[0028] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0029] 请参照图1，本发明的制备方法主要是通过以下过程完成的：
[0030] 将金属化球团与碳质还原剂进行混料，然后在熔炼炉中进行熔分，此次熔分为“浅还原”熔分，放出低钒生铁水，获得低钒生铁和含钒量高的一次炉渣；然后再加入碳质还原剂和氧化钙粉的混合料进行“深还原”熔分，获得高钒生铁和二次炉渣。
[0031] 需要说明的是，本发明所指的“浅还原”是指在前述步骤(1)中进行的还原反应，在该步骤中，使用的碳质还原剂较少，因此定义为“浅还原”。本发明所指的“深还原”是指在前述步骤(2)中进行的还原反应，在该步骤中，使用的碳质还原剂较多，因此定义为“深还原”。
[0032] 下面结合实施例对本发明进一步说明。在本发明所列举的下列实施例中，以转底炉直接还原攀枝花钒钛铁精矿内配碳球团得到的金属化球团为例，选取金属化率为(70～90)％的原料。
[0033] 实施例1：
[0034] 本实施例的高钒生铁的制备方法，包括以下步骤：
[0035] 1、材料准备
[0036] 选择金属化率为87.68％、粒径为50mm的金属化球团10kg，金属化球团中的组成为(wt％)：TFe 70.78，FeO 11.30，V2O5 0.68，TiO2 14.30，CaO 0.85，SiO2 3.32。本实施例中碳质还原剂为煤粉，煤粉固定碳含量为80.29wt％。煤粉和氧化钙粉的粒度为0.25mm。称量100g煤粉和100g氧化钙粉混合均匀待用。
[0037] 2、一次熔分(“浅还原”熔分)
[0038] 在金属化球团中配入400g煤粉，将煤粉与金属化球团混匀后加入到电弧炉(额定功率为50KVA)中。开启电弧炉使控制电流强度(电压为380V，电流约为150A)使温度稳定在1500℃保温15min，时间到后关闭电弧炉并迅速从出铁水口倒出低钒铁水，使一次炉渣留在电弧炉内。
[0039] 3、二次熔分(“深还原”熔分)
[0040] 铁水倒完后堵住出铁水口并开启电弧炉，使电弧炉温度稳定在1580℃(电压为380V，电流约为190A)，将一次炉渣熔化后分4次每次间隔1分钟，即在4min中内分4次将前述准备好的煤粉和氧化钙粉的混合料从炉口加入到电弧炉中，使混合料在电弧的搅拌作用下与炉渣混合均匀。30min后关闭电弧炉并迅速将高钒铁水和二次炉渣倒出，高钒铁水自然冷却后得到高钒生铁。
[0041] 本实施例得到高钒生铁质量为0.54kg，含V 6.02wt％；低钒生铁质量为6.47kg，含V0.07wt％；二次炉钒渣质量为2.87kg，含V2O5 0.23wt％；钒进高钒生铁率为85.30wt％。
[0042] 实施例2：
[0043] 本实施例的高钒生铁的制备方法，包括以下步骤：
[0044] 1、材料准备
[0045] 选择金属化率为82.32％、粒径为50mm的金属化球团10kg，金属化球团中的组成为(wt％)：TFe 69.39，FeO 15.88，V2O5 0.70，TiO2 14.52，CaO 1.22，SiO2 3.34。本实施例中碳质还原剂为煤粉，煤粉固定碳含量为80.29wt％。煤粉和氧化钙粉的粒度为0.25mm。称量120g煤粉和200g氧化钙粉混合均匀待用。
[0046] 2、一次熔分(“浅还原”熔分)
[0047] 在金属化球团中配入600g煤粉，将煤粉与金属化球团混匀后加入到电弧炉中。开启电弧炉使控制电流强度(电压为380V，电流约为160A)使温度稳定在1520℃保温15min，时间到后关闭电弧炉并迅速从出铁水口倒出铁水，使一次炉渣留在电弧炉内。
