RU2105073C1 - Способ обработки ванадиевого шлака - Google Patents
Способ обработки ванадиевого шлака Download PDFInfo
- Publication number
- RU2105073C1 RU2105073C1 RU97106315A RU97106315A RU2105073C1 RU 2105073 C1 RU2105073 C1 RU 2105073C1 RU 97106315 A RU97106315 A RU 97106315A RU 97106315 A RU97106315 A RU 97106315A RU 2105073 C1 RU2105073 C1 RU 2105073C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- carbon
- vanadium
- reduction
- elements
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 5
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 abstract description 3
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 abstract description 3
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 5
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- LFGREXWGYUGZLY-UHFFFAOYSA-N phosphoryl Chemical class [P]=O LFGREXWGYUGZLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 2
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при обработке ванадиевых шлаков, в частности для снижения окисленности шлака и обогащения его по содержанию ванадия. По способу обработки ванадиевого шлака восстановительное обогащение шлака производят углеродом при выпуске жидкого шлака из сталеплавильного агрегата. Металлотермическое восстановление обогащенного шлака производят элементами с большим, чем у углерода сродством к кислороду при температурах жидкого шлака. Элементы подают ниже поверхности и/или под струю расплава. Затем отделяют восстановленный металл от обогащенного шлака. Восстановительное обогащение шлака производят углеродом кокса, каменных углей, боя угольных футеровок и электродов, а металлотермическое восстановление обогащенного шлака сплавами и лигатурами, содержащими алюминий, кремний, кальций, магний, титан. Обработку ванадиевого конвертерного шлака производят в сталеплавильном агрегате и/или в ковше, футерованным огнеупорами, обладающими более высокими, чем у шамота огнеупорными свойствами. Углерод и элементы для металлотермического восстановления могут вводиться в струе газа-носителя ниже поверхности расплава. Восстановление оксидов железа и удаление фосфора из основного ванадиевого шлака позволяет перерабатывать ванадиевые чугуны в кислородных конвертерах моно-процессом, получать промышленно используемый ванадиевый шлак и сохранить сквозное извлечение ванадия в товарные продукты на существующем уровне. 4 з.п.ф-лы.
Description
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при обработке ванадиевого шлаков, в частности для снижения окисленности шлака и обогащения его по содержанию ванадия.
При пирометаллургической переработке ванадийсодержащих чугунов в сталеплавильных агрегатах получают кислые или основные ванадиевые шлаки.
Кислые ванадиевые шлаки содержат более 13 мас.% V2О5, более 30 мас.% Feобщ, до 0,15 мас.% Р [1].
Основные ванадиевые шлаки содержат менее 13 мас.% V2О5, менее 30 мас.% Feобщ, более 0,15 мас.% Р и не могут быть переработаны по существующим технологиям гидрометаллургического способа.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ селективного восстановления элементов из ванадийсодержащего шлака в две стадии: обогащение шлака восстановлением оксидов железа углеродом, металлотермическое восстановление обогащенного шлака и отделение восстановленного металла от шлака [2].
Недостатком способа является необходимость подготовки шлака для подачи его в плавильный агрегат и использования агрегата для расплавления шлака, что связано с дополнительными энергозатратами.
Задача изобретения - получение основного ванадиевого шлака, пригодного для переработки по существующим технологиям. Техническим результатом является снижение в шлаке оксидов железа и фосфора и повышение в нем массовой доли ванадия.
Технический результат достигается тем, что в известном способе, предусматривающем восстановительное обогащение ванадиевого шлака углеродом, металлотермическое восстановление обогащенного шлака и отделение восстановленного металла от шлака, по изобретению восстановительное обогащение шлака производят углеродом при выпуске жидкого шлака из сталеплавильного агрегата, а металлотермическое восстановление производят элементами с большим, чем у углерода сродством к кислороду при температурах жидкого шлака, которые подают ниже поверхности и/или под струю расплава.
Способ по изобретению предусматривает восстановительное обогащение шлака производить углеродом кокса, каменных углей, боя угольных футеровок и электродов, а металлотермическое восстановление обогащенного шлака производить сплавами и лигатурами, содержащими алюминий, кремний, кальций, магний, титан.
Обработку ванадиевого конвертерного шлака производят в сталеплавильном агрегате и/или в ковше, футерованным огнеупорами, обладающими более высокими, чем у шамота огнеупорными свойствами. Углерод и элементы для металлотермического восстановления могут вводиться в струе газа-носителя ниже поверхности расплава.
Сущность изобретения основана на том, что углерод, взаимодействуя с оксидами железа в ванадиевом шлаке, понижает его окисленность, а образующиеся газы создают восстановительную атмосферу, интенсивно перемешивают расплав и способствуют восстановлению фосфора из шлака.
По изобретению допускается введение углеродсодержащих материалов в сталеплавильный агрегат и/или в ковш. При введении углеродсодержащих материалов в сталеплавильный агрегат необходимо учитывать степень восстановления фосфора для получения заданной марки стали. Остальную часть углеродсодержащих материалов, необходимых для восстановления оксидов железа и фосфора, вводят в ковш.
