RU1665707C - Способ получения обогащенного ванадиевого шлака - Google Patents
Способ получения обогащенного ванадиевого шлака Download PDFInfo
- Publication number
- RU1665707C RU1665707C SU4772339A RU1665707C RU 1665707 C RU1665707 C RU 1665707C SU 4772339 A SU4772339 A SU 4772339A RU 1665707 C RU1665707 C RU 1665707C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanadium
- slag
- metal
- melt
- content
- Prior art date
Links
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 50
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 48
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 9
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000003181 co-melting Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 26
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract 4
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910000628 Ferrovanadium Inorganic materials 0.000 description 5
- PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N iron vanadium Chemical compound [V].[Fe] PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 5
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910000756 V alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Cr+3] UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N chromium iron Chemical compound [Cr].[Fe] UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам обогащения шлака для получения ванадийсодержащих ферросплавов. Цель изобретения - повышение степени обогащения шлака. Способ включает ввод в печь и совместное расплавление смеси из материала, содержащего оксид ванадия, флюсующие добавки и углеродистый восстановитель, вводимый в количестве, обеспечивающем содержание углерода в попутном металле 0,3 - 1,2%, расплавление смеси, перемешивание, нагрев расплава и последующее отделение попутного металла от обогащенного шлака, причем после расплавления шихтовых материалов в печь дополнительно вводят металлическую ванадийсодержащую добавку в количестве, обеспечивающем содержание ванадия в попутном металле 2,5 - 4,5%, а расплав перед отделением попутного металла от обогащенного шлака нагревают до 1610 - 1660°С. Способ обеспечивает возможность увеличения содержания ванадия в сплаве в 1,25 раза и степени обогащения шлака в 1,7 раза. 1 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам обогащения шлака для получения ванадийсодержащих ферросплавов.
Известен способ получения обогащенного ванадиевого шлака, включающий совместное проплавление ванадийсодержащего металлоотсева, флюсующей добавки и коксика, продувку расплава восстановительным газом и отделение попутного металла от обогащенного шлака.
Основные недостатки этого способа получения обогащенного ванадиевого шлака заключаются в следующем:
недостаточно высокий выход обогащенного шлака, составляющий около 90%
продувка ванны восстановительным газом приводит к снижению содержания оксида ванадия в обогащенном шлаке;
способ практически не сопровождается снижением содержания оксидов марганца и хрома в обогащенном шлаке.
недостаточно высокий выход обогащенного шлака, составляющий около 90%
продувка ванны восстановительным газом приводит к снижению содержания оксида ванадия в обогащенном шлаке;
способ практически не сопровождается снижением содержания оксидов марганца и хрома в обогащенном шлаке.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения обогащенного ванадиевого шлака в плавильном агрегате, включающий ввод и совместное расплавление смеси ванадийсодержащего металлоотсева, флюсующей добавки и измельченного чугуна, который вводят в количестве, обеспечивающем содержание углерода в попутном металле 0,3-1,2% нагрев попутного металла до температуры 1550-1600оС, продувку попутного металла кислородом с интенсивностью 0,4-1,2 нм3/т .мин в течение 1-4 мин и отделение попутного металла от обогащенного шлака.
Основные недостатки известного способа получения обогащенного ванадиевого шлака заключаются в следующем. Температурный уровень процесса 1550-1600оС является недостаточным для обеспечения более глубокой степени извлечения железа, марганца и хрома из обогащенного ванадиевого шлака. Повышение температурного уровня процесса до более 1600оС в известном способе неизбежно приводит к увеличению степени восстановления ванадия из шлака и снижению его концентрации в обогащенном шлаке. Результатом этого является уменьшение суммарного показателя обогащения.
Продувка попутного металла кислородом сопровождается увеличением содержания оксидов железа, марганца и хрома в шлаке, что также уменьшает суммарный показатель обогащения.
Суммарный показатель обогащения Y2O5:FeO + MnO + Cr2O3 находится на уровне 1,4.
Использование такого шлака затрудняет возможность получения ванадиевых сплавов с более низким содержанием сопутствующих элементов.
Целью изобретения является повышение степени обогащения шлака.
Способ включает ввод в печь и совместное расплавление смеси из материала, содержащего оксид ванадия, флюсующие добавки и углеродистый восстановитель, вводимый в количестве, обеспечивающем содержание углерода в попутном металле 0,3-1,2% расплавление смеси, перемешивание, нагрев расплава и последующее отделение попутного металла от обогащенного шлака, после расплавления смеси шихтовых материалов в печь дополнительно вводят металлическую ванадийсодержащую добавку в количестве, обеспечивающем содержание ванадия в попутном металле 2,5-4,5% а расплав перед отделением попутного металла от обогащенного шлака нагревают до температуры 1610-1660оС.
