RU2411299C2 - Способ силикоалюминотермического получения ферровольфрама - Google Patents
Способ силикоалюминотермического получения ферровольфрама Download PDFInfo
- Publication number
- RU2411299C2 RU2411299C2 RU2008135484/02A RU2008135484A RU2411299C2 RU 2411299 C2 RU2411299 C2 RU 2411299C2 RU 2008135484/02 A RU2008135484/02 A RU 2008135484/02A RU 2008135484 A RU2008135484 A RU 2008135484A RU 2411299 C2 RU2411299 C2 RU 2411299C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tungsten
- iron
- charge
- melt
- aluminum
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 229910001145 Ferrotungsten Inorganic materials 0.000 title claims description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 100
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 86
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 86
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 85
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 72
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 70
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 49
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 49
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 21
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 53
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 27
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 21
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 32
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 32
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 abstract description 9
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 5
- 238000004080 punching Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 27
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 20
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 17
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 15
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 14
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 239000002585 base Substances 0.000 description 8
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 2
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 2
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 1
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N oxotungsten Chemical class [W]=O VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам металлотермического получения ферровольфрама. Способ включает стадийные загрузку и проплавление шихты, содержащей вольфрамовый концентрат, железную окалину, железную обсечку, известь, ферросилиций 75%, алюминий, и разделение металла и шлака. На первой стадии загружают шихту со скоростью 220-260 кг/м2·мин, содержащую 4-10% вольфрамового концентрата от его массы на плавку, железной окалины 5-20% от ее массы на плавку и алюминий в количестве 0,8-0,98 от стехиометрически необходимого на восстановление вольфрама и железа в шихте на первой стадии. На второй стадии загружают шихту со скоростью 50-70 кг/м2·мин, содержащую вольфрамовый концентрат 90-96% от его массы на плавку, железную окалину 80-95% от ее массы на плавку, железную обсечку, известь в количестве 0,25% от массы алюминия на плавку, ферросилиций в количестве, обеспечивающем содержание кремния в шихте в количестве 0,2-0,5, и алюминий в количестве 0,5-0,8 от стехиометрически необходимого на восстановление вольфрама и железа в шихте на второй стадии. Общее количество кремния и алюминия в шихте на первой и второй стадиях плавки 0,95-1,0 от стехиометрически необходимого на восстановление вольфрама и железа. После расплавления шихты на расплав загружают железную окалину в количестве 1,0-1,3 от ее расхода на две предыдущие стадии на плавку и прогревают 0,2-0,3 времени длительности плавки. Изобретение позволяет снизить удельный расход восстановителя и повысить качество получаемого сплава. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии, может быть использовано в электропечной технологии ферровольфрама, получаемого силикоалюминотермическим способом, включающим стадийные загрузку и проплавление шихты, содержащей вольфрамовый концентрат, железную окалину, железную обсечку, известь, ферросилиций, алюминий, и разделение металла и шлака.
Цель изобретения - переработка вольфрамовых концентратов с высоким содержанием марганца и кремния с получением стандартного ферровольфрама, снижение удельного расхода восстановителя и повышение качества сплава.
Сущность изобретения
На первой стадии
Загружают и проплавляют шихту со скоростью 220-260 кг/м2·мин, содержащую 4-10% вольфрамового концентрата от его массы на плавку, 5-20% железной окалины от ее массы на плавку и алюминий в количестве 0,8-0,98 от стехиометрически необходимого на восстановление вольфрама и железа в шихте на первой стадии плавки.
На второй стадии
Загружают и проплавляют восстановительную шихту со скоростью 50-70 кг/м2·мин, содержащую 90-96% вольфрамового концентрата от его массы на плавку, всю массу железной обсечки, 80-95% железной окалины от ее массы на плавку, известь в количестве 0,25% от массы алюминия на плавку, ферросилиций в количестве, обеспечивающем содержание кремния в шихте 0,2-0,5, и алюминия в количестве 0,5-0,8 от стехиометрически необходимого на восстановление вольфрама и железа в шихте на второй стадии с поддержанием общего количества кремния и алюминия в шихте на первой и второй стадиях плавки 0,95-1,0 от стехиометрически необходимого на восстановление вольфрама и железа.
Для связывания закиси марганца количество оксидов кремния и марганца в расплаве поддерживается в соотношении 1÷(1,1-1,2).
