專利名稱：一種提釩冷壓塊及其制備方法和應(yīng)用及提釩方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提釩冷壓塊及其制備方法和應(yīng)用及提釩方法。
背景技術(shù)：
提釩工序的主要目的是脫釩保碳，即得到高品位的釩渣及一定含量的碳和一定溫度的鋼水。但鐵水中化學(xué)物質(zhì)不斷氧化放熱，導(dǎo)致鐵水的溫度不斷升高，不利于釩的氧化。為了更好地控制溫度，需在提釩過(guò)程中加入適當(dāng)?shù)睦鋮s劑進(jìn)行調(diào)溫，從而保證釩反應(yīng)的最佳溫度區(qū)間。目前，如何提高“資源利用率、提高冷壓塊冶金性能，解決含鐵塵泥粉料再利用等問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)企業(yè)循環(huán)發(fā)展”已成為行業(yè)開發(fā)的重點(diǎn)，也是環(huán)保、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的迫切需要。我國(guó)鋼鐵工業(yè)伴生的二次含鐵資源除塵灰(如燒結(jié)除塵灰、返礦除塵灰、高爐除塵灰、煉鋼轉(zhuǎn)爐LT干法除塵灰、提釩轉(zhuǎn)爐LT干法除塵灰)每年產(chǎn)生上萬(wàn)噸，這些除塵灰含鐵量高達(dá)45%左右，有著較高的利用價(jià)值，雖然如此，除塵灰的綜合利用還是比較困難，特別是轉(zhuǎn)爐干法除塵灰這種極細(xì)的粉灰，利用起來(lái)尤其困難。目前，大多數(shù)企業(yè)將除塵灰(污泥)返回?zé)Y(jié)進(jìn)行配料，但是返回 燒結(jié)存在流程長(zhǎng)，金屬收得率低的缺點(diǎn)。另外，由于干法除塵灰溫度高、粒度細(xì)、含氧化鈣易潮解等缺點(diǎn)，還沒(méi)有人將其用于制備提釩冷卻劑。CN101525689A公開了一種將電爐除塵灰、鐵皮和碳粉混合壓球制備自還原冷壓塊的方法，但該方法制備的冷壓塊只適合用于高爐煉鐵，不適合用作提釩冷卻劑。CN101338351A公開了一種提釩冷卻劑及其制備方法，以提釩污泥、鐵精礦粉和氧化鐵皮為原料制得提釩冷卻劑，但是含釩鐵精礦粉價(jià)格高，增加了提釩的成本，而且此方法造球后采用自然條件下干燥72小時(shí)來(lái)干燥濕球，制備時(shí)間長(zhǎng)，場(chǎng)地占用大，所得的成品機(jī)械強(qiáng)度低，粉塵大，每球的機(jī)械強(qiáng)度為500-700N，冷壓塊的冷卻強(qiáng)度為3-4°C.kg/t鐵水，用于提釩工藝中，釩的氧化率為85.7%左右。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用干法除塵灰制備提釩冷壓塊的方法和由該方法制得的冷壓塊及其在提釩過(guò)程中的應(yīng)用和一種提釩方法。本發(fā)明提供一種提釩冷壓塊的制備方法，其特征在于，該方法包括將除塵灰、氧化鐵皮和粘結(jié)劑均勻混合，將所得混合物進(jìn)行造球，制得濕球，然后干燥濕球，以所述混合物的總重量為基準(zhǔn)，所述除塵灰的用量為65-95重量％，所述氧化鐵皮的用量為2-32重量％，所述粘結(jié)劑的用量為3-33重量％。本發(fā)明提供一種提釩冷壓塊，其特征在于，所述冷壓塊由上述制備方法制備得到，且所述冷壓塊含有3-10重量％的Si02、0.5-5重量％的Ca0、0.01-0.35重量％的V205、
0.5-3重量％的Al2O3、70-90重量％的鐵的氧化物。本發(fā)明還提供了上述冷壓塊作為提釩冷卻劑的應(yīng)用。本發(fā)明提供一種提釩方法，該方法包括將冷壓塊加入含釩鐵水中，再對(duì)含釩鐵水進(jìn)行吹煉，其特征在于，所述冷壓塊為上述提釩冷壓塊。通過(guò)以上技術(shù)方案，不僅有效解決了鋼鐵工業(yè)中除塵灰和氧化鐵皮再利用的難題，且在不配加含釩鐵精礦粉原料的情況下制備出了機(jī)械強(qiáng)度和冷卻強(qiáng)度均較高的提釩冷壓塊，在一定程度上降低了提釩的成本。本發(fā)明有效利用干法除塵灰制得了提釩冷壓塊，而且制得的冷壓塊具有機(jī)械強(qiáng)度和冷壓強(qiáng)度均較高、粉塵小的優(yōu)點(diǎn)，每球的機(jī)械強(qiáng)度為750-1500N，冷壓塊的冷卻強(qiáng)度為