[0048] 3、二次熔分(“深还原”熔分)
[0049] 铁水倒完后堵住出铁水口并开启电弧炉，使电弧炉温度稳定在1600℃(电压为380V，电流约为200A)，将一次炉渣熔化后分4次每次间隔1分钟将前述准备好的煤粉和氧化钙粉的混合料从炉口加入到电弧炉中，使混合料在电弧的搅拌作用下与炉渣混合均匀。
30min后关闭电弧炉并迅速将高钒铁水和二次炉渣倒出，高钒生铁水自然冷却后得到高钒生铁。
[0050] 本实施例得到高钒生铁质量为0.63kg，含V 5.12wt％；低钒生铁质量为6.58kg，含V 0.05wt％；二次炉钒渣质量为2.97kg，含V2O5 0.22wt％；钒进高钒生铁率为82.28wt％。
[0051] 实施例3：
[0052] 本实施例的高钒生铁的制备方法，包括以下步骤：
[0053] 1、材料准备
[0054] 选择金属化率为75.50％、粒径为50mm的金属化球团10kg，金属化球团中的组成为(wt％)：TFe 68.85，FeO 19.20，V2O5 0.66，TiO2 13.67，CaO 1.68，SiO2 3.35。本实施例中碳质还原剂为煤粉，煤粉固定碳含量为80.29wt％。煤粉和氧化钙粉的粒度为0.35mm。称量150g煤粉和300g氧化钙粉混合均匀待用。
[0055] 2、一次熔分(“浅还原”熔分)
[0056] 在金属化球团中配入800g煤粉，将煤粉与金属化球团混匀后加入到电弧炉中。开启电弧炉使控制电流强度(电压为380V，电流约为160A)使温度稳定在1520℃保温25min，时间到后关闭电弧炉并迅速从出铁水口倒出铁水，使一次炉渣留在电弧炉内。
[0057] 3、二次熔分(“深还原”熔分)
[0058] 铁水倒完后堵住出铁水口并开启电弧炉，使电弧炉温度稳定在1580℃(电压为380V，电流约为190A)，将一次炉渣熔化后分4次每次间隔1分钟将前述准备好的煤粉和氧化钙粉的混合料从炉口加入到电弧炉中，使混合料在电弧的搅拌作用下与炉渣混合均匀。
40min后关闭电弧炉并迅速将高钒铁水和二次炉渣倒出，高钒生铁水自然冷却后得到高钒生铁。
[0059] 本实施例得到高钒生铁质量为0.76kg，含V 3.76wt％；低钒生铁质量为6.38kg，含V 0.05wt％；二次炉钒渣质量为3.35kg，含V2O5 0.28wt％；钒进高钒生铁率为77.12wt％。
[0060] 实施例4：
[0061] 本实施例的高钒生铁的制备方法，包括以下步骤：
[0062] 1、材料准备
[0063] 选择金属化率为70％、粒径为10mm的金属化球团10kg，金属化球团中的组成为(wt％)：TFe 52.2，FeO 22.5，V2O5 0.58，TiO2 19.8，CaO 2，SiO2 4.8。本实施例中碳质还原剂为焦粉，焦粉固定碳含量为78.20wt％。焦粉和氧化钙粉的粒度为0.25mm。称量150g焦粉和300g氧化钙粉混合均匀待用。
[0064] 2、一次熔分(“浅还原”熔分)
[0065] 在金属化球团中配入1000g焦粉，将焦粉与金属化球团混匀后加入到电弧炉中。开启电弧炉使控制电流强度(电压为380V，电流约为150A)使温度稳定在1500℃保温30min，时间到后关闭电弧炉并迅速从出铁水口倒出铁水，使一次炉渣留在电弧炉内。
[0066] 3、二次熔分(“深还原”熔分)