На третьей стадии
На расплав загружают железную окалину в количестве 1,0-1,3 от ее полного расхода на двух предыдущих стадиях и прогревают расплав 0,2-0,3 времени длительности плавки, с целью дополнительного связывания оксидов марганца в шлаковом расплаве и проведения рафинировочных процессов сплава от кремния, марганца и алюминия.
Известен способ электропечной выплавки ферровольфрама углеродосилико-термическим способом, заключающийся в загрузке в печь вольфрамового концентрата с коксом, проплавлении и довосстановлении шлака ферросилицием с последующим вычерпыванием сплава из печи.
Получаемый этим способом ферровольфрам имеет сложный многоступенчатый передел, загрязнен примесями цветных металлов, углеродом, другими элементами и шлаковыми включениями.
Известен способ алюминотермического получения ферровольфрама из шеелитовых концентратов с подготовкой и проплавлением шихты, содержащей 2500-5000 кг шеелитового концентрата, алюминиевую крупку первичную, железную обсечку и железную окалину в соотношении 1÷(0,22-0,23)÷0,03÷(0,04-0,05) соответственно с последующей загрузкой на шлаковый расплав 10-15 кг алюминиевой крупки первичной, 10-15 кг извести и прогревом расплава в течение 10-15 мин.
Лигваты, полученные при выплавке ферровольфрама с содержанием кремния до 2%, алюминия до 6%, не вовлекаются для переплава и не участвуют в восстановительных реакциях основной плавки. Лигваты перерабатываются с другими вольфрамосодержащими отходами (вентиляционная пыль, корки, богатый вольфрамовый шлак) с получением нестандартного металла.
Недостаток способа - низкое извлечение вольфрама в металл (89-93%), высокий расход восстановителя, лигваты не вовлекаются для переплава в восстановительной шихте плавки ферровольфрама.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ алюминотермического получения ферровольфрама из товарных вольфрамовых (шеелитовых) концентратов (прототип), включающий подготовку и постадийное проплавление шихты, разделение металла и шлака.
На первой стадии
Подготавливают и проплавляют запально-рудную часть шихты, содержащую компоненты от общей массы плавки: вольфрамовый концентрат - 10%, железная окалина - 12,4%, вся масса натриевой селитры, вольфрамосодержащие отходы (лигваты) - 38,3% и алюминий - 6,4%.
На второй стадии
Подготавливают и проплавляют восстановительную часть шихты, состоящую из двух навесок.
В первой навеске проплавляют компоненты шихты от общей массы плавки: вольфрамовый концентрат - 45%, вольфрамосодержащие отходы (лигваты) при соотношении к расходу алюминия (0,31-1,0)÷1, железная обсечка - 42% и алюминий в количестве 1,2 (с учетом алюминия в лигватах) от стехиометрически необходимого на восстановление элементов сплава.
Во второй навеске проплавляют компоненты шихты от общей массы плавки: вольфрамовый концентрат - 45%, железная обсечка - 40%, алюминий - 0,85-0,95 от массы алюминия первой навески.
При проплавлении второй навески восстановительной части шихты на расплав задают NaCl по отношению к массе второй навески, равной 0,005.
Проплавление лигватов в первой навеске восстановительной шихты снижает температуру плавления сплава и прошлакованность металла. Добавка хлоридов щелочных металлов способствует коагуляции шлаковых включений и удалению их из металла.
После проплавления восстановительной шихты на расплав задают раскислительную часть, содержащую компоненты шихты от общей массы плавки: алюминий первичный 6,8%, железная обсечка 5%, вся масса извести и окалины.
Недостаток способа
Технология не обеспечивает получения стандартного ферровольфрама при переработке вольфрамовых концентратов с высоким содержанием марганца и кремния, так как шлаковый расплав, имеющий низкую концентрацию оксидов кремния и железа, не образует прочных соединений с оксидами марганца, удерживающих переход марганца в сплав, а рафинировочные процессы не получают развития из-за низкой концентрации оксидов железа в шлаке.
