水中的硅等杂质与钒同时氧化进入钒渣，得到的“钒渣”是一种既含氧化钒(V2O3)，又含氧化硅(SiO2)等杂质的“低钒、高硅的钒渣”。产生这种弊端的根源就来自于上述“强氧化剂深度氧化”的制钒渣工艺。因此，改进现有制钒渣工艺已成为本领域技术人员的重要攻关课题。

本发明正是针对现有制钒渣工艺存在的这种弊端，反其道而行之，依据“硅与氧亲和力比釩更强”的性质，基于元素硅与钒的化学性质相近，且差异不大的特点来实现选择性地“分段氧化”含钒铁水。具体地说就是提出了一种前期先用“弱氧化剂淺度氧化”最初的含钒铁水，来制取“高钒低硅”的优化铁水，后期再用“强氧化剂深度氧化”对“高钒低硅”的优化铁水进行处理，来制备 “低硅钛型钒渣”的方法。另外，因巧妙地利用向铁水罐中加入一定量的添加剂作为熔炼促进剂，来进一步促进含钒铁水中的硅钛等杂质迅速成渣，故很容易达到“去杂保钒”的目的，将初始的含钒铁水中的硅等杂质与钒分离。准确地说，本发明吹炼含钒铁水采用“弱、强分段氧化”的措施，达到了“脱硅保钒”的目的。此时，优化铁水中的钒被氧化进入钒渣，就产出了“高钒低硅钛的钒渣”，造渣完成后分离出的是“低硅钛低钒铁水”。这不仅获得了优质钒渣，而且显著改善后续制备V₂O₅及用V₂O₅制备金属钒和钒系列合金的质量。其根本的原因就在于：前期使用的弱氧化剂去淺度地氧化初始的含钒铁水时，只会使铁水中的硅大部分是以SiO气体形式逸散掉, 而不是以固体SiO₂形式进入渣中，少部分硅及其它杂质氧化形成废渣分离出，确保钒基本不氧化。本发明在国内、外属首次创造性地提出，并且已由实验证明，上述“弱、强分段氧化”的吹炼含钒铁水制备低硅钛型钒渣的方法，确实是一种理想的制备高钒低硅钛型钒渣的可行方法，并使后续用高钒低硅钛型钒渣制备金属钒和钒系列合金等工艺流程得到了简化。经检索相关文献，迄今为止，还未见有关“弱、强分段氧化”的吹炼含钒铁水制备高钒低硅钛型钒渣方法的文献报道。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明的一种工艺流程示意图。

图中序号说明：1弱氧化剂瓶、2控温炉、3铁水罐、4取样管、5控温柜、6强氧化剂瓶。

具体实施方式

根据图1及实施例详细说明本发明的具体制备方法。该含钒铁水制备低硅钛型钒渣的方法具体操作包括以下步骤：

步骤一 确定铁水罐内含钒铁水质量

将设置在控温炉2中的铁水罐3内盛装含钒铁水，控制温度在1250～1550℃区间，铁水罐3内含钒铁水容量占全罐容积的75～85%。用取样管4从含钒铁水中取样检测，使含钒铁水中硅的质量百分含量应不低于0.30%，不大于1.20%，钒的质量百分含量应不低于0.10%，不大于0.60%，钛的质量百分含量应不低于0.10%，不大于0.30%。

步骤二 铁水罐内加入定量添加剂

向铁水罐3中加入添加剂（图中未示出）作为熔炼促进剂，加入添加剂的数量为铁水总质量的1～5%。添加剂可以根据实际需要，采用白灰(CaO)、萤石(CaF₂)、石灰石(CaCO₃)和白云石(CaCO₃+MgCO₃)中的一种或多种的混合物。

步骤三 铁水罐内弱氧化剂淺度氧化制备低硅钛铁水

弱氧化剂瓶1中的弱氧化剂采用弱氧化性气体，弱氧化性气体可以为CO₂气体，也可以为混合气体，即CO₂气体混入空气、或为CO₂气体混入氧气、或为Ar气体混入空气和Ar气体混入氧气等混合气体中的一种。混入弱氧化性气体CO₂、Ar中的空气或氧气的比例为弱氧化性气体CO₂、Ar容积的2～10%。

