專利名稱：冶煉鈮鋼以及冶煉釩鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冶煉鈮鋼以及冶煉釩鋼的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鈮鋼或鋼鐵冶煉方法是在鐵水或生鐵經(jīng)轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉之后，再經(jīng)二次精煉，熔配法加入鈮鐵合金，制備含鈮鋼或其他鋼鐵產(chǎn)品。然而，由于白云鄂博礦不僅富含量鐵、稀土等元素，而且富含豐富的鈮等70多種元素，140多種礦物，其中稀土的儲量為居世界第一，鈮的儲量為居世界第二。然而，由于白云鄂博礦鈮礦物密切共生、嵌布粒度極細(xì)，可選差異性少，選別富集困難，鈮資源的選礦已成為世界性的難題。目前，隨著白云鄂博鐵礦的開采，鐵的利用率為70%，稀土的利用率僅為10%，而鈮資源幾乎為零。鈮資源在選礦過程中部分進(jìn)入尾礦，進(jìn)入鐵精礦中的鈮資源經(jīng)高爐冶煉進(jìn)入鐵水，含鈮鐵水經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉鈮被氧化進(jìn)入爐渣，也未被利用。

發(fā)明內(nèi)容
針對相關(guān)技術(shù)中存在的一個或多個問題，本發(fā)明的目的在于提供一種從含鈮鐵水中冶煉鈮鋼的方法，步驟如下將含鈮生鐵或含鈮鐵水，置于中頻爐中，升溫至選自1350°C 1600°C的設(shè)定溫度，加入造渣劑；造渣劑熔化后，從鐵水底部吹入工業(yè)純氧，控制鐵水溫度在該設(shè)定溫度± 10°C之內(nèi)，供氧強度控制在O. I 10. ONmVt · min之內(nèi)；在吹純氧維持在50min 8小時之后，可選擇性地對鐵水進(jìn)行脫碳、脫硫、脫磷的任意組合處理，然后再進(jìn)行提鈮或保鈮；接著，根據(jù)冶煉鋼種要求，依次進(jìn)行脫氧、二次精煉、合金化，以冶煉含鈮微合金鋼。優(yōu)選地，含鈮鐵水的成份為C質(zhì)量百分比為4. O % 4. 4%、Si質(zhì)量百分比為 O. 1% O. 7%、Mn 質(zhì)量百分比為 O. 1% O. 6%、S 彡 O. 06%、P 彡 O. l%、Nb = O. 015% O. 1%。優(yōu)選地，造渣劑包含CaO、SiO2和CaF2，根據(jù)熔渣的堿度、鐵水的溫度，按照一定的比例加入鐵水表面，熔渣熔化后，才能進(jìn)行吹入工業(yè)純氧。本發(fā)明還提供一種從含釩鐵水中冶煉釩鋼的方法，步驟如下將含釩生鐵或含釩鐵水，置于中頻爐中，升溫至選自1350°C 1600°C的設(shè)定溫度，加入造渣劑；造渣劑熔化后，從鐵水底部吹入工業(yè)純氧，控制鐵水溫度在該設(shè)定溫度± 10°C之內(nèi)，供氧強度控制在O. I 10. ONmVt · min之內(nèi)；在吹純氧維持在50min 8小時之后，可選擇性地對鐵水進(jìn)行脫碳、脫硫、脫磷的任意組合處理，然后再進(jìn)行提釩或保釩；
接著，根據(jù)冶煉鋼種要求，依次進(jìn)行脫氧、二次精煉、合金化，以冶煉含釩微合金鋼。優(yōu)選地，含釩鐵水的成份為C質(zhì)量百分比為4. 0% 4. 4%、Si質(zhì)量百分比為 O. 1% O. 7%、Mn 質(zhì)量百分比為 O. I % O. 6%、S≤ O. 06%、P ≤ O. I %、V = O. I % O. 5%。優(yōu)選地，造渣劑的主要成份是CaO、SiO2和CaF2，根據(jù)熔渣的堿度、鐵水的溫度，按照一定的比例加入鐵水表面，熔渣熔化后，才能進(jìn)行所述的吹入工業(yè)純氧。優(yōu)選地，含鈮鐵水按重量百分比計包括C 4. 23%, Si 0. 33 %、Mn :0. 54%、P : O. 089%, S 0. 046%, Nb :0. 015%，將含鈮鐵水置于中頻爐中，升溫至1350°C時，加入造渣劑，造渣劑包括CaO和CaF2，其中CaO和CaF2的質(zhì)量比例為90 10，并且加入的造渣劑的質(zhì)量為含鈮鐵水的3%，待造渣劑熔化后，從含鈮鐵水吹氧，其中吹氧強度為O. 