RU2118670C1 - Способ выплавки кремнийванадиевого сплава - Google Patents
Способ выплавки кремнийванадиевого сплава Download PDFInfo
- Publication number
- RU2118670C1 RU2118670C1 RU96113537A RU96113537A RU2118670C1 RU 2118670 C1 RU2118670 C1 RU 2118670C1 RU 96113537 A RU96113537 A RU 96113537A RU 96113537 A RU96113537 A RU 96113537A RU 2118670 C1 RU2118670 C1 RU 2118670C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanadium
- silicon
- coke
- catalyst
- charge
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- MANBDHUBXBMZNV-UHFFFAOYSA-N [V]=[Si] Chemical compound [V]=[Si] MANBDHUBXBMZNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 229910000756 V alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 15
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 7
- KJDNAUVRGACOHX-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid;vanadium Chemical compound [V].OS(O)(=O)=O KJDNAUVRGACOHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 10
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 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 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000628 Ferrovanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020346 SiS 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N iron vanadium Chemical compound [V].[Fe] PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам получения кремнийванадийсодержащего сплава, используемого для чугунов и сплавов. Сущность изобретения: способ включает загрузку шихты, содержащей кокс, кремнийванадийсодержащий компонент в плавильный агрегат и термическую плавку ее. В качестве кремнийванадийсодержащего компонента используют отработанный ванадиевый катализатор сернокислотного производства и загружают его в количестве, необходимом для получения в шихте соотношения кокс: отработанный ванадиевый катализатор, равного 0,25 - 0,65 : I соответственно. Возможно отработанный ванадиевый катализатор предварительно термообрабатывать до содержания серы в нем не более 1,5%. Целесообразно в шихту дополнительно вводить кварцит и/или железосодержащий компонент в количестве 0,1-0,3 от массы отработанного ванадиевого катализатора. 1 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к способам получения кремнийванадийсодержащего сплава, используемого для получения чугунов и сплавов.
Известен способ получения ванадийсодержащих сплавов, по которому ванадийсодержащий шлак расплавляют вместе с кварцем, флюсом и углеродистым восстановителем (например, древесные стружки, кокс, уголь) в печи с закрытой электрической дугой; при этом получают кремнийванадийсодержащий сплав с 25-60% (преимущественно 35% кремния). На второй стадии этот сплав рафинируют при помощи окиси ванадия или ванадиевыми шлаками и известью с получением сплава, содержащего менее 20% кремния. Продукт загрязнен примесями, технология - достаточно трудоемкая (двухстадийность)./Р. Дуррер, Г. Фолькерт. Металлургия ферросплавов., М., "Металлургия", 1976/.
Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является другой известный способ выплавки кремнийванадиевого сплава, по которому шихту, состоящую из кварцита, кокса и ванадиевого конвертерного шлака плавили в непрерывном процессе с периодическим выпуском металла в течение 1,5 ч. Конвекторный шлак имел следующий состав: (мас. доля) V2O5 - 16,3 - 16,5; SiO2 - 15,5 - 19,5; Feобщ - 35-37,3; MnO - 8,3 -8,7; Cr2O3 - 2,3 - 2,6; TiO2 - 8,7 - 8,9. Соотношение в шихте - кокс: V2O5:SiO2= 0,7 : 0,2 : 1 соответственно /Г.И.Сальников, Ю.П.Канаев, С.В.Лукин. В.И. Жучков, Ф. С.Раковский, В.Ю.Демин. Получение силикованадия в промышленной рудовосстановительной электропечи. Журнал "Сталь", 1985, N 10, с. 45-47/.
Среднее содержание отдельных компонентов в полученном продукте составляло (мас. доля %) 36,8 Si; 7,5 V; 4,6 Mn; 3,3 Ti; 1,3 C; 0,039 S; 0,05 P, остальное - железо.
Недостатком способа является то, что по данной технологии получают продукт, загрязненный примесями и имеющий низкое содержание кремния (менее 40%), что резко снижает сферу его применения. Кроме того, процесс не удается провести в непрерывном режиме, нарушается режим работы печи.