可以从铁水罐3顶或从铁水罐3底部，以气体流量0.5～2.0 L/min，向含钒铁水中喷吹弱氧化剂，淺度氧化含钒铁水，进行脱硅、脱钛去杂和保钒的熔炼,制备出优化的高钒低硅钛铁水。脱硅、脱钛去杂反应的温度应不低于1250℃，不高于1550℃，脱硅、脱钛去杂反应时间应不少于5 min，不多于30 min，去杂反应完成后用取样管4从铁水罐3中取样检测，得到优化的高钒低硅钛铁水的脱硅率应不低于60%，脱钛率应不低于70%，脱钒率应不高于5%。

步骤四 铁水罐内强氧化剂深度氧化炼制高钒低硅钛型钒渣

强氧化剂瓶6中的强氧化剂采用的强氧化性气体为氧气。从铁水罐3顶部，以气体流量0.2～2.0 L/min吹炼经步骤三制备的优化高钒低硅钛铁水，保持时间5～30min，进行深度氧化炼制高钒低硅钛型钒渣。造渣完成后降温冷却至室温, 用取样管4从铁水罐3中取出钒渣试样及造渣完成后铁水试样，分析钒渣及造渣完成后铁水试样的化学组成。检测钒渣试样中氧化硅的质量百分含量应不大于30%，氧化钛的质量百分含量应不大于15%，氧化钒的质量百分含量应不低于10%，则为优质的钒渣。检测造渣完成后铁水试样中硅的质量百分含量应不大于0.50%，钒含量应不大于0.10%，钛的质量百分含量应不大于0.30%，则为满足要求的低钒低硅钛铁水。

步骤五 钒渣、铁水分离

将铁水罐3中钒渣倒出,完成钒渣、造渣完成后铁水的分离，得到高钒低硅钛型钒渣和低钒低硅钛铁水，之后将高钒低硅钛型钒渣运至渣场作提钒原料，低钒低硅钛铁水运至炼钢厂作为氧气炼钢原料。

整个工艺流程中，采用常规的自动控制装置对本发明的具体操作步骤进行控制。设置在控温炉2和铁水罐3中的温度传感器或时间传感器通过传输线连接控温柜5。弱氧化剂的供给根据实际需要，经管路中的流量计（图中未示出）从弱氧化剂瓶1中喷入铁水罐3顶部或铁水罐3底部。强氧化剂的供给根据需要，经管路中的流量计（图中未示出）从强氧化剂瓶6中喷入铁水罐3顶部。

以下简述含钒铁水制备低硅钛型钒渣的几个实施例。

实施例1：

(1) 在铁水罐3内盛装含钒铁水，控制温度不高于1550℃,铁水罐3内含钒铁水容量占全罐容积的75%，检测含钒铁水中硅的质量百分含量1.2 %，钒的质量百分含量0.68%,钛的质量百分含量0.25%。

(2) 在铁水罐3内加入铁水总质量8%的添加剂，添加剂为白灰(CaO)。

(3) 保持在1550℃温度, 向含钒铁水中通入的弱氧化性气体为CO₂气体混入氧气的混合气体，混入弱氧化性气体CO₂中的氧气的比例为弱氧化性气体CO₂容积的8%，气体流量2.0 L/min，通气时间12 min，完成淺度氧化后，扒掉脱硅、脱钛去杂反应产生的浮渣。

(4) 吹强氧化性气体-氧气,气体流量2.0 L/min，保持时间5min，进行深度氧化炼制高钒低硅钛型钒渣。造渣完成后降温冷却至室温,检测钒渣试样中氧化硅的质量百分含量为18%,氧化钛的质量百分含量为14%,氧化钒的质量百分含量为24%。检测造渣完成后铁水试样中硅的质量百分含量为0.15 %，钒的质量百分含量为0.08%, 钛的质量百分含量为0.05%;

实施例2：

(1) 在铁水罐3内盛装含钒铁水，控制温度不高于1500℃,铁水罐3内含钒铁水容量占全罐容积的75%，检测含钒铁水中硅的质量百分含量0.94 %，钒的质量百分含量0.48%,钛的质量百分含量0.22%。