2Nm3/t -min, 吹煉時間為50min。優(yōu)選地，含鈮鐵水按重量百分比計包括C :4. 13%、Si :0. 436%、Mn :0. 437%、 P 0. 097%, S 0. 051%, Nb :0. 015 %，將含鈮鐵水置于中頻爐中，升溫至1350±10°C時， 加入造渣劑，造渣劑包括CaO、SiO2以及CaF2，其中CaO、SiO2以及CaF2的質(zhì)量比例為 47.5 47. 5 5，并且加入的造渣劑的質(zhì)量為含鈮鐵水的3%，待造渣劑熔化后，從含鈮鐵水吹氧，其中吹氧強度為O. 5Nm3/t · min，吹煉時間為8小時。優(yōu)選地，含鈮鐵水按重量百分比計包括C 4. 21%, Si 0. 409%, Mn :0. 443%, P O. 098%, S 0. 049%, Nb :0. 01 %，將含鈮鐵水置于中頻爐中，升溫至1475± 10°C時，加入造渣劑，造渣劑包括Ca0、Si02以及CaF2，其中Ca0、Si02以及CaF2的質(zhì)量比例為60 13 27， 并且加入的造渣劑的質(zhì)量為含鈮鐵水的3%，待造渣劑熔化后，從含鈮鐵水吹氧，其中吹氧強度為O. 5Nm3/t · min,吹煉時間為8小時。優(yōu)選地，含釩鐵水按重量百分比計包括C :4. 23%、Si 0. 31%, Mn 0. 443%, P O. 1%, S 0. 049%、V :0. 3%，將含釩鐵水置于中頻爐中，升溫至1500±10°C時，加入造渣劑，造渣劑包括CaO、SiO2以及CaF2，其中CaO、SiO2以及CaF2的質(zhì)量比例為60 15 25， 并且加入的造渣劑的質(zhì)量為含釩鐵水的3%，待造渣劑熔化后，從含釩鐵水吹氧，其中吹氧強度為0. 3Nm3/t · min,吹煉時間為8小時。相比于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明的有益效果在于根據(jù)選擇性氧化的原理，采取底吹氧氣的辦法吹氧，使鐵水中的碳、硅等元素氧化去除、提取鐵水中各種所需元素，而選擇性保留鐵水中的有價元素如鈮或者釩元素，并使其在鐵水或鋼水中的含量保持在一定的范圍內(nèi)，根據(jù)冶煉鋼種添加所需合金元素，冶煉含鈮微合金鋼或釩鋼，另外該方法無需常規(guī)的轉(zhuǎn)爐，工藝簡單。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I是本發(fā)明的從含鈮鐵水中冶煉鈮鋼的方法流程圖；圖2是本發(fā)明的從含釩鐵水中冶煉釩鋼的方法流程圖；以及圖3是本發(fā)明的鐵水加渣吹氧冶煉示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖I所示，從含鈮鐵水中冶煉鈮鋼的步驟如下將含鈮生鐵或含鈮鐵水，置于中頻爐I (如圖3所示)中，升溫至1350°C 1600°C， 加入造洛劑；造渣劑熔化后，從鐵水底部吹入工業(yè)純氧，控制鐵水溫度在設(shè)定溫度± 10°C之內(nèi)， 供氧強度控制在O. I 10. ONm3/1 *min (標(biāo)準(zhǔn)工況下每分鐘每噸吹氧O. I 10. O立方米) 之內(nèi)；在吹純氧維持在50min 8小時之后，可選擇性地對鐵水進(jìn)行脫碳、脫硫、脫磷的任意組合處理，然后再進(jìn)行提鈮或保鈮；接著，根據(jù)冶煉鋼種要求，依次進(jìn)行脫氧、二次精煉、合金化，以冶煉含鈮微合金鋼。其中，含鈮鐵水的成份為C質(zhì)量百分比為4.0% 4.4%、Si質(zhì)量百分比為 O. 1% O. 7%、Mn 質(zhì)量百分比為 O. 1% O. 6%、S 彡 O. 06%、P 彡 O. l%、Nb = O. 015%