Нами была поставлена задача получить сплав, обладающий повышенной активностью по кремнию (содержание Si≥70%), который может применяться не только для легирования сталей, но и как восстановитель при производстве феррованадия и других ванадиевых сплавов (силикокальций с ванадием).
Задача решена тем, что проплавляют шихту, содержащую кокс и компонент, в качестве которого используют отработанный ванадиевый катализатор сернокислотного производства одновременно содержащий окись ванадия и окись кремния и не содержащий примесей. Катализатор вводят в количестве, необходимом д о получения в шихте соотношения кокс: отработанный ванадиевый катализатор (ОВК) равного (0,25 - 0,65):1.
Целесообразно перед внесением в шихту ОВК провести термическую его обработку до содержания в нем серы не более 1,5%.
Возможно в шихту дополнительно вводить кварцит и/или железосодержащий компонент.
Сущность способа заключается в следующем.
Добавляемый отработанный ванадиевый катализатор содержит:
V2O5 - 3-9%; SiO2 - 40-70%; S - 10-35%; K2O , Na2O - 10 - 13%. При смешении с коксом и проплавки шихты идет процесс восстановления SiO2+2C=Si+2CO,
V2O5+5C=2V+5CO.
V2O5 - 3-9%; SiO2 - 40-70%; S - 10-35%; K2O , Na2O - 10 - 13%. При смешении с коксом и проплавки шихты идет процесс восстановления SiO2+2C=Si+2CO,
V2O5+5C=2V+5CO.
За счет того, что в отработанном катализаторе SiO2 находится в активной форме, процесс восстановления проходит с более высокой скоростью и более полно, что позволяет получить в готовом сплаве содержание кремния выше 70%, сплав не содержит примесей T, Mn, Cr. Такой сплав имеет широкую сферу применения. Кроме того, отработанный катализатор содержит щелочи K2O и Na2O, которые активируют углеродистый восстановитель, что значительно ускоряет процесс восстановления. Высокое содержание кремния резко снижает содержание серы в сплаве.
Однако количество кокса и отработанного ванадиевого катализатора должно быть строго регламентировано. Снижение количества кокса менее 0,25 мас. ч. на 1 часть ОВК приводит к тому, что процесс восстановления полностью не проходит, SiO2 остается в шлаке, что ведет к нарушению режима работы печи. Требуется остановка печи и нарушается непрерывность процесса. Увеличение доли кокса более 0,65 частей на 1 часть ОВК приводит к тому, что избыточный кокс на выходе из печи спекается и попадает в готовый продукт. В результате выпускается брак.
В связи с тем, что обработанный катализатор содержит довольно большое количество серы целесообразно предварительно провести его термообработку с целью удаления из него избыточного количества серы, т.к. она связывает кремний, образуя летучие продукты, например SiS и SiS2. При этом происходит потеря кремния и вынос серы с отходящими газами, что ухудшает экологию. Термообработанный катализатор содержит: V2O5 - 6-13%; SiO2- 45-75%; S - 0,1-1,5%; K2O и Na2О - 8-18%.
Возможно в шихту для плавки дополнительно вводит кварцит и/или железосодержащий компонент (например, железную стружку). Количество вводимого кварцита преимущественно составляет 0,05 - 0,3 мас. доли от массы ОВК. Количество железосодержащего компонента определяется необходимым содержанием его в готовом продукте. Кварцит вводится для разрыхления колошника. При введении его менее 0,05 мас.ч. разрыхления не происходит, а увеличение его более 0,3 мас.ч. снижает в сплаве содержание ванадия.
Пример осуществления способа.
В руднотермическую шахтную электропечь загружают кокс и отработанный ванадиевый катализатор (не термообработанный или предварительно термообработанный) при необходимости добавляют кварцит и/или желесодержащий компонент и проплавляют при температуре 1200- 1600oC. Плавку ведут до накопления определенного количества сплава. Это количество зависит от параметров печи, в которой ведут плавку. Сплав имеет следующий состав: кремний - 72,5 -75% мас. ; ванадий - 8,9 - 14,0; марганец - 0,1; углерод - 0,1; сера - 0,088 - 0,01; фосфор - 0,008 - 0,01; железо - остальное.
