RU2136764C1 - Method of conversion of vanadium iron in converter - Google Patents
Method of conversion of vanadium iron in converter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2136764C1 RU2136764C1 RU98114918A RU98114918A RU2136764C1 RU 2136764 C1 RU2136764 C1 RU 2136764C1 RU 98114918 A RU98114918 A RU 98114918A RU 98114918 A RU98114918 A RU 98114918A RU 2136764 C1 RU2136764 C1 RU 2136764C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanadium
- slag
- metal
- ladle
- converter
- Prior art date
Links
Images
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
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам передела ванадиевых чугунов в кислородных конвертерах с получением ванадийсодержащей стали и товарного ванадиевого шлака,
Известная, давно применяемая в промышленных условиях схема переработки ванадиевых чугунов включает дуплекс-процесс, на первой стадии которого получают только один товарный продукт - ванадиевый шлак. Другой товарный продукт - сталь - получают на второй стадии процесса, продувая кислородом углеродистый полупродукт в том же или другом конвертере. Сложная многооперационная схема существенно снижает производительность передела и в связи с напряженным тепловым балансом не позволяет использовать в процессе выплавки стали металлолом.The invention relates to ferrous metallurgy, and in particular to methods of redistributing vanadium cast irons in oxygen converters to produce vanadium-containing steel and commercial vanadium slag,
The well-known scheme of processing vanadium cast iron, which has been used for a long time under industrial conditions, includes a duplex process, in the first stage of which only one commercial product is obtained - vanadium slag. Another marketable product, steel, is obtained in the second stage of the process by purging with oxygen a carbonaceous intermediate in the same or another converter. Sophisticated multi-operation scheme significantly reduces the productivity of redistribution and due to the tense heat balance does not allow to use scrap metal in the process of steelmaking.
Известен способ конвертерного передела ванадиевого чугуна в одну стадию, включающий получение природнолегированной ванадием стали с применением извести продувкой ванадиевого чугуна кислородом до концентрации углерода в металле 0,3-0,9% и сохранением в стали 89-92% ванадия от исходного в чугуне при основности ванадиевого шлака на уровне 1,5-2,5 /1/. A known method of converter redistribution of vanadium cast iron in one stage, including the production of naturally alloyed vanadium steel using lime by blowing vanadium cast iron with oxygen to a carbon concentration of 0.3-0.9% in the metal and maintaining 89-92% vanadium in the steel from the original in cast iron, when basic vanadium slag at the level of 1.5-2.5 / 1 /.
Недостатком этого способа является получение весьма бедного по содержанию V205(3-4%) шлака, непригодного для дальнейшего использования в качестве товарного продукта. Кроме того, избыточное во многих случаях содержание ванадия в стали, получаемое в результате процесса, существенно ограничивает сортамент выплавляемой стали, где концентрация ванадия, как правило, не должна превышать 0,10-0,12% (транспортный металл, конструкционные строительные стали и т.д.). Отсутствие использования металлолома в способе получения стали также весьма снижает технико-экономические показатели процесса.The disadvantage of this method is to obtain a very poor content of V 2 0 5 (3-4%) slag, unsuitable for further use as a commercial product. In addition, the excess in many cases the vanadium content in steel obtained as a result of the process significantly limits the range of smelted steel, where the concentration of vanadium, as a rule, should not exceed 0.10-0.12% (transport metal, structural building steels, etc. .d.). The lack of use of scrap metal in the method of producing steel also greatly reduces the technical and economic indicators of the process.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ передела ванадиевого чугуна в конвертере, включающий загрузку в конвертер металлолома, заливку ванадиевого чугуна, присадку в качестве шлакообразующих материалов известьсодержащих и магнийсодержащих материалов в количестве, необходимом для получения основности шлака не менее 2,8, продувку расплава кислородом через фурму, выпуск расплава металла путем подачи в ковш ванадийсодержащего шлака, доводку и корректировку химического состава металла в печи-ковше с получением микролегированной ванадием /2/. The closest in technical essence and the achieved result to the claimed method is a method of redistributing vanadium cast iron in a converter, including loading scrap metal into a converter, pouring vanadium cast iron, and lime and magnesium-containing materials in the amount necessary to obtain a slag basicity of at least 2, as slag-forming materials, 8, blowing the melt with oxygen through the lance, releasing the metal melt by feeding vanadium-containing slag into the ladle, fine-tuning and adjusting the chemical tava metal in the ladle furnace to obtain vanadium microalloyed / 2 /.