O.I %。造渣劑包含CaO、SiO2和CaF2，根據(jù)熔渣的堿度、鐵水的溫度，按照一定的比例加入鐵水表面,熔渣熔化后,才能進(jìn)行吹入工業(yè)純氧。如圖2所示，從含釩鐵水中冶煉釩鋼的步驟如下將含釩生鐵或含釩鐵水，置于中頻爐I中，升溫至1350°C 1600°C，加入造渣劑；造渣劑熔化后，從鐵水底部吹入工業(yè)純氧，控制鐵水溫度在設(shè)定溫度± 10°C之內(nèi)， 供氧強度控制在O. I 10. ONmVt · min之內(nèi)；在吹純氧維持在50min 8小時之后，可選擇性地對鐵水進(jìn)行脫碳、脫硫、脫磷的任意組合處理，然后再進(jìn)行提釩或保釩；接著，根據(jù)冶煉鋼種要求，依次進(jìn)行脫氧、二次精煉、合金化，以冶煉含釩微合金鋼。其中，含釩鐵水的成份為C質(zhì)量百分比為4.0% 4. 4 %、Si質(zhì)量百分比為
O.1% O. 7%、Mn 質(zhì)量百分比為 O. I % O. 6%、S 彡 O. 06%、P 彡 O. I %、V = O. I %
O.5%。造渣劑的主要成份是CaO、SiO2和CaF2,根據(jù)熔渣的堿度、鐵水的溫度，按照一定的比例加入鐵水表面，熔渣熔化后，才能進(jìn)行所述的吹入工業(yè)純氧。下面通過4個具體實施例來詳細(xì)描述本發(fā)明的從含鈮鐵水中冶煉鈮鋼以及從含釩鐵水中冶煉釩鋼的方法。實施例I :將含鈮生鐵置于底吹中頻爐I內(nèi)，鐵水成份見表1，加熱熔化，溫度達(dá)到 1350°C時，加入造渣劑，CaO CaF2 = 90 10，加入量為生鐵質(zhì)量的3%，吹氧，吹氧強度為
O.2Nm3/1 · min,吹煉時間為50min,可以選擇性地脫娃和硫,鐵水成份變化見表I。表I含鈮鐵水及吹煉前后成份(wt. % )(質(zhì)量百分比)
權(quán)利要求
1.一種冶煉鈮鋼的方法，其特征在于將含鈮生鐵或含鈮鐵水，置于中頻爐中，升溫至選自1350°C 1600°C的設(shè)定溫度，加入造渣劑；造渣劑熔化后，從鐵水底部吹入工業(yè)純氧，控制鐵水溫度在所述設(shè)定溫度± 10°C之內(nèi)， 供氧強度控制在O. I 10. ONmVt · min之內(nèi)；在所述吹純氧維持在50min 8小時之后，可選擇性地對鐵水進(jìn)行脫碳、脫硫、脫磷的任意組合處理，然后再進(jìn)行提鈮或保鈮；接著，依次進(jìn)行脫氧、二次精煉、合金化，以冶煉含鈮微合金鋼。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于含鈮鐵水的成份為C質(zhì)量百分比為4. O % 4. 4 %、Si質(zhì)量百分比為O. I % O. 7 %、 Mn 質(zhì)量百分比為 O. 1% O. 6%、S 彡 O. 06%、P 彡 O. l%、Nb = O. 015% O. 1%。
3.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的冶鋼方法，其特征在于所述的造渣劑包含Ca0、Si02和CaF2，根據(jù)熔渣的堿度、鐵水的溫度，按照一定的比例加入鐵水表面，熔渣熔化后，才能進(jìn)行所述的吹入工業(yè)純氧。
4.一種冶煉釩鋼的方法，其特征在于，方法步驟如下將含釩生鐵或含釩鐵水，置于中頻爐中，升溫至選自1350°C 1600°C的設(shè)定溫度，加入造渣劑；造渣劑熔化后，從鐵水底部吹入工業(yè)純氧，控制鐵水溫度在所述設(shè)定溫度± 10°C之內(nèi)， 供氧強度控制在O. I 10. ONmVt · min之內(nèi)；在所述吹純氧維持在50min 8小時之后，可選擇性地對鐵水進(jìn)行脫碳、脫硫、脫磷的任意組合處理，然后再進(jìn)行提釩或保釩；接著，根據(jù)冶煉鋼種要求，依次進(jìn)行脫氧、二次精煉、合金化，以冶煉含釩微合金鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于含釩鐵水的成份為C質(zhì)量百分比為4. O % 4. 4 %、Si質(zhì)量百分比為O. I % O. 7 %、 Mn 質(zhì)量百分比為 O. 1% 0.6%、S 彡 O. 06%、P 彡 O. 1%、V = O. 1% 0.5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4-5中任一項所述的方法,其特征在于所述的造渣劑的主要成份是Ca0、Si02和CaF2，根據(jù)熔渣的堿度、鐵水的溫度，按照一定的比例加入鐵水表面，熔渣熔化后，才能進(jìn)行所述的吹入工業(yè)純氧。