專利名稱：提釩冷卻劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于轉爐提釩的冷卻劑及其制備方法，更具體地講，涉及一種以渣鋼為原料的提釩冷卻劑及其制備方法。
背景技術：
我國是釩鈦磁鐵礦的大國，攀鋼、承鋼、昆鋼、成鋼等企業(yè)都是采用釩鈦磁鐵礦進行冶煉。釩鈦磁鐵礦高爐冶煉出的鐵水與普通鐵水相比，其釩含量高，而釩是一種重要的資源，因此釩鈦磁鐵礦冶煉出的鐵水在煉鋼前必須先進行提釩，促使釩氧化而制取釩渣。目前，國內外制取釩渣的生產(chǎn)方法較多，主要有新西蘭鐵水包吹釩工藝、南非搖包提釩工藝、 俄羅斯和中國的轉爐提釩工藝等，其它提釩工藝還包括含釩鋼渣提釩、石煤提釩工藝等。其中，以轉爐提釩的工藝最優(yōu)，技術經(jīng)濟指標最好。目前，國內外轉爐提釩的生產(chǎn)工藝主要是通過加入冷卻劑、控制過程溫度和吹煉時間來實現(xiàn)。在反應過程中，需通過加入冷卻劑控制熔池溫度，使熔池溫度保持在碳釩轉化溫度以下，以獲得V的高氧化率和高收得率，達到提釩保碳的目的，將[V](即，鐵水中的釩元素含量)降至0.05wt%以下。鐵水的冷卻是轉爐提釩生產(chǎn)的重點。鐵水的冷卻主要是往鐵水中加入冷卻劑，目前常用的冷卻劑如普通鐵礦石、冷固球團、廢鋼、氧化鐵皮和高品位礦等。目前常用的冷固球團一般采用鐵精礦粉、氧化鐵皮等為原料進行生產(chǎn)。2006年6 月21日公開的公開號為CN1789435A的中國專利申請公開了一種鐵水提釩控鈣冷卻劑及鐵水提釩控鈣工藝，其提釩冷卻劑的化學成分(wt% )為氧化鐵皮56% -60%、鐵精礦粉 30% -40%、結合劑5% -10%，該冷卻劑可增高釩的提取率和釩渣品位，穩(wěn)定釩渣氧化鈣含量。2009年I月7日公開的公開號為CN101338351A的中國專利申請公開了一種提釩冷卻劑及其制備方法和使用方法，該冷卻劑以氧化鐵皮或提釩污泥、含釩鐵精礦、結合劑為原料生產(chǎn)，含有 80wt% -95wt% 的鐵氧化物、3wt% -6wt% 的 Si02、0. Iwt % -O. 6wt% 的 V205、 1% -3% MgCl2。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一方面提供了一種以渣鋼為原料的提釩冷卻劑，以實現(xiàn)資源的利用最大化。本發(fā)明的另一方面提供了一種有效利用渣鋼為原料制備提釩冷卻劑的方法。通過參照下文給出的詳細描述，對于本發(fā)明所屬領域的普通技術人員而言，本發(fā)明的上述和其它方面將變得更加明顯。根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了一種提鑰;冷卻劑,所述提鑰;冷卻劑由20wt% _55wt% 的洛鋼、40wt% -75wt%的煉鋼氧化鐵皮和3wt% -5wt%的結合劑組成,所述洛鋼是由鋼洛回收處理得到。根據(jù)本發(fā)明所述的提釩冷卻劑，所述鋼渣優(yōu)選為含釩鋼渣。