3.5-4.50C.kg/t鐵水，將本發(fā)明中的冷壓塊用于提釩工藝中，釩的氧化率提高到了 86%以上，有效地提高了釩資源的利用率。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式
部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。本發(fā)明提供一種提釩冷壓塊的制備方法，其特征在于，該方法包括將除塵灰、氧化鐵皮和粘結(jié)劑均勻混合，將所得混合物進(jìn)行造球，制得濕球，然后干燥濕球，以所述混合物的總重量為基準(zhǔn)，所述除塵灰的用量為65-95重量％，優(yōu)選為70-80重量％ ;所述氧化鐵皮的用量為2-32重量％，優(yōu)選為15-25重量％ ;所述粘結(jié)劑的用量為3-33重量％，優(yōu)選為5-15重量％。當(dāng)粘結(jié)劑的用量在15-33重量％范圍內(nèi)時(shí)，會(huì)在一定程度上增加提釩冷壓塊制備的成本，因此，以所述混合物的總重量為基準(zhǔn)，粘結(jié)劑的用量?jī)?yōu)選為5-15重量％。

根據(jù)本發(fā)明提供的制備方法，所述混合只要使混合物從外觀上看起來(lái)混合均勻即可，優(yōu)選情況下，所述混合在圓盤混料機(jī)中進(jìn)行，混合時(shí)間為5-15min。根據(jù)本發(fā)明提供的制備方法，所述除塵灰可以為鋼鐵廠除塵系統(tǒng)所收得的各種含鐵除塵灰及其混合所得除塵灰，所述除塵灰主要含有鐵的氧化物、SiO2及V2O5，優(yōu)選情況下，所述除塵灰中Fe2O3的含量為27-55重量％，F(xiàn)eO的含量為32-65重量％，SiO2的含量為2_10重量％，V2O5的含量為0.01-0.3重量％，CaO的含量為1_9重量％。優(yōu)選地，所述除塵灰為煉鐵除塵灰、煉鋼轉(zhuǎn)爐LT干法除塵灰、提釩轉(zhuǎn)爐LT干法除塵灰、LF爐除塵灰、RH除塵灰及含鐵污泥中的一種或多種。根據(jù)本發(fā)明提供的制備方法，所述氧化鐵皮主要含有鐵的氧化物及SiO2，優(yōu)選情況下，所述氧化鐵皮中Fe2O3的含量為28-35重量％，F(xiàn)eO的含量為58-65重量％，SiO2的含
量為2_8重量％。優(yōu)選地，所述氧化鐵皮為連鑄氧化鐵皮、熱軋氧化鐵皮和冷軋氧化鐵皮中的一種或多種。根據(jù)本發(fā)明提供的制備方法，所述粘結(jié)劑可以是各種能將氧化鐵皮和除塵灰粘結(jié)在一起進(jìn)行造球并能增強(qiáng)冷壓塊耐高溫性質(zhì)的本領(lǐng)域常用粘結(jié)劑，優(yōu)選情況下，所述粘結(jié)劑含有球粘土和硼改性酚醛樹脂，且所述球粘土和硼改性酚醛樹脂的重量比可以為1-1.5: 1，當(dāng)選用球粘土和硼改性酚醛樹脂作為粘結(jié)劑時(shí)，可進(jìn)一步提高所述提釩冷壓塊的機(jī)械強(qiáng)度。其中，球粘土的主要成份包括SiO2(44-63重量％ )、Al2O3(28_37重量％ )和Fe2O3(0.6-2重量％ );硼改性酚醛樹脂可以為現(xiàn)有的各種酚醛樹脂經(jīng)硼改性后的產(chǎn)物，改性的方法已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，例如可以參見《有機(jī)硼改性酚醛樹脂的耐熱性研究》一文，在此不再贅述。使用含有硼改性酚醛樹脂的粘結(jié)劑可賦予冷壓塊更優(yōu)異的耐高溫性倉(cāng)泛。根據(jù)本發(fā)明提供的制備方法，所述濕球的平均粒度可以在較寬范圍內(nèi)選擇，優(yōu)選情況下，所述濕球的平均粒度可以為30-50mm。通過(guò)將濕球的平均粒度控制在上述范圍內(nèi)，一方面能夠在提釩時(shí)延長(zhǎng)冷卻劑在熔池中的消解時(shí)間，從而達(dá)到更好的提釩效果，另一方面還能使成球率達(dá)92%以上。根據(jù)本發(fā)明提供的制備方法，所述制備方法還可以包括對(duì)造球后得到的濕球進(jìn)行篩分，所述篩分可以在振動(dòng)篩上進(jìn)行，篩下物可返回再次參與造球。根據(jù)本發(fā)明提供的制備方法，所述干燥可以在本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的干燥條件下進(jìn)行，考慮到短時(shí)間的高溫干燥可以進(jìn)一步增強(qiáng)冷壓塊的機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)選情況下，所述干燥的條件包括溫度為150-500°C，時(shí)間為l_5h。本發(fā)明提供一種提釩冷壓塊，其特征在于，所述冷壓塊由上述制備方法制備得到，且所述冷壓塊含有3-10重量％的Si02、0.5-5重量％的Ca0、0.01-0.35重量％的V205、