Избыточный алюминий шихты способствует переходу кремния и марганца в сплав и увеличению выхода некондиционного металла, обогащенного кремнием и алюминием (лигватов) до 5% от годного металла. Низкая степень использования алюминия (91,6%) и высокий удельный расход (317 кг на 1 базовую тонну ферровольфрама) связаны с низкой степенью проведения рафинировки от алюминия в восстановительной шихте при образовании тугоплавкого металла, низкой жидкотекучестью, а также низкой активностью алюминия лигватов, окисление которых кислородом шихты практически не получает развития; извлечение вольфрама в сплав составляет - 94,0%.
Технический результат данного изобретения - переработка вольфрамовых концентратов с высоким содержанием марганца и кремния с получением стандартного металла, снижение расхода восстановителя и повышение качества сплава.
Технический результат достигается по предложенному силикоалюминотермическому способу получения ферровольфрама, включающему стадийные загрузку и проплавление шихты, содержащей вольфрамовый концентрат, железную окалину, железную обсечку, известь, ферросилиций, алюминий, и разделение металла и шлака.
В качестве вольфрамового концентрата используют концентрат с содержанием оксидов марганца до 18% и оксидов кремния до 9%.
На первой стадии
Загружают и проплавляют шихту, содержащую 4-10% вольфрамового концентрата от его массы на плавку, 5-20% железной окалины от ее массы на плавку и алюминий в количестве 0,80-0,98 от стехиометрически необходимого на восстановление вольфрама и железа в шихте на первой стадии плавки.
На второй стадии
Загружают и проплавляют шихту, содержащую 90-96% вольфрамового концентрата от его массы на плавку, всю массу железной обсечки, 80-95% железной окалины от ее массы на плавку, известь в количестве 0,25% от массы алюминия на плавку, алюминий в количестве 0,5-0,8 и кремний в количестве 0,2-0,5 от стехиометрически необходимого на восстановление вольфрама и железа и образование оксидов кремния.
Для связывания закиси марганца количество оксидов кремния и марганца в расплаве поддерживается в соотношении 1÷(1,1-1,2).
На третьей стадии
На расплав загружают оксиды железа в количестве 1,0-1,3 от полного их расхода на двух предыдущих стадиях плавки и прогревают расплав 0,2-0,3 времени проплавления вольфрамосодержащей шихты для дополнительного связывания оксидов марганца в шлаковом расплаве и проведения рафинировочных процессов сплава от кремния, марганца и алюминия.
Пример 1 (прототип)
Выплавка ферровольфрама проводилась в промышленных условиях в электропечи ДСП-1,5 в сменном плавильном тигле, футерованном магнезитовым кирпичом.
На первой стадии
Загружалась и проплавлялась запально-рудная часть шихты состава: вольфрамовый (шеелитовый) концентрат - 500 кг, натриевая селитра - 150 кг, железная обсечка - 50 кг, вольфрамосодержащие отходы (лигваты) - 100 кг и алюминий первичный - 75 кг.
На второй стадии
Загружались и проплавлялись шихты следующих составов:
- первая часть восстановительной шихты состава: вольфрамовый (шеелитовый) концентрат - 2250 кг, железная обсечка - 170 кг, вольфрамосодержащие отходы (лигваты) - 161,2 кг и алюминий первичный - 520 кг;
- вторая часть восстановительной шихты состава: вольфрамовый (шеелитовый) концентрат - 2250 кг, железная обсечка - 164 кг и алюминий первичный - 494 кг.
На расплав, по мере проплавления восстановительной шихты, загружали поваренную соль (NaCl)-14,5 кг.
На третьей стадии
Загружали и проплавляли шихту состава: алюминий первичный - 80 кг, железная окалина - 20 кг и известь - 20 кг.
На плавке получен высокий удельный расход алюминия на 1 базовую тонну сплава (317,4 кг), выход лигватов к годному металлу составил - 4,9%, извлечение вольфрама в металл составило - 94,0% получен ферровольфрам марки ФВ-80(а).
Предлагаемый способ силикоалюминотермического получения ферровольфрама опробован в промышленных условиях в электродуговой печи ДСП-1,5 по изложенной технологии. Результаты плавок известного способа (пример 1) и предлагаемого (примеры 2-8) приведены в таблице.
Пример 2
В плавильный тигель электропечи производилась стадийная загрузка и проплавление шихты.
На первой стадии
Загружалась и проплавлялась шихта внепечным алюминотермическим способом со скоростью загрузки 230 кг/м2·мин состава: вольфрамовый концентрат - 100 кг, железная окалина - 10 кг и алюминий вторичный - 18 кг.