根據(jù)本發(fā)明所述的提釩冷卻劑，所述結合劑為膨潤土、水泥、硅藻土中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種上述提釩冷卻劑的制備方法，上述制備方法包括以下步驟a、將渣鋼和煉鋼氧化鐵皮分別破碎、篩分，以形成粉粒；b、將按重量計3-5份結合劑和20-55份渣鋼粉粒及40_75份煉鋼氧化鐵皮粉粒進行配料；C、將配好的料進行混料，混料的同時加入水，水與料的重量比為(3-5) 50;d、將混勻的料進行壓球，將壓制好的球團干燥后即得提釩冷卻劑。根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，所述步驟a形成的渣鋼粉粒和煉鋼氧化鐵皮粉粒的粒徑< 3mm。根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，在步驟c中，水與料的重量比為3 50。根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，在步驟d中，將未成球團的料返回再次壓球。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有成本低、生產(chǎn)工藝簡單、資源利用率高、冷卻效果好等優(yōu)點。不僅能夠為轉爐提釩提供優(yōu)質的冷卻劑，而且能夠有效利用鋼鐵廠內部產(chǎn)生的諸如渣鋼和氧化鐵皮等二次資源，為企業(yè)節(jié)約成本、創(chuàng)造效益。


圖I是本發(fā)明的提釩冷卻劑的制備流程圖。
具體實施例方式下面將詳細描述根據(jù)本發(fā)明實施例的提釩冷卻劑及其制備方法。根據(jù)本發(fā)明實施例的提f凡冷卻劑由20wt% -55wt%的洛鋼、40wt% -75wt%的煉鋼氧化鐵皮和3wt% _5 1:%的結合劑組成。本發(fā)明中的渣鋼是由鋼渣回收處理得到的。鋼渣即為轉爐或電爐煉鋼生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的爐渣，爐渣中含有部分鋼粒，這部分鋼粒稱為渣鋼。本領域的技術人員應該知曉的是，其他鋼鐵生產(chǎn)方式產(chǎn)生的爐渣選出來鋼粒也可用于本提釩冷卻劑的生產(chǎn)。所述回收可以通過破碎、磁選等方式進行。某廠的煉鋼項目每年約產(chǎn)生鋼渣40萬噸，為了實現(xiàn)鋼渣的綜合利用，減少固體廢物的排放并降低對環(huán)境的污染，采用熱悶渣及破碎磁選技術處理鋼渣以實現(xiàn)渣鋼回收，通過處理可回收渣鋼2. 92萬噸，渣鋼TFe含量可達SOwt %以上。由于渣鋼的TFe含量高、雜質含量低等特點，渣鋼具有巨大的回收利用價值，將渣鋼作為提釩冷卻劑的原料，可提高資源利用率，有效利用好鋼鐵廠內部產(chǎn)生的二次資源，降低生產(chǎn)成本。在本發(fā)明的方法中，所述鋼渣優(yōu)選為諸如釩鈦磁鐵礦等的含釩鐵礦的煉鋼工藝中得到的含釩鋼渣，在本發(fā)明的方法中使用所述含釩鋼渣能夠在利用鋼渣的同時回收鋼渣中的釩元素， 從而可以提高釩收率。本發(fā)明中的煉鋼氧化鐵皮是指鋼鐵冶金各工藝過程中產(chǎn)生的氧化殼層，其主要成分是氧化鐵或氧化亞鐵。例如，來自軋鋼或連鑄過程中的氧化殼層。氧化鐵皮可改善熔渣流動性，也有利于脫磷，并且可以降溫。具體地，本發(fā)明的提釩冷卻劑中所采用的結合劑為膨潤土、水泥、硅藻土中的至少一種，可以根據(jù)生產(chǎn)需要和實際情況具體選擇。相應地，本發(fā)明還提供了上述提釩冷卻劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟a、將渣鋼和煉鋼氧化鐵皮分別破碎、篩分，以形成粉粒；b、將按重量計3-5份結合劑和 20-55份渣鋼粉粒及40-75份煉鋼氧化鐵皮粉粒進行配料；c、將配好的料進行混料，混料的同時加入水，水與料的重量比為(3-5) 50 ;d、將混勻的料進行壓球，將壓制好的球團干燥后即得提釩冷卻劑。提釩冷卻劑的制備方法具體還可以參見附圖I所示。