Основным преимуществом данного способа по сравнению с приведенными известными способами передела ванадиевого чугуна, как дуплекс-процессом, так и в одну стадии, является использование в плавке металлического лома и осуществление доводки и корректировки химического состава металла в печи-ковше с получением микролегированной ванадием стали, что существенно повышает конкурентоспособность проката на рынке сбыта. The main advantage of this method in comparison with the known methods for the redistribution of vanadium cast iron, both by the duplex process and in one stage, is the use of scrap metal in smelting and the refinement and adjustment of the chemical composition of the metal in the ladle furnace to obtain microalloyed vanadium steel, which significantly increases the competitiveness of rental in the market.
Недостатком этого способа является сравнительно низкое извлечение ванадия из чугуна в шлак, высокое содержание FeO в получаемом ванадиевом шлаке и, соответственно, пониженная концентрация V205 в шлаке, что значительно ухудшает показатели его использования при производстве технической V205, выплавке ванадиевых сплавов и прямом легировании стали, увеличивая расход ферросплавов и раскислителей, продолжительность плавки и т.д. Кроме того, стойкость футеровки агрегатов при проведении процессов рафинирования с участием агрессивного высокотемпературного железистого ванадиевого шлака резко снижается.The disadvantage of this method is the relatively low extraction of vanadium from cast iron to slag, the high FeO content in the resulting vanadium slag and, accordingly, the reduced concentration of V 2 0 5 in the slag, which significantly worsens its use in the production of technical V 2 0 5 , smelting vanadium alloys and direct alloying of steel, increasing the consumption of ferroalloys and deoxidizers, the duration of smelting, etc. In addition, the durability of the lining of aggregates during refining processes involving aggressive high-temperature ferrous vanadium slag is sharply reduced.
Поставлена задача повысить качество товарного ванадиевого шлака с одновременным получением качественной ванадийсодержащей стали. Важной задачей является и увеличение стойкости футеровки конвертеров. The task is to improve the quality of commercial vanadium slag with the simultaneous production of high-quality vanadium-containing steel. An important task is to increase the durability of the lining of converters.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе передела ванадиевого чугуна в конвертере, включающем загрузку в конвертер металлолома, заливку ванадиевого чугуна, присадку в качестве шлакообразующих материалов известьсодержащих и магнийсодержащих материалов в количестве, необходимом для получения основности шлака - (CaO + MgO)/SiO2 не менее 2,8, продувку расплава кислородом через фурму, выпуск расплава металла в ковш по окончании продувки с отделением от металла ванадиевого шлака, раскисление и легирование ванадием расплава металла путем подачи в ковш ванадийсодержащего шлака, доводку и корректировку химического состава металла в печи-ковше с получением микролегированной ванадием стали, загрузку металлолома осуществляют в количестве 10-30% от массы металлошихты, известьсодержащие и магнийсодержащие материалы присаживают в конвертер при соотношении компонентов CaO:MgO = 1:(0,2-0,7) соответственно до получения основности шлака в пределах 2,8-4,0, при этом по окончании продувки кислородом получают известково-ванадиевый шлак, который в количестве 2-4% от объема металла в ковше подают в ковш после выпуска металла в качестве ванадийсодержащего шлака для раскисления и легирования ванадием расплава металла, причем после доводки в печи-ковше дополнительно осуществляют вакуумирование металла в вакууматоре.This object is achieved by the fact that in the known method of redistributing vanadium cast iron in a converter, comprising loading scrap metal into a converter, pouring vanadium cast iron, filing lime and magnesium-containing materials as slag-forming materials in an amount necessary to obtain slag basicity - (CaO + MgO) / SiO 2 is not less than 2.8, melt-blowing oxygen through a lance into a molten metal ladle release at the end of blowing with the separation of metal vanadium slag, deoxidizing and alloying of the melt meth vanadium alla by feeding vanadium-containing slag into the ladle, fine-tuning and adjusting the chemical composition of the metal in the ladle furnace to obtain micro-alloyed vanadium steel, the scrap metal is loaded in the amount of 10-30% by weight of the metal charge, lime-containing and magnesium-containing materials are planted in the converter at a ratio of CaO: MgO components = 1: (0.2-0.7), respectively, until the basicity of the slag is in the range of 2.8-4.0, and at the end of the purge with oxygen, lime-vanadium slag is obtained, which in an amount of 2-4% of the metal volume in ladle fed into the ladle after tapping as vanadium slag deoxidizing and alloying of the molten metal vanadium, wherein after finishing of a ladle furnace is additionally carried out in a metal vacuum degasser.
Известьсодержащие и магнийсодержащие материалы присаживают в конвертер в первой половине продувки кислородом расплава металла. Lime-containing and magnesium-containing materials are seated in the converter in the first half of the oxygen blowing of the metal melt.