На второй стадии
Загружалась и проплавлялась шихта электропечным силикоалюминотермическим способом со скоростью загрузки 50 кг/м2·мин состава: вольфрамовый концентрат - 1855 кг, железная окалина - 103 кг, железная обсечка - 53 кг, ферросилиций 75% - 50 кг, известь - 66 кг и алюминий вторичный - 265 кг.
После проплавления вольфрамосодержащей шихты на расплав задавалась железная окалина - 144 кг, после чего расплав прогревался под дугами в течение 10 мин.
Дальнейшее увеличение извести в составе шихты выше необходимого для связывания глинозема ведет к образованию в шлаковом расплаве силикатов кальция, образованию свободной закиси марганца и повышению перехода марганца в сплав.
Увеличение времени проплавления вольфрамосодержащей шихты со скоростью загрузки ниже 50 кг/м2·мин ведет к перегреву расплава и увеличению образования лигватов. Расход алюминия и кремния на базовую тонну сплава составил - 276,3 кг.
Извлечение вольфрама в металл составило - 94,71%, сквозное извлечение на плавке составило - 96,16%.
Пример 3
В плавильный тигель электропечи производилась стадийная загрузка и проплавление шихты.
На первой стадии
Загружалась и проплавлялась шихта внепечным алюминотермическим способом со скоростью загрузки 240 кг/м2·мин состава: вольфрамовый концентрат - 100 кг, железная окалина - 10 кг и алюминий вторичный - 18 кг.
На второй стадии
Загружалась и проплавлялась шихта электропечным силикоалюминотермическим способом со скоростью загрузки 60 кг/м2·мин состава: вольфрамовый концентрат - 895 кг, железная окалина - 98 кг, ферросилиций 75% - 75 кг, известь - 35 кг и алюминий вторичный -117 кг.
После проплавления вольфрамосодержащей шихты на расплав задавалась железная окалина - 72 кг, после чего расплав прогревался под дугами в течение 10 мин.
Дальнейшее суммарное увеличение кремния и алюминия выше 1,0 от стехиометрически необходимого на восстановление вольфрама и железа повышает содержание кремния, марганца и алюминия в сплаве, снижая его качество. Расход алюминия и кремния на базовую тонну сплава составил - 273,4 кг.
Извлечение вольфрама в сплав составило - 96,77%.
Пример 4
В плавильный тигель электропечи производилась стадийная загрузка и проплавление шихты.
На первой стадии
Загружалась и проплавлялась шихта внепечным алюминотермическим способом со скоростью загрузки 235 кг/м2·мин состава: вольфрамовый концентрат - 100 кг, железная окалина - 10 кг и алюминий вторичный - 18 кг.
На второй стадии
Загружалась и проплавлялась шихта электропечным силикоалюминотермическим способом со скоростью загрузки 59 кг/м2·мин состава: вольфрамовый концентрат - 1900 кг, железная окалина - 105 кг, железная обсечка - 78 кг, ферросилиций 75% - 102 кг, известь - 55 кг и алюминий вторичный - 242 кг.
После проплавления вольфрамосодержащей шихты на расплав задавалась железная окалина - 144 кг, после чего расплав прогревался под дугами в течение 12 мин.
Дальнейшее суммарное уменьшение кремния и алюминия ниже 0,96 от стехиометрически необходимого на восстановление вольфрама и железа снижает извлечение вольфрама. Расход алюминия и кремния на одну базовую тонну сплава составил - 287,8 кг.
Извлечение вольфрама в сплав составило - 94,0%.
Получен ферровольфрам марки ФВ-70.
Пример 5
В плавильный тигель электропечи производилась стадийная загрузка и проплавление шихты.
На первой стадии
Загружалась и проплавлялась шихта внепечным алюминотермическим способом со скоростью загрузки 250 кг/м2·мин состава: вольфрамовый концентрат - 100 кг, железная окалина - 10 кг и алюминий вторичный - 18 кг.
На второй стадии
Загружалась и проплавлялась шихта электропечным силикоалюминотермическим способом со скоростью загрузки 55 кг/м·мин состава: вольфрамовый концентрат - 1567 кг, железная окалина - 86 кг, железная обсечка - 61 кг, ферросилиций 75%-112%, алюминий вторичный - 188 кг.
