RU2845261C2 - Method of producing ferrotitanium from titanium-containing wastes - Google Patents
Method of producing ferrotitanium from titanium-containing wastesInfo
- Publication number
- RU2845261C2 RU2845261C2 RU2024102772A RU2024102772A RU2845261C2 RU 2845261 C2 RU2845261 C2 RU 2845261C2 RU 2024102772 A RU2024102772 A RU 2024102772A RU 2024102772 A RU2024102772 A RU 2024102772A RU 2845261 C2 RU2845261 C2 RU 2845261C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- melt
- ferrotitanium
- waste
- aluminum
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к производству ферротитана марок ФТи35С7(8) по ГОСТ 4761-91 и марок FeTi40Al8(10) по ISO 5454-80, которые востребованы в черной металлургии, где используются в качестве легирующего компонента для производства низколегированных конструкционных и литых сталей, а также нержавеющих и жаропрочных сталей.The invention relates to metallurgy, in particular to the production of ferrotitanium grades FTi35S7(8) according to GOST 4761-91 and grades FeTi40Al8(10) according to ISO 5454-80, which are in demand in ferrous metallurgy, where they are used as an alloying component for the production of low-alloy structural and cast steels, as well as stainless and heat-resistant steels.
При алюминотермическом производстве ферротитана указанных марок в качестве титансодержащего сырья в основном используют ильменитовый концентрат или его смесь с рутиловым концентратом, при этом применяют внепечной или печной способы [1].In the aluminothermic production of ferrotitanium of the specified grades, ilmenite concentrate or its mixture with rutile concentrate is mainly used as titanium-containing raw material, using out-of-furnace or furnace methods [1].
Известны способы алюминотермического получения ферротитана с повышенным содержанием титана за счет предварительного обогащения ильменитовых концентратов по диоксиду титана за счет удаления из них окислов железа [2]. Недостатком таких способов является усложнение технологии и удорожание титана в ферросплаве.Methods of aluminothermic production of ferrotitanium with increased titanium content are known due to preliminary enrichment of ilmenite concentrates in titanium dioxide by removing iron oxides from them [2]. The disadvantage of such methods is the complication of the technology and the increased cost of titanium in the ferroalloy.
Известен способ введения в состав алюминотермической шихты отхода - дробленого шлака производства ферротитана, содержащего 17-21 мас. % TiO2 [3]. Недостатком этого способа является необходимость с точки зрения баланса титана в шихте введение в нее концентрата ильменитового с содержанием TiO2 59-65 мас. % и дробленого электропечного титансодержащего шлака (54-59 мас. % TiO2) в количестве в семь раз превышающем объем вводимого в шихту дробленого шлака производства ферротитана, содержащего 17-21 мас. % TiO2.A method is known for introducing waste - crushed slag from ferrotitanium production containing 17-21 wt. % TiO 2 - into the aluminothermic batch [3]. The disadvantage of this method is the need, from the point of view of the balance of titanium in the batch, to introduce into it ilmenite concentrate with a TiO 2 content of 59-65 wt. % and crushed electric furnace titanium-containing slag (54-59 wt. % TiO 2 ) in an amount seven times greater than the volume of crushed slag from ferrotitanium production containing 17-21 wt. % TiO 2 introduced into the batch.
Известен способ получения высокотитанового ферросплава из ильменита [4], в соответствии с которым на первой стадии плавки ильменит обогащается оксидами титана за счет удаления из него углеродом большей части оксидов железа, а затем смесь дробленого богатого по оксидам титана шлака и алюминия формуют в металлической оболочке и проплавляют такой расходуемый электрод под слоем флюса в электрошлаковой печи. Недостатком такой технологии является двухстадийность и сложность формования расходуемого электрода с обеспечением равномерной плотности наполнителя - очень важной характеристики с точки зрения устойчивости электрических параметров электрошлаковой плавки и, кроме того, способ не предусматривает использование в шихте отходов титанового производства.A method for producing a high-titanium ferroalloy from ilmenite is known [4], according to which, at the first stage of smelting, ilmenite is enriched with titanium oxides by removing most of the iron oxides from it with carbon, and then a mixture of crushed slag rich in titanium oxides and aluminum is formed in a metal shell and such a consumable electrode is melted under a layer of flux in an electroslag furnace. The disadvantage of this technology is the two-stage nature and the complexity of forming the consumable electrode while ensuring uniform density of the filler - a very important characteristic from the point of view of the stability of the electrical parameters of electroslag smelting, and, in addition, the method does not provide for the use of titanium production waste in the charge.