Содержание окиси магния в шихте регулируют в зависимости от содержания ванадия в чугуне по следующей эмпирической формуле:
Q(MgO) = В(5,3/Vчуг - 0,9), (1)
где Q(MgO) - количество MgO в шихте, кг/т чугуна;
B - основность шлака, равная 2,8-4,0;
0,8 > V(чуг) > 0,2 - содержание ванадия в чугуне, %.The content of magnesium oxide in the charge is regulated depending on the content of vanadium in cast iron according to the following empirical formula:
Q (MgO) = B (5.3 / V cast iron - 0.9), (1)
where Q (MgO) is the amount of MgO in the charge, kg / t of pig iron;
B - slag basicity equal to 2.8-4.0;
0.8> V (cast iron)> 0.2 - vanadium content in cast iron,%.
Часть полученного в конвертере известково-ванадиевого шлака используют на стадии получения ванадиевого чугуна в количестве 30-60 кг/т чугуна. Part of the calcined vanadium slag obtained in the converter is used at the stage of producing vanadium cast iron in an amount of 30-60 kg / ton of cast iron.
Сущность заявляемого способа заключается в том, что в первой половине продувки плавки на стадии деванадации чугуна в период растворения лома и окисления примесей с образованием оксидного расплава окислы магния активно участвуют в формировании шпинелидных кристаллов, образуя термодинамически устойчивое тугоплавкое соединение MgO•V2O3, где ванадий присутствует в трехвалентной форме. Благодаря этому во второй половине продувки, когда идет процесс разрушения шпинелидных кристаллов (из-за присутствия в шлаке окиси кальция) с образованием ванадато-титаната кальция и RO фазы, присутствие MgO стабилизирует трехвалентное состояние ванадия и препятствует переходу ванадия из шлака в металл. С другой стороны повышение концентрации MgO в высокореакционных конечных конвертерных шлаках благоприятно сказывается на стойкости хромомагнезитовой или смолодоломитовой футеровки конвертеров, Основность шлака на уровне 2,8-4,0 обеспечивает требуемый уровень фосфора и серы в готовом металле.The essence of the proposed method lies in the fact that in the first half of the blowdown of the smelting at the stage of cast iron devandation during the dissolution of the scrap and oxidation of impurities with the formation of an oxide melt, magnesium oxides are actively involved in the formation of spinel crystals, forming a thermodynamically stable refractory compound MgO • V 2 O 3 , where vanadium is present in trivalent form. Due to this, in the second half of the purge, when spinelid crystals are destroyed (due to the presence of calcium oxide in the slag) with the formation of calcium vanadato-titanate and the RO phase, the presence of MgO stabilizes the trivalent state of vanadium and prevents the transition of vanadium from slag to metal. On the other hand, an increase in the concentration of MgO in highly reactive final converter slags favorably affects the resistance of the chromomagnesite or resin-molded lining of the converters.The slag basicity at the level of 2.8-4.0 provides the required level of phosphorus and sulfur in the finished metal.
Повышение концентрации ванадия в чугуне в результате использования на стадии получения ванадиевого чугуна оптимальных количеств известково-ванадиевого шлака (Gшл) соответственно увеличивает содержание V205 в конечных конвертерных шлаках. Однако из ранее высказанных соображений и на основании опытных данных целесообразна корректировка количества MgO в шихте в зависимости от содержания ванадия в чугуне по экспериментально полученной, в результате статистической обработки данных, формуле (1).An increase in the concentration of vanadium in cast iron as a result of the use of optimal amounts of lime-vanadium slag (G sludge ) at the stage of producing vanadium cast iron, respectively, increases the V 2 0 5 content in the final converter slags. However, from previously expressed considerations and on the basis of experimental data, it is advisable to adjust the amount of MgO in the mixture depending on the vanadium content in cast iron according to formula (1) experimentally obtained as a result of statistical data processing.
Введение в сталеразливочный ковш после слива металла определенного количества известково-ванадиевого шлака обеспечивает восстановление части ванадия из шлака в металл без дополнительного ввода в ковш раскислителей и легирующих. Остальное количество ванадия довосстанавливается при обработке стали электродами (нагреве) в печи-ковше и вакууматоре. The introduction of a certain amount of lime-vanadium slag into the steel pouring ladle after draining the metal ensures the recovery of a part of vanadium from the slag into metal without additional input of deoxidizers and alloying agents into the ladle. The remaining amount of vanadium is re-restored when the steel is treated with electrodes (heating) in a ladle furnace and a vacuum.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и способа-прототипа показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что он гарантирует повышение степени извлечения ванадия из чугуна в шлак до 98,4-99,7% (табл. 1-2 см. в конце описания), и, соответственно, увеличение абсолютной концентрации ванадия в шлаке, обеспечивает повышенное качество товарного ванадиевого шлака за счет существенного возрастания отношения (V)/(Fe), а также требуемый уровень содержания ванадия и фосфора в стали. A comparative analysis of the proposed technical solution and the prototype method shows that the proposed method is characterized in that it guarantees an increase in the degree of extraction of vanadium from cast iron into slag to 98.4-99.7% (table. 1-2 see at the end of the description), and, accordingly, an increase in the absolute concentration of vanadium in the slag provides an improved quality of marketable vanadium slag due to a significant increase in the ratio (V) / (Fe), as well as the required level of vanadium and phosphorus in steel.