После проплавления вольфрамосодержащей шихты на расплав задавалась железная окалина - 116 кг, после чего расплав прогревался под дугами в течение 12 мин.
Увеличение кремния в составе шихты более 5% от стехиометрически необходимого для восстановления и образования двуокиси кремния, необходимой для связывания закиси марганца, увеличивает переход кремния в сплав.
Извлечение вольфрама в металл составило - 96,1%, сквозное извлечение на плавке составило - 96,96%, расход кремния и алюминия на одну базовую тонну сплава составил - 257,6 кг. Получен ферровольфрам марки ФВ-70(а).
Пример 6
В плавильный тигель электропечи производилась стадийная загрузка и проплавление шихты.
На первой стадии
Загружалась и проплавлялась шихта внепечным алюминотермическим способом со скоростью загрузки 240 кг/м2·мин состава: вольфрамовый концентрат - 100 кг, железная окалина - 10 кг и алюминий вторичный - 18 кг.
На второй стадии
Загружалась и проплавлялась шихта электропечным силикоалюминотермическим способом со скоростью загрузки 60 кг/м2·мин состава: вольфрамовый концентрат - 1844 кг, железная окалина - 134 кг, железная обсечка - 60 кг, ферросилиций 75% - 98 кг, алюминий вторичный - 258 кг и известь - 57 кг.
После проплавления вольфрамосодержащей шихты на расплав задавалась железная окалина - 160 кг, после чего расплав прогревался под дугами в течение 10 мин.
Расход кремния и алюминия на одну базовую тонну сплава составил - 260 кг. Извлечение вольфрама в металл составило - 97,03%. Получен ферровольфрам марки ФВ-75(а).
Пример 7
В плавильный тигель электропечи производилась стадийная загрузка и проплавление шихты.
На первой стадии
Загружалась и проплавлялась шихта внепечным алюминотермическим способом со скоростью загрузки 236 кг/м2·мин состава: вольфрамовый концентрат - 100 кг, железная окалина - 10 кг и алюминий вторичный - 18 кг.
На второй стадии
Загружалась и проплавлялась шихта электропечным силикоалюминотермическим способом со скоростью загрузки 58 кг/м2·мин состава: вольфрамовый концентрат - 1900 кг, железная окалина - 105 кг, железная обсечка - 70 кг, ферросилиций 75% - 96%, алюминий вторичный - 251 кг и известь - 56 кг.
После проплавления вольфрамосодержащей шихты на расплав задавалась железная окалина - 136 кг, после чего расплав прогревался под дугами в течение 12 мин.
Расход кремния и алюминия на одну базовую тонну сплава составил - 257,6 кг.
Извлечение вольфрама в металл составило - 96,94%. Получен ферровольфрам марки ФВ-72.
Пример 8
В плавильный тигель электропечи производилась стадийная загрузка и проплавление шихты.
На первой стадии
Загружалась и проплавлялась шихта внепечным алюминотермическим способом со скоростью загрузки 240 кг/м2·мин состава: вольфрамовый концентрат - 100 кг, железная окалина - 10 кг и алюминий вторичный - 18 кг.
На второй стадии
Загружалась и проплавлялась шихта электропечным силикоалюминотермическим способом со скоростью загрузки 60 кг/м2·мин состава: вольфрамовый концентрат - 1900 кг, железная окалина - 105 кг, железная обсечка - 76 кг, ферросилиций 75% - 110 кг, алюминий вторичный - 243 кг, известь - 51 кг и молотые лигваты - 10 кг.
После проплавления вольфрамосодержащей шихты на расплав задавалась железная окалина - 142 кг, после чего расплав прогревался под дугами в течение 10 мин.
Расход кремния и алюминия на одну базовую тонну сплава составил - 252,45 кг. Извлечение вольфрама в металл составило - 96,8%. Получен ферровольфрам марки ФВ-72.
Плавки (примеры 2-8) протекали спокойно. Получен стандартный ферровольфрам марок ФВ 70, ФВ 70(а), ФВ 72, ФВ 75(а).
Удельный расход восстановителей: кремния и алюминия, на 12-20% ниже расхода восстановителя (алюминия) в известном способе (пример 1). Извлечение вольфрама в металл составило 94,7-97,0%.