Расход углеродсодержащих материалов определяется стехиометрическим расчетом для восстановления железа и фосфора из оксидов ванадиевого шлака с коэффициентом 1,2.
В качестве углеродсодержащих материалов используется кокс, каменный уголь, бой угольных футеровок и электродов.
Для более полного удаления железа и фосфора из основного ванадиевого шлака в ковш вводятся сплавы и лигатуры, содержащими алюминий, кремний, кальций, магний и титан, расход которых определяется экспериментально.
Выпуск основного ванадиевого шлака из сталеплавильного агрегата производится в разогретый ковш, футерованным огнеупорами, обладающими более высокими, чем у шамота огнеупорными свойствами, поскольку шамотная футеровка не обладает необходимой шлакоустойчивостью.
Углерод и элементы для металлотермического восстановления основного ванадиевого шлака, например коксик фракцией до 2 мм и сечка алюминия, могут подаваться в струе газа-носителя ниже поверхности расплава.
Опыты проводились в кислородных конвертерах емкостью 160 т, оснащенных бункерами для подачи углеродсодержащих материалов по тракту сыпучих материалов.
Пример 1. В кислородный конвертер загрузили 22 т металлолома и залили 144 т чугуна следующего состава, мас.%: С 4,3; Si 0,35; Тi 0,25; V 0,45; Mn 0,3; Р и S 0,05. После продувки плавки кислородом через четырехсопловую фурму с интенсивностью 380 куб.м/мин в течение 22 мин получили полупродукт с температурой 1645oС следующего состава, мас.%: С 0,06; Si следы, Ti 0,005; Mn 0,03; Р и S 0,025 и основной шлак содержащий, мас.%: FeO 22,4; СаО 44,0; SiO2 13,8; V2O5 6,4; TiO2 3,0; MnO 3,2; MgO 5,2; Al2O3 1,6; Р 0,5.
В конвертер по тракту сыпучих материалов загрузили коксик в количестве 500 кг и после выпуска полупродукта слили полученный основной ванадиевый шлак в разогретый ковш, футерованный магнезитовым кирпичом. По ходу слива под струю шлака присадили 500 кг коксика. После слива в расплав шлака присадили алюминий в количестве 32 кг.
Из ковша через шиберный затвор слили восстановленный металл в изложницу, а обработанный шлак слили в шлаковую чашу. После охлаждения и дробления шлак имел следующий состав, мас.%: FeO 3,4; СаО 53,8; SiO2 17,6; V2O5 8,9; TiO2 3,6,; MnO 3,0; MgO 6,2; Аl2O3 1,9; Р 0,08.
Пример 2. В кислородный конвертер загрузили 20 т металлолома и залили 160 т чугуна следующего состава, мас.%: С 4,2; Si 0,30; Ti 0,25; V 0,44; Mn 0,3; Р и S 0,05. После продувки плавки кислородом через четырехсопловую фурму с интенсивностью 380 куб.м/мин в течение 23 мин получили полупродукт с температурой 1655oС следующего состава, мас.%: С 0,05; Si cледы, Ti 0,005; V 0,005; Mn 0,03; Р и S 0,022 и основной шлак, содержащий, мас.%: FeO 25,6; СаО 42,5; SiO 13,2; V2O5 6,7; TiО2 3,2; MnO 3,2; MgO 4,2; Al O 1,2; Р 0,5.
После выпуска полупродукта слили полученный основной ванадиевый шлак в разогретый ковш, футерованный магнезитовым кирпичом. По ходу слива под струю шлака присадили 1000 кг коксика. После слива в расплав шлака присадили 32 кг алюминия.
Из ковша через шиберный затвор слили восстановленный металл в изложницу, а обработанный шлак слили в шлаковую чашу. После охлаждения и дробления шлак имел следующий состав, мас.%: FeO 2,8; СаО 54,8; SiO2 18,1; V2O5 9,1; TiO2 4,3; MnO 3,0; MgO 5,9; Al2O3 1,5; Р 0,07.
Использование предлагаемой технологии позволяет перерабатывать ванадиевые чугуны в кислородных конвертерах моно-процессом, получать промышленно используемый основной ванадиевый шлак с низкой массовой долей фосфора и сохранить сквозное извлечение ванадия в товарные продукты на существующем уровне.