Относительно качества товарного ванадиевого шлака поясним подробнее. Regarding the quality of commercial vanadium slag, we explain in more detail.
После предварительного дробления шлак направляется для дальнейшего использования по двум технологическим вариантам:
- производство в электропечах сплавов и лигатур;
- химический передел на пентооксид ванадия, например, по известковой технологии (реакционная добавка - известь).After preliminary crushing, the slag is sent for further use in two technological options:
- production of alloys and alloys in electric furnaces;
- chemical redistribution into vanadium pentoxide, for example, according to lime technology (the reaction additive is lime).
При производстве сплавов и лигатур отношение (V)/(Fe) в перерабатываемом шлаке имеет определяющее значение для технико-экономических показателей процесса: увеличивается концентрация ванадия в сплавах, повышается производительность агрегата, снижается себестоимость лигатур и сплавов. In the production of alloys and ligatures, the ratio (V) / (Fe) in the processed slag is crucial for the technical and economic indicators of the process: the concentration of vanadium in the alloys increases, the productivity of the unit increases, and the cost of ligatures and alloys decreases.
При химическом переделе шлака увеличение содержания V2O5 (табл. 2) сопровождается ростом производительности обжиговых печей, а при отношении (CaO)/(V2O5) более 0,5 при обжиге переходит более 90% от общего количества ванадия в кислоторастворимые соединения без дополнительного введения в шлак реакционных добавок.In the chemical redistribution of slag, an increase in the content of V 2 O 5 (Table 2) is accompanied by an increase in the productivity of kilns, and when the ratio (CaO) / (V 2 O 5 ) of more than 0.5, more than 90% of the total amount of vanadium is converted into acid-soluble ones when fired compounds without additional introduction into the slag of reaction additives.
Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию "новизна". Thus, this technical solution meets the criterion of "novelty."
Анализ патентов и научно-технической информации не выявил использования новых существенных признаков, используемых в предлагаемом решении, по их функциональному назначению. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерии "изобретательский уровень". The analysis of patents and scientific and technical information did not reveal the use of new significant features used in the proposed solution for their functional purpose. Therefore, the present invention meets the criteria of "inventive step".
Предлагаемые параметры установлены экспериментальным путем при переделе ванадиевого чугуна в 160-т конвертерах с верхним кислородным дутьем. Плавки производили по способу-прототипу и по предлагаемой технологии. Вес чугуна на каждую плавку составлял 140 т. Металлолом заваливали в конвертер перед заливкой чугуна в количестве 30-32 т. Шлакообразующие компоненты (известь, обожженный доломит, каустический магнезит) присаживали на металлолом и в первой половине продувки плавки. Использовали известь, содержащую 80% CaO; доломит, содержащий 55% CaO и 35% MgO; каустический магнезит, содержащий 80% MgO. Плавки проводили при исходной температуре чугуна 1350oC и интенсивности подачи кислорода в основное время продувки 380-420 м3/мин. Состав чугуна на первой серии опытных плавок (табл.1) был следующий,%: 4,5-4,6 C; 0,37-0,39 V; 0,20-0,24 Si; 0,26-0,30 Mn; 0,16-0,20 Ti; 0,05-0,06 P; 0,035-0,040 S.The proposed parameters were established experimentally during the redistribution of vanadium cast iron in 160 tons of converters with upper oxygen blast. Swimming trunks were produced by the prototype method and the proposed technology. The weight of pig iron for each smelting was 140 tons. Scrap was piled into the converter before casting in the amount of 30-32 tons. Slag-forming components (lime, calcined dolomite, caustic magnesite) were planted on scrap metal and in the first half of the melting blowdown. Used lime containing 80% CaO; dolomite containing 55% CaO and 35% MgO; caustic magnesite containing 80% MgO. The melts were carried out at an initial temperature of cast iron of 1350 o C and an oxygen supply rate in the main purge time of 380-420 m 3 / min. The composition of cast iron in the first series of experimental swimming trunks (table 1) was as follows,%: 4.5-4.6 C; 0.37-0.39 V; 0.20-0.24 Si; 0.26-0.30 Mn; 0.16-0.20 Ti; 0.05-0.06 P; 0.035-0.040 S.
В дальнейшем при использовании на стадии получения чугуна известково-ванадиевого шлака, как в доменной печи, так и в миксере, содержание ванадия в чугуне указано в табл. 2, при аналогичном содержании в нем остальных химических элементов. Subsequently, when using calcareous vanadium slag at the stage of producing cast iron, both in a blast furnace and in a mixer, the vanadium content in cast iron is indicated in Table. 2, with a similar content in it of the remaining chemical elements.