Технологическое отличие предлагаемого способа от известного заключается в том, что силикоалюминотермический способ обеспечивает переработку вольфрамовых концентратов с высоким содержанием марганца и кремния в стандартный ферровольфрам с извлечением вольфрама 96-97% путем наведения шлака оптимального состава, удерживающего оксиды марганца и кремния в расплаве.
За счет рационального распределения в оптимальных количествах компонентов шихты по стадиям плавки и проплавления вольфрамосодержащей шихты на второй стадии со скоростью загрузки 50-70 кг/м2·мин обеспечивается оптимальная температура процесса силикоалюминотермической плавки ферровольфрама и повышение условий эффективности использования восстановителей на плавке:
- алюминия на первой стадий плавки - за счет избыточной концентрации оксидов вольфрама и железа по отношению к восстановителю (0,8-0,98 от стехиометрически необходимого);
- алюминия и кремния на второй стадии плавки, задаваемых в количествах менее 1,0 от стехиометрически необходимого на восстановление вольфрама и железа.
Удельный расход восстановителей на плавке ниже на 12-20% в отличие от известного способа.
Кремний в состав шихты вводится в оптимальных количествах для восстановления оксидов вольфрама и образования двуокиси кремния для связывания закиси марганца в прочные соединения, удерживающие переход марганца в сплав.
Известь задается в состав шихты для связывания трехокиси алюминия (Al2O3). Избыток извести ведет к образованию силиката кальция, в связи с этим образуется свободная закись марганца в расплаве и создаются условия для перехода марганца в сплав.
Дополнительная загрузка на расплав после расплавления вольфрамосодержащей шихты, оксидов железа (окалины) с последующим прогревом обеспечивает дополнительную связь с оксидами марганца, повышает жидкотекучесть расплава и проведение рафинировочных процессов сплава от кремния, марганца и алюминия.
В связи с низким содержанием алюминия и кремния в сплаве и недопущением перегрева расплава в период проведения восстановительных процессов резко снижается образование лигватов до 0,5-1,5% от веса плавки, состав которых по примесям соответствует ГОСТ, но с несколько пониженным содержанием вольфрама 60-65%, не требующих дальнейшей переработки.
Технологический шлак от производства ферровольфрама с высоким содержанием оксидов марганца, кремния, алюминия и железа в дальнейшем может быть использован в металлургической промышленности.
Способ позволяет использовать в плавке как первичные, так и вторичные сорта алюминия без снижения качества сплава и обеспечивает получение ферровольфрама марок ФВ 70, ФВ 70(а), ФВ 72, ФВ 75(а).
Источники информации
1. Рысс М.А. Производство ферросплавов «Металлургия», 1975 г., ст.240-251.
2. Ферровольфрам с молибденом алюминотермический: Технологическая инструкция ТИ 06-77-Двуреченск, 1977.
Claims (2)
1. Способ силикоалюминотермического получения ферровольфрама, включающий стадийные загрузку и проплавление шихты, содержащей вольфрамовый концентрат, железную окалину, железную обсечку, известь, ферросилиций, алюминий, и разделение металла и шлака, отличающийся тем, что на первой стадии загружают шихту со скоростью 220-260 кг/(м2 мин), содержащую 4-10% вольфрамового концентрата от его массы на плавку, 5-20% железной окалины от ее массы на плавку и алюминий в количестве 0,8-0,98 стехиометрически необходимого на восстановление вольфрама и железа в шихте на первой стадии плавки, на второй стадии загружают шихту со скоростью 50-70 кг/(м2 мин), содержащую 90-96% вольфрамового концентрата от его массы на плавку, известь в количестве 0,25% от массы алюминия на плавку, 80-95% железной окалины от ее массы на плавку, железную обсечку, ферросилиций в количестве, обеспечивающем содержание кремния в шихте в количестве 0,2-0,5, и алюминий в количестве 0,5-0,8 стехиометрически необходимого на восстановление вольфрама и железа в шихте на второй стадии с поддержанием общего количества кремния и алюминия в шихте на первой и второй стадиях плавки 0,95-1,0 стехиометрически необходимого на восстановление вольфрама и железа, после проплавления шихты на третьей стадии на расплав загружают железную окалину в количестве 1,0-1,3 ее расхода на две предыдущие стадии на плавку и прогревают расплав 0,2-0,3 времени длительности плавки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что шихта содержит вольфрамосодержащие отходы в количестве 0,85-4,0% от массы ферровольфрама.