В отличие от известного способа, в котором производят окисление ванадия попутного металла кислородом, в предлагаемом способе осуществляют противоположный технологический прием легирования попутного металла ванадием до уровня 2,5-4,5% Таким образом, предложенные технические решения обладают новизной.
Известен способ получения ванадиевых сплавов, включающий три стадии, на первой из которых производят селективное восстановление железа из конвертерного ванадиевого шлака достижением отношения ванадия к железу в нем в пределах 0,5-0,3, а после отделения попутного металла проводят вторую стадию, на которой обогащенный шлак обрабатывают ферросилицием и феррованадием, полученным на третьей стадии процесса путем рафинирования металла второй стадии от кремния.
В предлагаемом способе в отличие от известного ванадийсодержащую добавку, например феррованадий, вводят в попутный металл, находящийся под обогащаемым ванадиевым шлаком, для обеспечения равновесного с ванадиевым шлаком содержания ванадия в попутном металле, а не в обогащенный шлаковый расплав, отделенный от попутного металла. В известном способе одновременно с феррованадием в шлаковый расплав вводят ферросилиций для восстановления ванадия и перевода его в сплав. Феррованадий в известном способе является своеобразной металлической подложкой основой будущего сплава.
Отличительные существенные признаки предлагаемого способа обеспечивают достижение нового положительного эффекта, а именно получения обогащенного шлака со значительно более высоким отношением Y:Fe (до 6).
Изложенное позволяет считать, что предложенное технической решение соответствует критерию "существенные отличия".
Основными технологическими параметрами способа получения обогащенного ванадиевого шлака являются концентрационный (по содержанию ванадия в попутном металле после расплавления смеси шихтовых материалов) и температурный (к моменту отделения попутного металла от обогащенного шлака) уровни процесса. Эти два параметра являются взаимосвязанными величинами: чем выше температура, тем полнее протекают реакции восстановления железа, марганца и хрома из ванадиевого шлака. Однако в этих условиях концентрация ванадия в попутном металле должна быть более высокой, чтобы предотвратить переход ванадия из шлака в попутный металл, и наоборот.
Конкретный пример осуществления способа.
Оптимальные значения предлагаемых параметров определены экспериментально. Во всех опытах использовали одинаковые исходные шихтовые материалы. В качестве материала, содержащего оксид ванадия, использовали конвертерный ванадийсодержащий шлак (20% Y2O535% Feобщ. 1,7% СаО, 17,2% О2, 10,3% MnO, 2,5% MgO, 3,6% Cr2O3, 7,0% TiO2, 2,7% Al2O3).
В качестве углеродистого восстановителя использовали бой графитированных электродов, которые вводили в количестве, обеспечивающем содержание углерода в попутном металле в пределах 0,3-1,2%
В качестве флюсующей добавки использовали свежеобожженную известь (85% СаО), которую вводили в количестве, обеспечивающем основность шлакового расплава после расплавления шихтовых материалов на уровне 2,5.
В качестве флюсующей добавки использовали свежеобожженную известь (85% СаО), которую вводили в количестве, обеспечивающем основность шлакового расплава после расплавления шихтовых материалов на уровне 2,5.
Для получения сопоставимых результатов были проведены опыты по известному способу без дополнительного ввода ванадия в попутный металл. Попутный металл продували кислородом при температуре металла 1550-1600оС. Основные показатели процесса обогащения конвертерного ванадиевого шлака при граничных и запредельных значениях заявленных параметров приведены в таблице.
Из приведенных в таблице данных видно, что значения предлагаемых параметров (содержание ванадия в попутном металле после расплавления смеси шихтовых материалов, достигаемое за счет ввода металлической ванадийсодержащей добавки уровня 2,5-4,5% и повышение температуры состава к моменту разделения шлаковой и металлической фаз до температуры 1610-1660оС) являются оптимальными и обеспечивают достижение поставленной цели.
При содержании ванадия в попутном металле более 4,5% и температуре расплава менее 1610оС существенно уменьшается отношение содержания оксида ванадия к суммарному содержанию оксидов железа марганца и хрома за счет некоторого снижения количества Y2O5 и значительного увеличения FeO, MnO и Cr2O3 в обогащенном шлаке.
Обогащенный ванадиевый шлак получали в дуговой электропечи ДС-6Н1 с мощностью трансформатора 4000 кВА.
В печь загружали смесь из 3-4 т конвертерного ванадийсодержащего шлака, 1,5-2,0 т извести и 0,3-0,4 т боя графитированных электродов с размером кусков 10-50 мм.
Плавление шихты вели на максимальном электрическом режиме. По расплавлении смеси шихтовых материалов получают шлак, содержащий 11,7-14,1% V2O5, 40,9-44,8% CaO, 14,6-17,5% O2, 7,7-10,2% MgO, 3,9-5,8% MnO, 3,9-5,7% TiO2, 1,1-1,5% Al2O3, 2,4-3,5% Cr2O3, 2,0-2,5% FeO и попутный металл, содержащий 0,3-1,2% С и 0,1-0,25% V.