Выплавляли сталь марки 15ГАФ, заканчивая продувку плавки при температуре металла 1600-1620oC и содержании углерода в стали на уровне 0,1%. После выпуска плавки вместе с 2-4% шлака (от объема металла в ковше), определяемого по уровню кирпичной кладки сталеразливочного ковша и, соответственно, легирования металла во время выпуска, производили окончательную обработку стали на трехэлектродной установке печь-ковш с мощностью трансформатора 25МВА, где металл продували аргоном в течении 3-5 мин, осуществляли корректировку химического состава, затем нагревали металл до температуры 1630-1640oC в течение 25-30 мин с повторным перемешиванием аргоном. Для вакуумирования металла использовали неподвижную установку вакуумной дегазации RM с передвижным всасывающим проводом. Суммарная продолжительность вакуумирования составляла 15-20 мин при остаточном давлении 0,67 мбар. Температура металла перед разливкой находилась в пределах 1580-1590oC.Smelted steel grade 15GAF, ending the purge of the smelting at a metal temperature of 1600-1620 o C and the carbon content in the steel at the level of 0.1%. After melting, together with 2-4% of slag (from the volume of metal in the ladle), determined by the level of masonry of the steel pouring ladle and, accordingly, alloying of metal during production, the steel was finished on a three-electrode ladle furnace with a transformer capacity of 25 MVA, where the metal was purged with argon for 3-5 minutes, the chemical composition was adjusted, then the metal was heated to a temperature of 1630-1640 o C for 25-30 minutes with repeated stirring with argon. For metal evacuation, a stationary RM vacuum degassing unit with a mobile suction wire was used. The total evacuation time was 15–20 min at a residual pressure of 0.67 mbar. The temperature of the metal before casting was in the range of 1580-1590 o C.
Соотношение компонентов CaO: MgO = 1:(0,2-0,7) во вводимых в конвертер известьсодержащих и магнийсодержащих материалах (колонка 6 табл. 1) при получении основности конечного шлака 2,8-4,0 наиболее целесообразно, так как именно при таком соотношении достигаются наилучшие результаты по извлечению ванадия из чугуна в шлак и показатели качества шлака - (V)/(Fe). Снижение основности ниже 2,8 скачкообразно увеличивает концентрации фосфора в металле после продувки плавки (табл. 1). В то же время повышение основности шлака выше 4,0 не улучшает дефосфорацию металла, разубоживает содержание V2O5 в шлаке, а при избыточной концентрации в нем MgO, т.е. соотношении CaO:MgO=1: 0,80 во введенных материалах (пл. 3 табл. 1), даже приводит к ухудшению условий удаленна фосфора из металла.The ratio of the components CaO: MgO = 1: (0.2-0.7) in the lime-containing and magnesium-containing materials introduced into the converter (
Агрессивность шлака в способе - прототипе и предлагаемом, а также стойкость футеровки, оценивали по стойкости торкрет-слоя после факельного торкретирования магнезитовым порошком футеровки конвертеров. Стойкость торкрет-слоя в предлагаемом способе оказалась значительно больше, чем в прототипе, что позволяет предположить возможное увеличение стойкости футеровки конвертеров из кирпичей на основе магнезита в 1,5-2,0 раза. The slag aggressiveness in the prototype method and the proposed one, as well as the lining resistance, was evaluated by the resistance of the shotcrete layer after flare gunning with magnesite powder of the converter lining. The resistance of the shotcrete layer in the proposed method was significantly greater than in the prototype, which suggests a possible increase in the resistance of the lining of magnesite-based bricks from 1.5-2.0 times.
Концентрация V2O5 в шлаке и ценность шлака как товарного продукта возрастают до 20-22% при использовании на стадии получения чугуна известково-ванадиевого конвертерного шлака в количестве 30-60 кг/т чугуна (Qшл) за счет повышения содержания ванадия в чугуне (табл. 2). Однако увеличение расхода шлака (Qшл) более 60 кг/т чугуна малоэффективно из-за резкого снижения степени извлечения ванадия из шлака в чугун и несущественном увеличении концентрации ванадия в чугуне на 0,04-0,0 5% абс, (пл. 22, 23 табл. 2).The concentration of V 2 O 5 in the slag and the value of slag as a commercial product increase to 20-22% when using lime-vanadium converter slag in the production stage of pig iron in the amount of 30-60 kg / t of pig iron (Q sl ) due to an increase in the content of vanadium in cast iron (tab. 2). However, an increase in slag consumption ( Ql ) of more than 60 kg / t of cast iron is ineffective due to a sharp decrease in the degree of extraction of vanadium from slag into cast iron and an insignificant increase in the concentration of vanadium in cast iron by 0.04-0.0 5% abs (pl. 22 23 tab. 2).