0.5-3重量％的Al2O3、70-90重量％的鐵的氧化物。所述冷壓塊每球的機(jī)械強(qiáng)度為750-1500N，當(dāng)使用本發(fā)明優(yōu)選的粘結(jié)劑和干燥方法時(shí)，所述機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)選為1000-1500N，冷壓塊的冷卻強(qiáng)度為3.5-4.5°C.kg/t鐵水。進(jìn)一步優(yōu)選情況下，所述冷壓塊含水量小于2重量％，可以通過(guò)干燥條件來(lái)控制所述冷壓塊的含水量。本發(fā)明還提供上述提釩冷`壓塊作為提釩冷卻劑的應(yīng)用及一種提釩方法。所述提釩方法包括將冷壓塊加入含釩鐵水中，再對(duì)含釩鐵水進(jìn)行吹煉。由于本發(fā)明主要涉及對(duì)冷壓塊的改進(jìn)，因此對(duì)提釩方法的其他步驟和具體操作沒(méi)有特別的限定，可以參照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行。優(yōu)選地，以每噸含釩鐵水的重量計(jì)，所述冷壓塊的加入量為20-40千克。優(yōu)選地，所述吹煉條件包括供氧量為15000-18000m3/h，供氧壓力為0.65-0.9MPa，供氧時(shí)間為4.5_7min。所述含I凡鐵水中鑰;的含量可以為0.2-0.4重量％,鐵的含量可以為94-96重量％。以下將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。以下實(shí)施例中，圓盤混料機(jī)為南昌海源機(jī)床有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為XHL3000的攪拌機(jī)；對(duì)輥壓球機(jī)的廠家為洛陽(yáng)中原礦山機(jī)械制造有限公司，型號(hào)為Φ1000Χ600 ;鏈篦式烘干機(jī)由無(wú)錫雪浪輸送機(jī)械有限公司生產(chǎn)，柵板寬度2000，機(jī)體長(zhǎng)度50m ;以下實(shí)施例和對(duì)比例所用除塵灰的來(lái)源和主要成分的含量以及含釩鐵精礦粉和氧化鐵皮主要成分的含量見表I ;所用粘結(jié)劑為球粘土和硼改性酚醛樹脂的混合物，球粘土購(gòu)于廣西南寧天元順豐科技有限公司，一級(jí)品，主要成分為:62重量％的Si02、33重量％的Al203、2重量％的Fe2O3，硼改性酚醛樹脂的制備方法參見文獻(xiàn)《有機(jī)硼改性酚醛樹脂的耐熱性研究》中硼酸鋅改性酚醛樹脂的制備一節(jié)(表2配方)；冷壓塊的機(jī)械強(qiáng)度采用IS04700-2007標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定；冷卻強(qiáng)度表示Ikg冷壓塊能夠使每t含釩鐵水降低的溫度值，采用實(shí)驗(yàn)室熱測(cè)定冷壓塊比熱和熱焓方法測(cè)定，測(cè)定儀器為美國(guó)TA公司生產(chǎn)的熱分析儀(DSCQ600),并結(jié)合熱力學(xué)分析軟件Factsage計(jì)算得到。冷壓塊中鐵的氧化物的含量采用熒光檢測(cè)法測(cè)定，釩氧化率的計(jì)算公式為:(含釩鐵水中釩的含量-半鋼中殘釩的含量)/含釩鐵水中釩的含量，釩氧化率越大，說(shuō)明提釩的效率越高。表I
權(quán)利要求