(2) 在铁水罐3内加入铁水总质量6 %的添加剂，添加剂为白灰(CaO)与萤石(CaF₂)。

(3) 保持在1500℃温度, 向含钒铁水中通入的弱氧化性气体为CO₂气体混入空气的混合气体，混入弱氧化性气体CO₂中的空气的比例为弱氧化性气体CO₂容积的10%，气体流量2.0 L/min，通气时间15 min，完成淺度氧化后，扒掉脱硅、脱钛去杂反应产生的浮渣。

(4) 吹强氧化性气体-氧气, 气体流量2.0 L/min，保持时间5 min，进行深度氧化炼制高钒低硅钛型钒渣。造渣完成后降温冷却至室温,检测钒渣试样中氧化硅的质量百分含量为20%,氧化钛的质量百分含量为11%,氧化钒的质量百分含量为23%。检测造渣完成后铁水试样中硅的质量百分含量为0.22 %，钒的质量百分含量为0.10%, 钛的质量百分含量为0.08%。

实施例3：

(1) 在铁水罐3内盛装含钒铁水，控制温度不高于1550℃,铁水罐3内含钒铁水容量占全罐容积的75%，检测含钒铁水中硅的质量百分含量0.84 %，钒的质量百分含量0.42%,钛的质量百分含量0.22%。

(2) 加入铁水总量2 %wt 的添加剂，添加剂为萤石(CaF₂)与白云石(CaCO₃+MgCO₃)，二者的比例根据需要配置。

(3) 保持在1550℃温度, 向含钒铁水中通入的弱氧化性气体为CO₂气体混入空气的混合气体，混入弱氧化性气体CO₂中的空气的比例为弱氧化性气体CO₂容积的5 %，气体流量2.0 L/min，通气时间28 min，完成淺度氧化后，扒掉脱硅、脱钛去杂反应产生的浮渣。

(4) 吹强氧化性气体-氧气, 气体流量1.0 L/min，保持时间5 min，进行深度氧化炼制高钒低硅钛型钒渣。造渣完成后降温冷却至室温,检测钒渣试样中氧化硅的质量百分含量为22%,氧化钛的质量百分含量为13%,氧化钒的质量百分含量为22%。检测造渣完成后铁水试样中硅的质量百分含量为0.24 %，钒的质量百分含量为0.10%, 钛的质量百分含量为0.10%。

实施例4：

(1) 在铁水罐3内盛装含钒铁水，控制温度不高于1350℃,铁水罐3内含钒铁水容量占全罐容积的75%，检测含钒铁水中硅的质量百分含量0.75 %，钒的质量百分含量0.40%,钛的质量百分含量0.20%。

(2) 加入铁水总量10 %wt 的添加剂， 添加剂为萤石(CaF₂)与石灰石(CaCO₃)。

(3) 保持在1350℃温度, 向含钒铁水中通入的弱氧化性气体为CO₂气体混入空气的混合气体，混入弱氧化性气体CO₂中的空气的比例为弱氧化性气体CO₂容积的2 %，气体流量1.8 L/min，通气时间25 min，完成淺度氧化后，扒掉脱硅、脱钛去杂反应产生的浮渣。

(4) 吹强氧化性气体-氧气, 气体流量2.0 L/min，保持时间3 min，进行深度氧化炼制高钒低硅钛型钒渣。造渣完成后降温冷却至室温,检测钒渣试样中氧化硅的质量百分含量为18%,氧化钛的质量百分含量为14%,氧化钒的质量百分含量为18%。检测造渣完成后铁水试样中硅的质量百分含量为0.28 %，钒的质量百分含量为0.08%, 钛的质量百分含量为0.11%。

实施例5：

(1) 在铁水罐3内盛装含钒铁水，控制温度不高于1400℃,铁水罐3内含钒铁水容量占全罐容积的75%，检测含钒铁水中硅的质量百分含量1.0 %，钒的质量百分含量0.48%,钛的质量百分含量0.22%

(2) 加入铁水总量2 %wt 的添加剂，添加剂为白灰(CaO)与白云石(CaCO₃+MgCO₃) ，二者的比例根据需要配置。

(3) 保持在1400℃温度, 向含钒铁水中通入的弱氧化性气体为CO₂气体，气体流量1.0 L/min，通气时间30 min，完成淺度氧化后，扒掉脱硅、脱钛去杂反应产生的浮渣。