[0067] 铁水倒完后堵住出铁水口并开启电弧炉，使电弧炉温度稳定在1550℃(电压为380V，电流约为180A)，将一次炉渣熔化后分5次每次间隔1分钟，即在5min中内分5次将前述准备好的焦粉和氧化钙粉的混合料从炉口加入到电弧炉中，使混合料在电弧的搅拌作用下与炉渣混合均匀。60min后关闭电弧炉并迅速将高钒铁水和二次炉渣倒出，高钒生铁水自然冷却后得到高钒生铁。
[0068] 本实施例得到高钒生铁质量为0.72kg，含V3.56wt％；低钒生铁质量为6.38kg，含V0.06wt％；二次炉钒渣质量为3.45kg，含V2O5 0.16wt％；钒进高钒生铁率为78.85wt％。
[0069] 实施例5：
[0070] 本实施例的高钒生铁的制备方法，包括以下步骤：
[0071] 1、材料准备
[0072] 选择金属化率为90％、粒径为100mm的金属化球团10kg，金属化球团中的组成为(wt％)：TFe 78.2，FeO 9.2，V2O5 1.43，TiO2 10.02，CaO 0.54，SiO2 3.08。本实施例中碳质还原剂为石墨粉，石墨粉固定碳含量为98.00wt％。石墨粉和氧化钙粉的粒度为0.55mm。称量50g石墨粉和100g氧化钙粉混合均匀待用。
[0073] 2、一次熔分(“浅还原”熔分)
[0074] 在金属化球团中配入300g石墨粉，将石墨粉与金属化球团混匀后加入到电弧炉中。开启电弧炉使控制电流强度(电压为380V，电流约为180A)使温度稳定在1550℃保温10min，时间到后关闭电弧炉并迅速从出铁水口倒出铁水，使一次炉渣留在电弧炉内。
[0075] 3、二次熔分(“深还原”熔分)
[0076] 铁水倒完后堵住出铁水口并开启电弧炉，使电弧炉温度稳定在1600℃(电压为380V，电流约为200A)，将一次炉渣熔化后分3次每次间隔1分钟，即在3min中内分3次将前述准备好的石墨粉和氧化钙粉的混合料从炉口加入到电弧炉中，使混合料在电弧的搅拌作用下与炉渣混合均匀。10min后关闭电弧炉并迅速将高钒铁水和二次炉渣倒出，高钒生铁水自然冷却后得到高钒生铁。
[0077] 本实施例得到高钒生铁质量为0.84kg，含V 7.08wt％；低钒生铁质量为6.02kg，含V 0.09wt％；二次炉钒渣质量为3.12kg，含V2O5 0.87wt％；钒进高钒生铁率为74.25wt％。
[0078] 本发明的工作原理是：本发明经过步骤(1)先将“浅还原”的钒钛磁铁矿金属化球团中的钒富集于炉渣中，得到含钒较低的生铁和含钒高的一次炉渣；然后再经过步骤(2)对一次炉渣进行“深还原”，得到高钒生铁。具体地，在步骤(1)的初次还原－熔分的过程中，控制的碳质还原剂的加量为金属化球团质量的3～10wt％，从而使一次炉渣中剩余的FeO含量保持在9～13wt％的范围内，FeO含量保持在这个范围内能有效防止钒被还原而进入低钒铁水中，从而有助于使钒富集于一次炉渣中，放出低钒铁水，而得到含钒高的一次炉渣，达到将钒富集于一次炉渣中的目的。
[0079] 然后，在步骤(2)的深还原－熔分的过程中，加入的混合料中碳质还原剂使经过“深还原”后获得的二次炉渣中剩余的FeO含量保持在0～3wt％的范围内，有利于钒被还原而进入高钒铁水中；同时，加入的混合料中氧化钙粉由于能增加二次炉渣的流动性，从而有利于钒被还原进入高钒铁水中，进而有利于渣铁分离，最终使得钒富集于高钒铁水中，获得高钒生铁。
[0080] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