Жидкоподвижность шлака поддерживают, присаживая плавиковый шпат.
Затем в печь вводят 50-110 кг феррованадия (55% V 1,5% 1,5% Mn и 1% С), после чего содержание ванадия в попутном металле увеличивается до 2,5-4,5%
Производят перемешивание и нагрев расплава до температуры 1610-1660оС.
Производят перемешивание и нагрев расплава до температуры 1610-1660оС.
В качестве материалов, содержащих оксид ванадия, могут быть использованы металлоотсев ванадиевого производства, шламы химико-металлургической переработки конвертерного ванадийсодержащего шлака, шламы ТЭЦ, отапливаемых мазутом, и другие материалы.
В качестве углеродистого восстановителя используют различные углеродсодержащие материалы, в том числе и чугун, а также попутный ванадийсодержащий металл, образующийся при получении обогащенного шлака по предлагаемому способу. Кроме того, ванадийсодержащий (2,5-4,5% V) попутный металл используют в качестве железосодержащей основы при производстве ванадиевых сплавов с более низким содержанием ванадия.
Способ обеспечивает возможность увеличения содержания ванадия в сплавах в 1,25 раза и степени обогащения шлака в 1,7 раза.
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБОГАЩЕННОГО ВАНАДИЕВОГО ШЛАКА в плавильном агрегате, включающий ввод в печь и совместное расплавление смеси из материала, содержащего оксид ванадия, флюсующие добавки и углеродистый восстановитель, вводимый в количестве, обеспечивающем содержание углерода в попутном металле 0,3 1,2% расплавление смеси, перемешивание, нагрев расплава и последующее отделение попутного металла от обогащенного шлака, отличающийся тем, что, с целью повышения степени обогащения шлака, после расплавления шихтовых материалов в печь дополнительно вводят металлическую ванадийсодержащую добавку в количестве, обеспечивающем содержание ванадия в попутном металле 2,5 4,5% а расплав перед отделением попутного металла от обогащенного шлака нагревают до температуры 1610 1660oС.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4772339 RU1665707C (ru) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Способ получения обогащенного ванадиевого шлака |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4772339 RU1665707C (ru) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Способ получения обогащенного ванадиевого шлака |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU1665707C true RU1665707C (ru) | 1995-05-10 |
Family
ID=30441580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4772339 RU1665707C (ru) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Способ получения обогащенного ванадиевого шлака |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU1665707C (ru) |
-
1989
- 1989-12-22 RU SU4772339 patent/RU1665707C/ru active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1591512, кл. C 22C 33/04, 1989. * |
| Патент Австрии N 294164, кл. C 22C 33/04, 1971. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3579328A (en) | Process for the production of ferro-vanadium directly from slag obtained from vanadium-containing pig iron | |
| RU1665707C (ru) | Способ получения обогащенного ванадиевого шлака | |
| RU2020180C1 (ru) | Способ выплавки феррованадия в дуговой электропечи | |
| RU2092571C1 (ru) | Композицонная шихта для выплавки стали | |
| RU2149905C1 (ru) | Способ получения легирующего и раскисляющего сплава совместно с синтетическим шлаком | |
| US3885958A (en) | Method of producing chromium containing alloys | |
| RU2082785C1 (ru) | Способ извлечения металла из шлака производства передельного ферросиликохрома | |
| US4274867A (en) | Method for producing low-carbon steel from iron ores containing vanadium and/or titanium | |
| JPH07278644A (ja) | 高クロム高マンガン溶融合金鉄の脱りん方法 | |
| RU2016084C1 (ru) | Способ получения марганецсодержащей стали | |
| US2687952A (en) | Cyclic process for producing high grade synthetic manganese ores by oxidation of molten iron-manganese alloys | |
| SU1502626A1 (ru) | Шихта дл выплавки синтетического шлака | |
| SU1108109A1 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащих сталей | |
| RU2095427C1 (ru) | Способ получения лигатуры, содержащей никель | |
| RU2144089C1 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащих сталей и сплавов | |
| RU2180007C2 (ru) | Способ выплавки железоуглеродистых сплавов в подовых печах | |
| RU2278169C2 (ru) | Способ производства хромомарганцевой нержавеющей стали | |
| US2347557A (en) | Purification of pig iron | |
| SU1110807A1 (ru) | Шлакообразующа смесь дл получени легированного чугуна | |
| SU1211300A1 (ru) | Способ выплавки стали в мартеновской печи | |
| SU1216219A1 (ru) | Шлакообразующа смесь | |
| RU2204612C1 (ru) | Способ выплавки марганецсодержащей стали | |
| SU1497230A1 (ru) | Способ получени шарикоподшипниковой стали | |
| US1428057A (en) | Production of low-carbon ferro alloys | |
| SU821503A1 (ru) | Способ выплавки стали |