(4) 吹强氧化性气体-氧气, 气体流量1.5 L/min，保持时间5 min，进行深度氧化炼制高钒低硅钛型钒渣。造渣完成后降温冷却至室温,检测钒渣试样中氧化硅的质量百分含量为20%,氧化钛的质量百分含量为15%,氧化钒的质量百分含量为20%。检测造渣完成后铁水试样中硅的质量百分含量为0.32 %，钒的质量百分含量为0.10%, 钛的质量百分含量为0.12%。

实施例6：

(1) 在铁水罐3内盛装含钒铁水，控制温度不高于1250℃,铁水罐3内含钒铁水容量占全罐容积的75%，检测含钒铁水中硅的质量百分含量0.6 %，钒的质量百分含量0.34%,钛的质量百分含量0.18%。

(2) 加入铁水总量4 %wt 的添加剂，添加剂为萤石(CaF₂)。

(3) 保持在1250℃温度, 向含钒铁水中通入的弱氧化性气体为Ar气体混入氧气的混合气体，混入弱氧化性气体Ar中的氧气的比例为弱氧化性气体Ar₂容积的5%，气体流量1.8 L/min，通气时间24 min，完成淺度氧化后，扒掉脱硅、脱钛去杂反应产生的浮渣。

(4) 吹强氧化性气体-氧气, 气体流量0.5 L/min，保持时间2 min，进行深度氧化炼制高钒低硅钛型钒渣。造渣完成后降温冷却至室温,检测钒渣试样中氧化硅的质量百分含量为20%,氧化钛的质量百分含量为14%,氧化钒的质量百分含量为18%。检测造渣完成后铁水试样中硅的质量百分含量为0.22 %，钒的质量百分含量为0.06%, 钛的质量百分含量为0.12%。

实施例7：

(1) 在铁水罐3内盛装含钒铁水，控制温度不高于1300℃,铁水罐3内含钒铁水容量占全罐容积的75%，检测含钒铁水中硅的质量百分含量0.8 %，钒的质量百分含量0.34%,钛的质量百分含量0.16%。

(2) 加入铁水总量5 %wt 的添加剂，添加剂为白灰(CaO)与萤石(CaF₂) ，二者的比例根据需要配置。

(3) 保持在1300℃温度, 向含钒铁水中通入的弱氧化性气体为Ar气体混入空气的混合气体，混入弱氧化性气体Ar中的空气的比例为弱氧化性气体Ar₂容积的8%，气体流量1.8 L/min，通气时间22min，完成淺度氧化后，扒掉脱硅、脱钛去杂反应产生的浮渣。

(4) 吹强氧化性气体-氧气, 气体流量0.5 L/min，保持时间2 min，进行深度氧化炼制高钒低硅钛型钒渣。造渣完成后降温冷却至室温,检测钒渣试样中氧化硅的质量百分含量为22%,氧化钛的质量百分含量为14%,氧化钒的质量百分含量为17%。检测造渣完成后铁水试样中硅的质量百分含量为0.26 %，钒的质量百分含量为0.08%, 钛的质量百分含量为0.10%。

实施例8：

((1) 在铁水罐3内盛装含钒铁水，控制温度不高于1350℃,铁水罐3内含钒铁水容量占全罐容积的80%，检测含钒铁水中硅的质量百分含量1.0 %，钒的质量百分含量0.28%,钛的质量百分含量0.28%。

(2) 加入铁水总量4 %wt 的添加剂，添加剂为白云石(CaCO₃+MgCO₃)。

(3) 保持在1350℃温度, 向含钒铁水中通入的弱氧化性气体为Ar气体混入空气的混合气体，混入弱氧化性气体Ar中的空气的比例为弱氧化性气体Ar₂容积的10%，气体流量1.8 L/min，通气时间26 min，完成淺度氧化后，扒掉脱硅、脱钛去杂反应产生的浮渣。

(4) 吹强氧化性气体-氧气, 气体流量0.5 L/min，保持时间2 min，进行深度氧化炼制高钒低硅钛型钒渣。造渣完成后降温冷却至室温,检测钒渣试样中氧化硅的质量百分含量为24%,氧化钛的质量百分含量为16%,氧化钒的质量百分含量为20%。检测造渣完成后铁水试样中硅的质量百分含量为0.24 %，钒的质量百分含量为0.07%, 钛的质量百分含量为0.14%。