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述含鈮鐵水按重量百分比計包括C 4. 23%,Si 0. 33%,Mn :0. 54%,P 0. 089%,S O. 046%, Nb :0. 015%，將所述含鈮鐵水置于中頻爐中，升溫至1350°C時，加入造渣劑，所述造渣劑包括CaO和CaF2，其中所述CaO和所述CaF2的質(zhì)量比例為90 10，并且加入的所述造渣劑的質(zhì)量為所述含鈮鐵水的3%，待所述造渣劑熔化后，從所述含鈮鐵水吹氧，其中吹氧強度為O. 2Nm3/1 · min,吹煉時間為50min。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述含鈮鐵水按重量百分比計包括C :4. 13%,Si :0. 436%,Mn :0. 437%,P :0. 097%, S :0. 051%, Nb :0. 015%，將所述含鈮鐵水置于中頻爐中，升溫至1350±10°C時，加入造渣劑，所述造渣劑包括CaO、SiO2以及CaF2，其中所述CaO、SiO2以及所述CaF2的質(zhì)量比例為 47.5 : 47.5 : 5，并且加入的所述造渣劑的質(zhì)量為所述含鈮鐵水的3%，待所述造渣劑熔化后，從所述含銀鐵水吹氧，其中吹氧強度為O. 5Nm3/t · min,吹煉時間為8小時。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述含鈮鐵水按重量百分比計包括C :4. 21%,Si :0. 409%,Mn :0. 443%,P :0. 098%, S :0. 049%, Nb :0. 01%，將所述含鈮鐵水置于中頻爐中，升溫至1475±10°C時，加入造渣劑，所述造渣劑包括CaO、SiO2以及CaF2，其中所述CaO、SiO2以及所述CaF2的質(zhì)量比例為 60 13 27，并且加入的所述造渣劑的質(zhì)量為所述含鈮鐵水的3%，待所述造渣劑熔化后， 從所述含鈮鐵水吹氧，其中吹氧強度為O. 5Nm3/t · min，吹煉時間為8小時。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述含釩鐵水按重量百分比計包括C :4. 23%, Si :0. 31%, Mn :0. 443%、P :0. I %、 S :0. 049%, Nb :0. 01%，將所述含釩鐵水置于中頻爐中，升溫至1500±10°C時，加入造渣劑，所述造渣劑包括CaO、SiO2以及CaF2，其中所述CaO、SiO2以及所述CaF2的質(zhì)量比例為 60 15 25，并且加入的所述造渣劑的質(zhì)量為所述含釩鐵水的3%，待所述造渣劑熔化后， 從所述含釩鐵水吹氧，其中吹氧強度為O. 3Nm3/t · min，吹煉時間為8小時。
全文摘要
本發(fā)明提供一種從含鈮鐵水中冶煉鈮鋼的方法，步驟如下將含鈮生鐵或含鈮鐵水，置于中頻爐中，升溫至選自1350℃～1600℃的設(shè)定溫度，加入造渣劑；造渣劑熔化后，從鐵水底部吹入工業(yè)純氧，控制鐵水溫度在設(shè)定溫度±10℃之內(nèi)，供氧強度控制在0.1～10.0Nm3/t·min之內(nèi)；在吹純氧維持在50min～8小時之后，可選擇性地對鐵水進(jìn)行脫碳、脫硫、脫磷的任意組合處理，然后再進(jìn)行提鈮或保鈮。根據(jù)選擇性氧化的原理，采取底吹氧氣的辦法吹氧，使鐵水中的碳、硅等元素氧化去除、提取鐵水中各種所需元素，而選擇性保留鐵水中的有價元素如鈮、錳或者釩等元素，并使其在鐵水或鋼水中的含量保持在一定的范圍內(nèi)。
文檔編號C21C7/00GK102605231SQ20111043463
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者姜銀舉, 徐掌印, 李保衛(wèi), 李巖, 趙增武 申請人:內(nèi)蒙古科技大學(xué)