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008135484/02A RU2411299C2 (ru) | 2008-09-01 | 2008-09-01 | Способ силикоалюминотермического получения ферровольфрама |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008135484/02A RU2411299C2 (ru) | 2008-09-01 | 2008-09-01 | Способ силикоалюминотермического получения ферровольфрама |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008135484A RU2008135484A (ru) | 2010-03-10 |
| RU2411299C2 true RU2411299C2 (ru) | 2011-02-10 |
Family
ID=42134792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008135484/02A RU2411299C2 (ru) | 2008-09-01 | 2008-09-01 | Способ силикоалюминотермического получения ферровольфрама |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2411299C2 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2757083A (en) * | 1953-08-31 | 1956-07-31 | Byers A M Co | Method of making a metal alloy |
| SU1764331A1 (ru) * | 1990-06-27 | 1995-08-20 | Научно-исследовательский институт металлургии | Способ алюминотермической выплавки ферровольфрама |
| RU2296173C2 (ru) * | 2005-02-02 | 2007-03-27 | ЗАО "Компания "Вольфрам" | Способ переработки вольфрамовых концентратов |
-
2008
- 2008-09-01 RU RU2008135484/02A patent/RU2411299C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2757083A (en) * | 1953-08-31 | 1956-07-31 | Byers A M Co | Method of making a metal alloy |
| SU1764331A1 (ru) * | 1990-06-27 | 1995-08-20 | Научно-исследовательский институт металлургии | Способ алюминотермической выплавки ферровольфрама |
| RU2296173C2 (ru) * | 2005-02-02 | 2007-03-27 | ЗАО "Компания "Вольфрам" | Способ переработки вольфрамовых концентратов |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| РЫСС M.A. Производство ферросплавов. - М.: Металлургия, 1985, с.268-269. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008135484A (ru) | 2010-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6230531B2 (ja) | 金属クロムの製造方法 | |
| JPH06145836A (ja) | アルミニウム滓を利用した合金の製法 | |
| US4521245A (en) | Method of processing sulphide copper- and/or sulphide copper-zinc concentrates | |
| RU2411299C2 (ru) | Способ силикоалюминотермического получения ферровольфрама | |
| WO2001079572A1 (en) | Ferroalloy production | |
| WO2013029119A1 (en) | Production of ferrotitanium by aluminothermic reduction | |
| WO2011027334A1 (en) | Processing of metallurgical slag | |
| RU2148102C1 (ru) | Способ получения ферромарганца | |
| RU2064508C1 (ru) | Экзотермический брикет для раскисления и легирования спокойной стали | |
| FI91284B (fi) | Ei-rautametallien talteenotto | |
| US2760859A (en) | Metallurgical flux compositions | |
| RU2082785C1 (ru) | Способ извлечения металла из шлака производства передельного ферросиликохрома | |
| WO2024100852A1 (ja) | アルミニウム合金の製造方法 | |
| WO2018068066A2 (en) | Method of producing a low carbon ferrochrome by means of metallorthermic reduction and oxygen refining | |
| EP4314371A1 (en) | Ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, production of a ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, and the use thereof | |
| US12060625B2 (en) | Process for the recovery of metals from cobalt-bearing materials | |
| RU2398907C2 (ru) | Способ получения высокопроцентного ферротитана | |
| RU2150523C1 (ru) | Способ алюминотермического переплава пылевидной фракции изгари цинка | |
| JP2016191120A (ja) | 非鉄製錬スラグの処理方法 | |
| CN112400028A (zh) | 钙、铝及硅合金以及其生产方法 | |
| RU2845261C2 (ru) | Способ получения ферротитана из титансодержащих отходов | |
| RU2549820C1 (ru) | Способ алюминотермического получения ферросплавов | |
| CN112593040B (zh) | 一种转炉提钒冷却剂及其应用 | |
| RU2055910C1 (ru) | Брикет для раскисления и легирования стали и способ его приготовления | |
| RU2468109C2 (ru) | Способ алюминотермического получения ферромолибдена |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20160530 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180902 |