Анализ полученных данных (часть результатов приведена в таблице 2) показал, что оптимальное количество MgO в шихте плавки, которое необходимо и достаточно ввести в конвертер для получения максимального эффекта, коррелирует с концентрацией ванадия в чугуне и можно описать уравнением:
Q(MgO) кг/т = В(5,3•/V/чуг - 0,9),
где B - основность шлака в диапазоне значений 2,8-4,0;
0,8 > /Vчуг, %/ > 0,2.An analysis of the data obtained (part of the results is shown in Table 2) showed that the optimal amount of MgO in the smelting mixture, which is necessary and sufficient to introduce into the converter to obtain the maximum effect, correlates with the concentration of vanadium in cast iron and can be described by the equation:
Q (MgO) kg / t = B (5.3 • / V / cast iron - 0.9),
where B is the basicity of the slag in the range of values of 2.8-4.0;
0.8> / V cast iron ,% /> 0.2.
Действительно, из табл. 2 следует, что при одной и той же концентрации ванадия в чугуне наилучшие результаты достигаются при определенном количестве MgO в шихте (группа пл. 8-14 и 15-21). Indeed, from the table. 2 it follows that at the same concentration of vanadium in cast iron, the best results are achieved with a certain amount of MgO in the charge (group pl. 8-14 and 15-21).
Таким образом, полученная приближенная зависимость является уточнявшим решением в рассмотренном диапазоне концентраций ванадия в чугуне. Thus, the obtained approximate dependence is a refinement solution in the considered range of concentrations of vanadium in cast iron.
Верхний предел количества известково-ванадиевого шлака, вводимого в ковш после окончания продувки плавки и выпуска металла - 4% от объема металла в ковше, ограничивается восстановительным потенциалом процессов раскисления, легирования, обработки стали в печи-ковше и вакууматоре. Повышение доли шлака в ковше уже не приводит к заметному увеличении концентрации ванадия в готовой стали - пл. 13, 14 по сравнении с аналогичной пл.9 (табл. 1). The upper limit of the amount of lime-vanadium slag introduced into the ladle after the purge is finished and the metal is blown out - 4% of the volume of metal in the ladle is limited by the reduction potential of the processes of deoxidation, alloying, and processing of steel in the ladle furnace and vacuum vessel. An increase in the proportion of slag in the ladle no longer leads to a noticeable increase in the concentration of vanadium in the finished steel - pl. 13, 14 in comparison with the same square 9 (table. 1).
Нижний предел (2%) установлен, исходя из требуемого содержания ванадия в металле на уровне 0,1%, необходимого для преимущественного количества марок сталей низколегированных ванадием, в рассмотренном диапазоне концентраций V2O5 в известково-ванадиевом шлаке.The lower limit (2%) is established on the basis of the required vanadium content in the metal at the level of 0.1%, which is necessary for the predominant number of grades of low alloyed vanadium steels in the considered concentration range of V 2 O 5 in lime-vanadium slag.
Расход металлолома определяется тепловым балансом процесса. Нижний предел расхода лома (10% от массы металлошихты) определяется минимально возможным содержанием кремния в ванадиевом чугуне (0,05-0,07%) и заданной температурой стали, необходимой для разливки металла. Увеличение количества металлолома свыше 30%, даже при максимальном содержании кремния в ванадиевом чугуне на уровне 0,30-0,35%, приводит к необходимости значительного передува плавок, что повышает окисленность шлака и металла, соответственно снижает выход жидкой стали, ухудшает качество металла и товарного ванадиевого шлака. Scrap metal consumption is determined by the heat balance of the process. The lower limit of scrap consumption (10% by weight of the metal charge) is determined by the minimum possible silicon content in vanadium cast iron (0.05-0.07%) and the set temperature of the steel required for casting the metal. An increase in the amount of scrap metal over 30%, even with the maximum silicon content in vanadium cast iron at the level of 0.30-0.35%, leads to the need for significant blowing of the melts, which increases the oxidation of slag and metal, respectively, reduces the yield of molten steel, degrades the quality of the metal and commercial vanadium slag.
Таким образом, предлагаемое решение позволит при значительном расходе металлического лома повысить степень извлечения ванадия из металла в шлак до 98-99%, получить товарный ванадиевый шлак с концентрацией V2O5 до 20-22% и отношением (V)/(Fe) до 0,9-1,0 и качественную низколегированную сталь с содержанием ванадия на уровне 0,1%, а также увеличить стойкость футеровки конвертеров.Thus, the proposed solution will allow for a significant consumption of scrap metal to increase the degree of extraction of vanadium from metal into slag up to 98-99%, to obtain commercial vanadium slag with a concentration of V 2 O 5 up to 20-22% and the ratio (V) / (Fe) to 0.9-1.0 and high-quality low-alloy steel with a vanadium content of 0.1%, as well as increase the durability of the lining of converters.