Claims (5)
1. Способ обработки ванадиевого шлака, включающий восстановительное обогащение шлака углеродом, металлотермическое восстановление обогащенного шлака, отделение восстановленного металла от шлака, отличающийся тем, что восстановительное обогащение шлака производят углеродом при выпуске жидкого шлака из сталеплавильного агрегата, а металлотермическое восстановление производят элементами с большим, чем у углерода, сродством к кислороду при температурах жидкого шлака, которые подают ниже поверхности и/или под струю расплава.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что восстановительное обогащение шлака производят углеродом кокса, каменных углей, боя угольных футеровок и электродов.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что металлотермическое восстановление обогащенного шлака производят сплавами и лигатурами, содержащими алюминий, кремний, кальций, магний, титан.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ванадиевого конвертерного шлака производят в сталеплавильном агрегате и/или в ковше, футерованном огнеупорами, обладающими более высокими, чем у шамота, огнеупорными свойствами.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что углерод и элементы для металлотермического восстановления подают в струе газа-носителя ниже поверхности расплава.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97106315A RU2105073C1 (ru) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Способ обработки ванадиевого шлака |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97106315A RU2105073C1 (ru) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Способ обработки ванадиевого шлака |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2105073C1 true RU2105073C1 (ru) | 1998-02-20 |
| RU97106315A RU97106315A (ru) | 1998-04-10 |
Family
ID=20192139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97106315A RU2105073C1 (ru) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Способ обработки ванадиевого шлака |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2105073C1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2147038C1 (ru) * | 1998-12-30 | 2000-03-27 | ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Способ получения ванадийсодержащего шлака |
| RU2238331C2 (ru) * | 2000-01-28 | 2004-10-20 | Хольцим Лтд. | Способ обработки шлаков или смесей шлаков |
| CN104017596A (zh) * | 2014-06-17 | 2014-09-03 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种提钒尾渣的处理方法 |
| CN109957635A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-02 | 承德钢铁集团有限公司 | 一种碳基钒渣改性剂及其应用于高效转炉提钒的方法 |
| CN110643775A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-03 | 四川星明能源环保科技有限公司 | 一种含钒钢渣的资源化利用方法 |
-
1997
- 1997-04-25 RU RU97106315A patent/RU2105073C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Технологическая инструкция ТИ 102-СТ КК-66-95. Производство ванадиевого шлака и стали в конвертерах. - НТМК, Н.Тагил, 1995, с. 106. 2. Рысс М.А. Производство ферросплавов. - М.: Металлургия, 1995, с. 302 - 303. * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2147038C1 (ru) * | 1998-12-30 | 2000-03-27 | ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Способ получения ванадийсодержащего шлака |
| RU2238331C2 (ru) * | 2000-01-28 | 2004-10-20 | Хольцим Лтд. | Способ обработки шлаков или смесей шлаков |
| CN104017596A (zh) * | 2014-06-17 | 2014-09-03 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种提钒尾渣的处理方法 |
| CN104017596B (zh) * | 2014-06-17 | 2016-09-14 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种提钒尾渣的处理方法 |
| CN109957635A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-02 | 承德钢铁集团有限公司 | 一种碳基钒渣改性剂及其应用于高效转炉提钒的方法 |
| CN110643775A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-03 | 四川星明能源环保科技有限公司 | 一种含钒钢渣的资源化利用方法 |
| CN110643775B (zh) * | 2019-09-30 | 2021-09-07 | 四川星明能源环保科技有限公司 | 一种含钒钢渣的资源化利用方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2476611C2 (ru) | Извлечение металлов из отходов, содержащих медь и другие ценные металлы | |
| AU773997B2 (en) | Method for processing steel slags | |
| CA1159261A (en) | Method and apparatus for the pyrometallurgical recovery of copper | |
| KR100291250B1 (ko) | 전기제강소먼지환원방법및장치 | |
| RU2105073C1 (ru) | Способ обработки ванадиевого шлака | |
| JP2001323329A (ja) | クロム含有金属及びその製造方法 | |
| RU2037543C1 (ru) | Способ получения металлов и сплавов | |
| JP4540488B2 (ja) | フェロニッケルの脱硫方法 | |
| AU606420B2 (en) | Non-ferrous metal recovery | |
| RU2102497C1 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащей стали в дуговой электропечи | |
| US3091524A (en) | Metallurgical process | |
| RU2164543C1 (ru) | Способ получения низкоуглеродистых металлов и сплавов | |
| JP3771634B2 (ja) | 酸化クロム含有ダストの有効利用方法 | |
| RU2224034C1 (ru) | Способ извлечения металлов платиновой группы | |
| RU2182184C1 (ru) | Способы переработки железосодержащих материалов | |
| RU2589948C1 (ru) | Способ получения чугуна синтегаль из красного шлама | |
| RU2503724C2 (ru) | Способ переработки титаномагнетитовых руд | |
| Tangstad | Handbook of Ferroalloys: Chapter 7. Manganese Ferroalloys Technology | |
| RU2177049C1 (ru) | Способ получения ферросиликотитановой лигатуры | |
| CA1335331C (en) | Non-ferrous metal recovery from metallurgical slag | |
| RU2108399C1 (ru) | Способ выплавки стали в дуговых электропечах из металлолома | |
| EA026180B1 (ru) | Способ переработки латеритных никелевых руд с получением рафинированного ферроникеля | |
| SU755853A1 (ru) | Способ рафинирования чернового ферроникеля1 | |
| RU2291203C2 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащей стали | |
| RU2009208C1 (ru) | Способ дефосфорации легированного металла в электропечи |