如果提釩冷卻劑中渣鋼的比例過大，則渣鋼所不可避免帶入的CaO會導致釩渣鈣釩比過大而不利于后期釩制品生產(chǎn)；如果渣鋼的比例過小，則提釩冷卻劑的冷卻效果得不到保證。如果煉鋼氧化鐵皮的含量過少，則提釩冷卻劑帶入的FeO含量少，不利于迅速成渣。經(jīng)過驗證，采用上述配比可以使提釩冷卻劑達到最佳的提釩效果。優(yōu)選地，所述渣鋼和煉鋼氧化鐵皮的粒徑均< 3mm，其原因在于，在將冷卻劑原料混合并壓制成球團時，若原料粒徑太大，則會影響球團的成球率并從而影響效率?；炝蠒r加入一定量的水進行濕潤，可使渣鋼和煉鋼氧化鐵皮與結合劑更好地結合，提高提釩冷卻劑球團的成球率和球團的強度。其中，水與料的重量比為(3-5) 50。優(yōu)選地，水與料的重量比為3 50?；炝暇唧w可采用混料機、攪拌機等機械攪拌的混料設備。此外，將提釩冷卻劑原料混合后壓制成球團主要是因為球團利于下料，并且可以提高材料的利用率。但若球團中的水分過大，可能發(fā)生爐內大噴的危險現(xiàn)象，因此應盡量將球團干燥后再使用。例如，將壓制好的濕球團裝入鐵柵料斗中，自然風干兩天。配料時，可根據(jù)需要配制總重為5_15t的料再進行混料。壓球時，若有未成球團的料，可將其返回再次壓球，以提高成品率。壓球具體可采用壓球機等壓球設備。為了更好地理解本發(fā)明，下面結合實施例進一步說明本發(fā)明。在以下具體實施例中，所使用的渣鋼是由含釩鋼渣經(jīng)破碎、磁選等回收處理而得到的。例如，渣鋼的成份可以為TFe含量> 80wt%，P含量< O. 05wt%，S含量< O. 02wt%, V含量< 0. 005wt%。煉鋼氧化鐵皮的成份可以為TFe含量>63wt%，P含量<0. 02wt%, S 含量< O. 03wt%。實施例I將渣鋼、煉鋼氧化鐵皮分別破碎并篩分得到粒徑< 3mm的粉粒；然后將渣鋼、煉鋼氧化鐵皮、結合劑按質量比為25 70 5配料5t，結合劑為膨潤土；將其放入混料機中混合攪拌，攪拌過程中均勻加入300kg水，攪拌均勻后將料送入壓球機進行壓制，將未成球的料返回至壓球機料斗中并將壓制成的濕球團裝入鐵柵料斗中，自然風干2天。所得冷卻劑球團的一次成球率為86. 5%，形狀均勻且強度較好，從2m高度落下不碎，冷卻劑中TFe含量為65. 36wt%、P含量為O. 027wt%, S含量為O. 05wt%、含水量為I. 9wt%，完全滿足用作提釩冷卻劑的要求。采用本實施例的提釩冷卻劑提釩后，采用本實施例的提釩冷卻劑提釩后，鐵水中的釩從O. 361wt%降低到O. 047wt%，所得釩渣中V2O5的含量為16. llwt%, TFe 的含量27. 03wt%o實施例2將渣鋼、煉鋼氧化鐵皮分別破碎并篩分得到粒徑< 3mm的粉粒；然后將渣鋼、煉鋼氧化鐵皮、結合劑按質量比為55 40 5配料10t，結合劑為水泥和硅藻土；將其放入混料機中混合攪拌，攪拌過程中均勻加入600kg水，攪拌均勻后將料送入壓球機進行壓制，將未成球的料返回至壓球機料斗中并將壓制成的濕球團裝入鐵柵料斗中，自然風干2天。所得冷卻劑球團的一次成球率為87%，形狀均勻且強度較好，從2m高度落下不碎，冷卻劑中TFe 含量為70. 46wt%、P含量為O. 029wt%, S含量為O. 03wt%、含水量為2. Iwt%，完全滿足用作提釩冷卻劑的要求。采用本實施例的提釩冷卻劑提釩后，采用本實施例的提釩冷卻劑提釩后，鐵水中的釩從O. 359wt%降低到O. 053wt%，所得釩渣中V2O5的含量為15. 93wt%, TFe 的含量 27. 