Источники информации, принятые во внимание:
1. Авторское свидетельство СССР N 986933, МКИ C 21 C 5/28, 1981 г.Sources of information taken into account:
1. USSR author's certificate N 986933, MKI C 21
2. Технологическая инструкция ТИ 102-СТ.КК.-66.-95 "Производство ванадиевого шлака и стали в конвертерах" АО "Нижнетагильский металлургический комбинат", Н.Тагил, 1995 г. 2. Technological instruction TI 102-ST.KK.-66.-95 "Production of vanadium slag and steel in converters" JSC "Nizhny Tagil Metallurgical Plant", N. Tagil, 1995
Claims (4)
Q(MgO) = B(5,3/V чуг - 0,9),
где Q(MgO) - количество MgO в шихте, кг/т чугуна;
B - основность шлака, равная 2,8 - 4,0;
0,8 > V (чуг) > 0,2 - содержание ванадия в чугуне, %.3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the content of magnesium oxide in the charge is regulated depending on the content of vanadium in cast iron according to the following empirical formula
Q (MgO) = B (5.3 / V cast iron - 0.9),
where Q (MgO) is the amount of MgO in the charge, kg / t of pig iron;
B - slag basicity, equal to 2.8 - 4.0;
0.8> V (cast iron)> 0.2 - vanadium content in cast iron,%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98114918A RU2136764C1 (en) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Method of conversion of vanadium iron in converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98114918A RU2136764C1 (en) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Method of conversion of vanadium iron in converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2136764C1 true RU2136764C1 (en) | 1999-09-10 |
Family
ID=20209261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98114918A RU2136764C1 (en) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Method of conversion of vanadium iron in converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2136764C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2186125C2 (en) * | 2000-08-02 | 2002-07-27 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Method of smelting low-carbon vanadium-containing steel of increased strength and cold resistance |
| RU2194079C2 (en) * | 2000-11-15 | 2002-12-10 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Method of melting steel in converter |
| RU2201968C2 (en) * | 2000-08-02 | 2003-04-10 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Method of conversion of vanadium iron |
| RU2385349C2 (en) * | 2008-03-19 | 2010-03-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Ванадий-катализатор" | Procedure for processing vanadium containing iron |
| RU2441083C1 (en) * | 2007-11-26 | 2012-01-27 | Паньган Груп Стил Ванадиум Энд Титаниум Ко., Лтд. | Method of fabricating vanadium products by fluidisation |
| CN111534661A (en) * | 2020-05-07 | 2020-08-14 | 重庆大学 | A kind of high magnesium vanadium slag production and pretreatment method based on magnesium roasting |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2027058A (en) * | 1978-06-30 | 1980-02-13 | Nippon Kokan Kk | Process for recovering and utilizing useful substances frommolten metal produced during reduction treatment of slag from an oxygen converter |
| WO1987001136A1 (en) * | 1985-08-22 | 1987-02-26 | Uralsky Nauchno-Issledovatelsky Institut Chernykh | Vanadium slag and method for obtaining it |
| SU1330169A1 (en) * | 1985-07-18 | 1987-08-15 | Уральский научно-исследовательский институт черных металлов | Method of producing vanadium slag |
| EP0475804A1 (en) * | 1990-08-29 | 1992-03-18 | Creusot-Loire Industrie | Process for manufacture of tool steel, in particular for moulds and steel produced by this method |
| RU2004596C1 (en) * | 1991-06-28 | 1993-12-15 | Нижнетагильский металлургический комбинат | Method for vanadium-containing steel working out |
| RU1753705C (en) * | 1990-10-15 | 1994-08-30 | Нижнетагильский металлургический комбинат | Process for deoxidizing and microalloying of converter and open-hearth steel |
| RU2023726C1 (en) * | 1991-09-10 | 1994-11-30 | Товарищество с ограниченной ответственностью - Исследовательско-технологический центр "Нотема" | Lime-vanadium slag and process for manufacturing same |
| RU2044060C1 (en) * | 1991-07-01 | 1995-09-20 | Нижнетагильский металлургический комбинат | Method for making vanadium-containing rail steel |
| RU2055094C1 (en) * | 1991-07-01 | 1996-02-27 | Нижнетагильский металлургический комбинат | Method for producing vanadium-bearing rail steel |
| RU2105818C1 (en) * | 1997-04-25 | 1998-02-27 | Петренев Владимир Вениаминович | Method of pyrometallurgical processing of vanadium-containing and iron-ore materials |
-
1998