1.一種提釩冷壓塊的制備方法，其特征在于，該方法包括將除塵灰、氧化鐵皮和粘結(jié)劑均勻混合，將所得混合物進(jìn)行造球，制得濕球，然后干燥濕球，以所述混合物的總重量為基準(zhǔn)，所述除塵灰的用量為65-95重量％，所述氧化鐵皮的用量為2-32重量％，所述粘結(jié)劑的用量為3_33重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，以所述混合物的總重量為基準(zhǔn)，所述除塵灰的用量為70-80重量％，所述氧化鐵皮的用量為15-25重量％，所述粘結(jié)劑的用量為5-15重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述除塵灰中Fe2O3的含量為27-55重量％，F(xiàn)eO的含量為32-65重量％，SiO2的含量為2-10重量％，V2O5的含量為0.01-0.3重量％，CaO的含量為1-9重量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求 1或3所述的制備方法，其中，所述除塵灰為煉鐵除塵灰、煉鋼轉(zhuǎn)爐LT干法除塵灰、提釩轉(zhuǎn)爐LT干法除塵灰、LF爐除塵灰、RH除塵灰和含鐵污泥中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述氧化鐵皮中Fe2O3的含量為28-35重量％，F(xiàn)eO的含量為58-65重量％，SiO2的含量為2_8重量％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的制備方法，其中，所述氧化鐵皮為連鑄氧化鐵皮、熱軋氧化鐵皮和冷軋氧化鐵皮中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述粘結(jié)劑含有球粘土和硼改性酚醛樹脂，且所述球粘土和硼改性酚醛樹脂的重量比為1-1.5: I。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述濕球的平均粒度為30-50_。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述干燥的條件包括溫度為150-500°C，時(shí)間為l_5h。
10.一種提釩冷壓塊，其特征在于，所述冷壓塊由權(quán)利要求1-9中的任意一項(xiàng)所述的制備方法制備得到，且所述冷壓塊含有3-10重量％的Si02、0.5-5重量％的Ca0、0.01-0.35重量％的V205、0.5-3重量％的Al203、70-90重量％的鐵的氧化物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的冷壓塊，其中，所述冷壓塊含水量小于2重量％，冷壓塊每球的機(jī)械強(qiáng)度為750-1500N，冷壓塊的冷卻強(qiáng)度為3.5-4.5°C.kg/t鐵水。
12.權(quán)利要求10或11所述的冷壓塊作為提釩冷卻劑的應(yīng)用。
13.一種提釩方法，該方法包括將冷壓塊加入含釩鐵水中，再對(duì)含釩鐵水進(jìn)行吹煉，其特征在于，所述冷壓塊為權(quán)利要求10或11所述的冷壓塊。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的提釩方法，其中，以每噸含釩鐵水的重量計(jì)，所述冷壓塊的加入量為20-40千克。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的提釩方法，其中，所述吹煉條件包括供氧流量為15000-18000mVh，供氧壓力為 0.65-0.9MPa，供氧時(shí)間為 4.5_7min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提釩冷壓塊及其制備方法和應(yīng)用及提釩方法，本發(fā)明有效利用干法除塵灰制得了提釩冷壓塊，不僅有效解決了鋼鐵工業(yè)中除塵灰和氧化鐵皮再利用的難題，且在不配加含釩鐵精礦粉原料的情況下制備出了機(jī)械強(qiáng)度和冷卻強(qiáng)度均較高的提釩冷壓塊，在一定程度上降低了提釩的成本。本發(fā)明制得的冷壓塊具有機(jī)械強(qiáng)度和冷壓強(qiáng)度均較高、粉塵小的優(yōu)點(diǎn)，每球的機(jī)械強(qiáng)度為750-1500N，冷壓塊的冷卻強(qiáng)度為3.5-4.5℃.kg/t鐵水，將本發(fā)明中的冷壓塊用于提釩工藝中，釩的氧化率提高到了86％以上，有效地提高了釩資源的利用率。
文檔編號(hào)C21C5/36GK103103310SQ20111035798
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者周遵傳, 卓鈞, 徐濤, 龔洪君, 熊開偉, 杜利華 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)西昌鋼釩有限公司