46wt%0實施例3將渣鋼、煉鋼氧化鐵皮分別破碎并篩分得到粒徑< 3mm的粉粒；然后將渣鋼、煉鋼氧化鐵皮、結合劑按質量比為22 75 3配料8t，結合劑為硅藻土；將其放入混料機中混合攪拌，攪拌過程中均勻加入480kg水，攪拌均勻后將料送入壓球機進行壓制，將未成球的料返回至壓球機料斗中并將壓制成的濕球團裝入鐵柵料斗中，自然風干2天。所得冷卻劑球團的一次成球率為85. 7%，形狀均勻且強度較好，從2m高度落下不碎，冷卻劑中TFe含量為69. 95wt%、P含量為O. 023wt%, S含量為O. 04wt%，含水量為I. 8wt%，完全滿足用作提釩冷卻劑的要求。采用本實施例的提釩冷卻劑提釩后，采用本實施例的提釩冷卻劑提釩后，鐵水中的釩從O. 331wt%降低至IJ O. 047wt%，所得釩渣中V2O5的含量為15. 72wt%, TFe 的含量26. 71wt%0實施例4將渣鋼、煉鋼氧化鐵皮分別破碎并篩分得到粒徑< 3mm的粉粒；然后將渣鋼、煉鋼氧化鐵皮、結合劑按質量比為54 42 4配料15t，結合劑為膨潤土和硅藻土；將其放入混料機中混合攪拌，攪拌過程中均勻加入900kg水，攪拌均勻后將料送入壓球機進行壓制， 將未成球的料返回至壓球機料斗中并將壓制成的濕球團裝入鐵柵料斗中，自然風干2天。 所得冷卻劑球團的一次成球率為86. 2 %，形狀均勻且強度較好，從2m高度落下不碎，冷卻劑中TFe含量為67. 91wt%, P含量為O. 027wt%、S含量為O. 06wt%、含水量為2. Owt%， 完全滿足用作提釩冷卻劑的要求。采用本實施例的提釩冷卻劑提釩后，采用本實施例的提釩冷卻劑提釩后，鐵水中的釩從O. 307wt%降低到O. 043wt%，所得釩渣中V2O5的含量為 15. 43wt%,TFe 的含量 27. 81wt%0實施例5將渣鋼、煉鋼氧化鐵皮分別破碎并篩分得到粒徑< 3mm的粉粒；然后將渣鋼、煉鋼氧化鐵皮、結合劑按質量比為50 45 5配料12t，結合劑為膨潤土、硅藻土和水泥；將其放入混料機中混合攪拌，攪拌過程中均勻加入720kg水，攪拌均勻后將料送入壓球機進行壓制，將未成球的料返回至壓球機料斗中并將壓制成的濕球團裝入鐵柵料斗中，自然風干2 天。所得冷卻劑球團的一次成球率為86. 7%，形狀均勻且強度較好，從2m高度落下不碎，冷卻劑中TFe含量為67. 33wt%、P含量為O. 026wt%、S含量為O. 05wt%、含水量為2. Iwt %, 完全滿足用作提釩冷卻劑的要求。采用本實施例的提釩冷卻劑提釩后，采用本實施例的提釩冷卻劑提釩后，鐵水中的釩從O. 316wt%降低到O. 051wt%，所得釩渣中V2O5的含量為 15. 2IwtTFe 的含量 27. 93wt%0實施例6將渣鋼、煉鋼氧化鐵皮分別破碎并篩分得到粒徑< 3mm的粉粒；然后將渣鋼、煉鋼氧化鐵皮、結合劑按質量比為20 75 5配料20t，結合劑為膨潤土和水泥；將其放入混料機中混合攪拌，攪拌過程中均勻加入960kg水，攪拌均勻后將料送入壓球機進行壓制，將未成球的料返回至壓球機料斗中并將壓制成的濕球團裝入鐵柵料斗中，自然風干2天。所得冷卻劑球團的一次成球率為85. 2 %，形狀均勻且強度較好，從2m高度落下不碎，冷卻劑中TFe含量為65. 17wt%、P含量為O. 022wt%, S含量為O. 04wt%、含水量為2. 3wt%，完全滿足用作提釩冷卻劑的要求。采用本實施例的提釩冷卻劑提釩后，采用本實施例的提釩冷卻劑提釩后，鐵水中的釩從O. 349wt%降低到O. 050wt%，所得釩渣中V2O5的含量為 15. 36wt%,TFe 的含量 28. Olwt%。