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我国钒钛磁铁矿资源十分丰富，仅攀西地区已探明储量便高达98.49亿吨。传统的冶炼工艺多选用高炉炼铁，转炉提钒炼钢的方法，钛则通过选矿制备钛精矿。然而高炉冶炼钒钛磁铁矿能耗大、资源浪费大且严重污染环境，因此探求新的冶炼工艺，将资源优势转化为经济优势既具有理论研究意义，又具有实际应用价值。 本文以攀西地区钒钛磁铁矿为研究对象，采用固态还原及深还原-熔分工艺，使Fe、V与Ti得到有效分离。该工艺有利于解决钒钛磁铁矿高炉冶炼能耗大、高炉渣中钛品位低等问题，并能够有效调控冶炼过程及钒钛走向。然后利用氩氧混合气体直接吹炼含钒生铁，通过控制吹炼条件，实现在脱C的同时将V保留在钢液中，即脱碳保钒。该方法解决了传统提钒炼钢流程长，工艺复杂，V利用率低等缺陷，有助于实现直接合金化。 钒钛磁铁矿碳热还原历程研究表明，该过程十分复杂，易生成Fe-Ti-O系，Mg-Ti-O系及Fe-Mg-Ti-O系等复杂体系，主要还原历程为:①Fe3O4→FeO→ Fe;②FeTiO3→Fe2TiO4→ TiO2→ Ti3O5→ Ti2O3→TiO。优化固态还原条件，结果表明:当还原时间为4小时，还原温度为1200℃，配碳量为1∶1时，产物中铁的金属化率可达93.78％，铁中钒含量为0.376％，渣中钛含量为33.91％。 金属化球团深还原研究表明，采用深还原-熔分工艺可实现钒钛磁铁矿金属化球团中铁、钒和钛的有效分离。优化深还原条件表明:当深还原温度为1600℃，深还原时间为90min时，DRI中金属铁含量为93.29％，铁回收率可达97％;铁中钒含量为0.415％，钒回收率达到87.73％;渣中钛含量为37.83％，钛在渣相中得到有效富集。 含钒生铁氩氧混吹研究表明，合理控制吹炼工艺，脱碳保钒是能够实现的。升高温度及减小CO分压均有利于降低钢液中C的平衡浓度。当起吹温度为1700℃，氩氧比为1∶1.2时，钢中C含量可降低到0.05％，而钒含量仍能保持在0.4％，满足合金钢对V、C含量的要求。