实施例9：

(1) 在铁水罐3内盛装含钒铁水，控制温度不高于1250℃,铁水罐3内含钒铁水容量占全罐容积的85%，检测含钒铁水中硅的质量百分含量0.3 %，钒的质量百分含量0.10%,钛的质量百分含量0.12%。

(2) 加入铁水总量7 %wt 的添加剂，添加剂为石灰石(CaCO₃)。

(3) 保持在1250℃温度, 向含钒铁水中通入的弱氧化性气体为CO₂气体混入氧气的混合气体，混入弱氧化性气体CO₂中的氧气的比例为弱氧化性气体CO₂容积的2%，气体流量1.8 L/min，通气时间30 min，完成淺度氧化后，扒掉脱硅、脱钛去杂反应产生的浮渣。

(4) 吹强氧化性气体-氧气, 气体流量0.5 L/min，保持时间2 min，进行深度氧化炼制高钒低硅钛型钒渣。造渣完成后降温冷却至室温,检测钒渣试样中氧化硅的质量百分含量为20%,氧化钛的质量百分含量为14%,氧化钒的质量百分含量为14%。检测造渣完成后铁水试样中硅的质量百分含量为0.15 %，钒的质量百分含量为0.09%, 钛的质量百分含量为0.08%。

Claims (2)

1.一种含钒铁水制备低硅钛型钒渣的方法，其特征在于：具体操作包括以下步骤：

步骤一 确定铁水罐内含钒铁水质量

在铁水罐内盛装含钒铁水，控制温度在1250～1550℃区间，铁水罐内含钒铁水容量占全罐容积的75～85%，含钒铁水中硅的质量百分含量不低于0.30%，不大于1.20%，钒的质量百分含量不低于0.10%，不大于0.60%，钛的质量百分含量不低于0.10%，不大于0.30%；

步骤二 铁水罐内加入定量添加剂

向铁水罐中加入添加剂作为熔炼促进剂，加入添加剂的数量为铁水总质量的1～5%，添加剂采用白灰(CaO)、萤石(CaF₂)、石灰石(CaCO₃)和白云石(CaCO₃+MgCO₃)中的一种或多种的混合物；

步骤三 铁水罐内弱氧化剂淺度氧化制备低硅钛铁水

弱氧化剂采用弱氧化性气体,从铁水罐顶部或铁水罐底部，以气体流量0.5～2.0 L/min，向含钒铁水中喷吹弱氧化剂，淺度氧化含钒铁水，进行脱硅、脱钛去杂和保钒的熔炼,得到了优化的高钒低硅钛铁水, 脱硅、脱钛去杂和保钒反应的温度不低于1250℃，不高于1550℃，脱硅、脱钛去杂和保钒时间不少于5 min，不多于30 min，完成后得到优化的高钒低硅钛铁水的脱硅率不低于60%，脱钛率不低于70%，脱钒率不高于5%；

步骤四 铁水罐内强氧化剂深度氧化炼制低硅钛型钒渣

强氧化剂采用强氧化性气体为氧气，从铁水罐顶部，以气体流量0.2～2.0 L/min吹炼经步骤三制备的优化低硅钛铁水，保持时间5～30min，进行深度氧化炼制高钒低硅钛型钒渣，造渣完成后降温冷却至室温, 分析钒渣及造渣完成后铁水试样的化学组成，钒渣试样中氧化硅的质量百分含量不大于30%，氧化钛的质量百分含量不大于15%，、氧化钒的质量百分含量不低于10%；造渣完成后铁水试样中硅的质量百分含量不大于0.50%，钒含量不大于0.10%，钛的质量百分含量不大于0.30%；

步骤五 钒渣、铁水分离

将铁水罐中钒渣倒出,完成钒渣、造渣完成后铁水的分离，得到高钒低硅钛型钒渣和低钒低硅钛铁水，之后将高钒低硅钛型钒渣运至渣场作提钒原料，低钒低硅钛铁水运至炼钢厂作为氧气炼钢原料。

2.根据权利要求1所述的含钒铁水制备低硅钛型钒渣的方法，其特征在于：步骤三中采用的所述弱氧化剂为弱氧化性气体CO₂，或为CO₂气体混入空气、或为CO₂气体混入氧气、或为Ar气体混入空气和Ar气体混入氧气的混合气体中的一种，混入弱氧化性气体中的空气或氧气的比例为弱氧化性气体容积的2～10%。