綜上所述，本發(fā)明所生產(chǎn)的提釩冷卻劑球團，球團形狀均勻，強度較好，從2m高度落下不碎，一次成球率高達85%以上，所造的球團中TFe含量達到了 65wt%以上，含P、S、 水等成份少，完全滿足用作提釩冷卻劑的要求。此外，本發(fā)明不僅能夠將鋼渣回收得到的渣鋼進行完全地有效利用、節(jié)約成本，而且能夠適應轉爐提釩生產(chǎn)要求，有利于資源的利用最大化。盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的實施例具體描述了本發(fā)明的提釩冷卻劑及其制備方法，但是本領域的技術人員應該知道，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對實施例做出各種形式的改變。
權利要求
1.一種提鑰;冷卻劑，其特征在于，所述提鑰;冷卻劑由20wt % -55wt %的洛鋼、 40wt% -75wt%的煉鋼氧化鐵皮和3wt% -5wt%的結合劑組成,所述洛鋼是由鋼洛回收處理得到。
2.根據(jù)權利要求I所述的提釩冷卻劑，其特征在于，所述鋼渣為含釩鋼渣。
3.根據(jù)權利要求I所述的提釩冷卻劑，其特征在于，所述結合劑為膨潤土、水泥、硅藻土中的至少一種。
4.一種權利要求I至3中任一項所述的提釩冷卻劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟a、將渣鋼和煉鋼氧化鐵皮分別破碎、篩分，以形成粉粒；b、將按重量計3-5份結合劑和20-55份渣鋼粉粒及40-75份煉鋼氧化鐵皮粉粒進行配料；C、將配好的料進行混料，混料的同時加入水，水與料的重量比為(3-5) 50； d、將混勻的料進行壓球，將壓制好的球團干燥后即得提釩冷卻劑。
5.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a形成的渣鋼粉粒和煉鋼氧化鐵皮粉粒的粒徑彡3mm。
6.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，在步驟c中，水與料的重量比為 3 50。
7.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，在步驟d中，將未成球團的料返回再次壓球。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種提釩冷卻劑及其制備方法，所述提釩冷卻劑由20wt％-55wt％的渣鋼、40wt％-75wt％的煉鋼氧化鐵皮和3wt％-5wt％的結合劑組成，所述渣鋼是由鋼渣回收處理得到；所述提釩冷卻劑的制備方法包括破料、配料、混料、成球等步驟。本發(fā)明具有成本低、生產(chǎn)工藝簡單、資源利用率高、冷卻效果好等優(yōu)點。不僅能夠為轉爐提釩提供優(yōu)質的冷卻劑，而且能夠有效利用好鋼鐵廠內部產(chǎn)生的二次資源，為企業(yè)節(jié)約成本、創(chuàng)造效益。
文檔編號C21C5/36GK102586538SQ20121003781
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月20日 優(yōu)先權日2012年2月20日
發(fā)明者卓鈞, 周海龍, 戈文蓀, 王建, 翁建軍, 董克平, 陳永, 陳煉, 黃正華 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司, 攀鋼集團西昌鋼釩有限公司