Результаты проведенных опытов сведены в представленную ниже таблицу.
Использование предложенного способа позволит получить кремнийванадийсодержащий сплав с любым необходимым содержанием кремния (вплоть до 75%), что расширяет сферу его применения. Процесс технологичен, проводится в непрерывном режиме. Кроме того, использование отхода производства - отработанного ванадиевого катализатора - удешевляет производство и улучшает экологию.
Claims (3)
1. Способ выплавки кремнийванадиевого сплава, включающий загрузку шихты, содержащей кокс и кремнийванадийсодержащий компонент, в плавильный агрегат и термическую плавку ее, отличающийся тем, что в качестве кремнийванадийсодержащего компонента используют отработанный ванадиевый катализатор сернокислотного производства, который загружают в количестве, обеспечивающем в шихте соотношение кокса и отработанного ванадиевого катализатора, равное 0,25 - 0,65 : 1 соответственно.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отработанный ванадиевый катализатор предварительно термообрабатывают до содержания серы в нем не более 1,5%.
3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что в плавильный агрегат дополнительно загружают кварцит и/или железосодержащий компонент в количестве 0,1 - 0,3 от массы отработанного ванадиевого катализатора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96113537A RU2118670C1 (ru) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | Способ выплавки кремнийванадиевого сплава |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96113537A RU2118670C1 (ru) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | Способ выплавки кремнийванадиевого сплава |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2118670C1 true RU2118670C1 (ru) | 1998-09-10 |
| RU96113537A RU96113537A (ru) | 1998-10-20 |
Family
ID=20182820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96113537A RU2118670C1 (ru) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | Способ выплавки кремнийванадиевого сплава |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2118670C1 (ru) |
-
1996
- 1996-07-02 RU RU96113537A patent/RU2118670C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Сальников Г.И. и др. Получение силикованадия в промышленной рудовосстановительной электропечи. Сталь, 1985, N 10, с.45-47. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111254344A (zh) | 钒铁合金的制备方法 | |
| US4731112A (en) | Method of producing ferro-alloys | |
| JP4999483B2 (ja) | ステンレス溶銑の製造方法 | |
| JPH08337810A (ja) | ニッケル合金化鉄又はスチールの製造法 | |
| RU2118670C1 (ru) | Способ выплавки кремнийванадиевого сплава | |
| US8317895B2 (en) | Method for recovering valuable metals from wastes | |
| JP2947063B2 (ja) | ステンレス鋼の製造方法 | |
| RU2201970C2 (ru) | Способ выплавки стали в высокомощных дуговых печах | |
| SU1574673A1 (ru) | Ковкий чугун | |
| KR950003806B1 (ko) | 용강중의 몰리브덴 첨가방법 | |
| JPH0222154A (ja) | 精練スラグの処理方法 | |
| SU1713965A1 (ru) | Шихта дл выплавки лигатуры | |
| JP2000044298A (ja) | 還元スラグの粉化を防止する方法 | |
| US2971834A (en) | Process in selective reduction of chrome ore | |
| SU829707A1 (ru) | Способ выплавки углеродистогофЕРРОХРОМА | |
| KR920007933B1 (ko) | 용융환원법에 의한 페로크롬의 제조방법 | |
| SU1157109A1 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащих сплавов | |
| SU1698307A1 (ru) | Шихта дл выплавки феррованади | |
| SU1014919A1 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащей стали | |
| RU2174157C1 (ru) | Шихта для выплавки ферросплавов | |
| RU2228383C2 (ru) | Способ получения углеродистого феррохрома | |
| JPH11100608A (ja) | 溶銑の脱珪・脱硫方法 | |
| SU1537692A1 (ru) | Способ получени чугуна | |
| JPH029643B2 (ru) | ||
| RU2368689C2 (ru) | Способ получения ванадийсодержащих сплавов и лигатур |