- 1998-07-29 RU RU98114918A patent/RU2136764C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2027058A (en) * | 1978-06-30 | 1980-02-13 | Nippon Kokan Kk | Process for recovering and utilizing useful substances frommolten metal produced during reduction treatment of slag from an oxygen converter |
| SU1330169A1 (en) * | 1985-07-18 | 1987-08-15 | Уральский научно-исследовательский институт черных металлов | Method of producing vanadium slag |
| WO1987001136A1 (en) * | 1985-08-22 | 1987-02-26 | Uralsky Nauchno-Issledovatelsky Institut Chernykh | Vanadium slag and method for obtaining it |
| EP0475804A1 (en) * | 1990-08-29 | 1992-03-18 | Creusot-Loire Industrie | Process for manufacture of tool steel, in particular for moulds and steel produced by this method |
| RU1753705C (en) * | 1990-10-15 | 1994-08-30 | Нижнетагильский металлургический комбинат | Process for deoxidizing and microalloying of converter and open-hearth steel |
| RU2004596C1 (en) * | 1991-06-28 | 1993-12-15 | Нижнетагильский металлургический комбинат | Method for vanadium-containing steel working out |
| RU2044060C1 (en) * | 1991-07-01 | 1995-09-20 | Нижнетагильский металлургический комбинат | Method for making vanadium-containing rail steel |
| RU2055094C1 (en) * | 1991-07-01 | 1996-02-27 | Нижнетагильский металлургический комбинат | Method for producing vanadium-bearing rail steel |
| RU2023726C1 (en) * | 1991-09-10 | 1994-11-30 | Товарищество с ограниченной ответственностью - Исследовательско-технологический центр "Нотема" | Lime-vanadium slag and process for manufacturing same |
| RU2105818C1 (en) * | 1997-04-25 | 1998-02-27 | Петренев Владимир Вениаминович | Method of pyrometallurgical processing of vanadium-containing and iron-ore materials |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Технологическая инструкция ТИ-102 СТ.КК. 66-95 "Производство ванадиевого шлака и стали в конвертерах", АО "НТМК". - Н.Тагил, 1995, с.6, 31-42, 49-63. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2186125C2 (en) * | 2000-08-02 | 2002-07-27 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Method of smelting low-carbon vanadium-containing steel of increased strength and cold resistance |
| RU2201968C2 (en) * | 2000-08-02 | 2003-04-10 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Method of conversion of vanadium iron |
| RU2194079C2 (en) * | 2000-11-15 | 2002-12-10 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Method of melting steel in converter |
| RU2441083C1 (en) * | 2007-11-26 | 2012-01-27 | Паньган Груп Стил Ванадиум Энд Титаниум Ко., Лтд. | Method of fabricating vanadium products by fluidisation |
| RU2385349C2 (en) * | 2008-03-19 | 2010-03-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Ванадий-катализатор" | Procedure for processing vanadium containing iron |
| CN111534661A (en) * | 2020-05-07 | 2020-08-14 | 重庆大学 | A kind of high magnesium vanadium slag production and pretreatment method based on magnesium roasting |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5954551B2 (en) | Converter steelmaking | |
| JP5418733B2 (en) | Hot metal refining method | |
| JP6164151B2 (en) | Method for refining molten iron using a converter-type refining furnace | |
| JPH07216434A (en) | Ultra low carbon ultra low sulfur steel manufacturing method | |
| KR100749023B1 (en) | How to refine the converter | |
| JP5983492B2 (en) | Hot metal pretreatment method | |
| JP7151494B2 (en) | Method for recycling converter slag | |
| RU2136764C1 (en) | Method of conversion of vanadium iron in converter | |
| US5085691A (en) | Method of producing general-purpose steel | |
| CN103225009A (en) | Method for producing high-cleanness steel | |
| RU2140458C1 (en) | Vanadium cast iron conversion method | |
| WO2007100109A1 (en) | Method of dephosphorization of molten iron | |
| RU2201968C2 (en) | Method of conversion of vanadium iron | |
| JPH09235611A (en) | Method for producing ultra-low-purity pure iron with high cleanliness | |
| JP2000109924A (en) | Melting method for extremely low sulfur steel | |
| RU2002816C1 (en) | Process of degassing and desulfurization of stainless steel | |
| RU2186125C2 (en) | Method of smelting low-carbon vanadium-containing steel of increased strength and cold resistance | |
| JP6627642B2 (en) | How to reduce iron ore | |
| RU2729692C1 (en) | Steel melting method in converter with combined blowdown | |
| RU2091494C1 (en) | Method of smelting steel alloyed with chromium and nickel | |
| SU1754784A1 (en) | Charge for steelmaking in open hearth furnace and method of charging | |
| RU2118380C1 (en) | Method of manufacturing vanadium-microalloyed steel | |
| RU2620217C2 (en) | Procedure of melting steel in converter | |
| SU1052546A1 (en) | Method for smelting transformer steel | |
| SU819181A1 (en) | Method of steel production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040730 |