Известен способ переработки шлака огневого реза титана (производственного отхода титанового производства) с получением ферротитана за счет восстановления окислов титана из этого отхода ферроалюминием в электрошлаковой печи [5].A method is known for processing titanium flame cutting slag (industrial waste from titanium production) to obtain ferrotitanium by reducing titanium oxides from this waste with ferroaluminum in an electroslag furnace [5].
Недостатком способа является использование в шихте только одного из многих производственных отходов титанового производства - шлака огневого реза титана и использование в качестве восстановителя ферроалюминия, последнее требует отдельного передела для его изготовления. Кроме того, получаемый ферротитан имеет высокое содержание азота 0,82-1,46 мас. % из-за присутствия в шлаке огневого реза титана металлизованных частиц титана (до 50%), содержащих 2,5-3.5 мас. % азота, что ограничивает сферы применения готового ферротитана в сталеплавильном производстве.The disadvantage of the method is the use in the charge of only one of the many industrial wastes of titanium production - titanium flame cutting slag and the use of ferroaluminum as a reducing agent, the latter requires a separate processing stage for its manufacture. In addition, the resulting ferrotitanium has a high nitrogen content of 0.82-1.46 wt. % due to the presence in the titanium flame cutting slag of metallized titanium particles (up to 50%) containing 2.5-3.5 wt. % nitrogen, which limits the scope of application of finished ferrotitanium in steelmaking.
Наиболее близким по технической сущности, используемому титансодержащему сырью, технологии плавки и достигаемому результату является способ алюминотермического получения ферротитана [6], который позволяет осуществлять рециклинг сразу нескольких видов образующихся производственных отходов титанового производства, в частности:The closest in technical essence, the titanium-containing raw materials used, the smelting technology and the achieved result is the method of aluminothermic production of ferrotitanium [6], which allows for the recycling of several types of titanium production waste at once, in particular:
- отходов (шламов) от абразивной обработки титановых полуфабрикатов (БЗ);- waste (sludge) from abrasive processing of titanium semi-finished products (BZ);
- титановой окалины от горячей обработки заготовок титана (ТО);- titanium scale from hot processing of titanium blanks (HT);
- циклонной пыли, улавливаемой при абразивной обработке титановых полуфабрикатов (ЦП).- cyclone dust captured during abrasive processing of titanium semi-finished products (TSP).
При этом в электрошлаковой печи с не расходуемым электродом получается ферротитан, содержащий 35-50 мас. % титана и повышается его качество за счет снижения содержания азота в получаемом сплаве до уровня менее 0,5 мас. %.In this case, in an electroslag furnace with a non-consumable electrode, ferrotitanium is obtained containing 35-50 wt.% titanium, and its quality is improved by reducing the nitrogen content in the resulting alloy to a level of less than 0.5 wt.%.
Недостатком способа является необходимость порционной подачи в печь основной и осадительной частей шихты через разные течки с регламентированным промежутком 1-3 минуты между этими частями. Такая регламентация осложняет работу плавильщиков в условиях системного использования такой технологии. Кроме того, для снижения содержания азота в готовом ферротитане из шихты исключаются металлизованные части шлама от абразивной обработки титановых полуфабрикатов, которые содержат 2-3 мас. % азота.The disadvantage of the method is the need for portioned feeding of the main and settling parts of the charge into the furnace through different chutes with a regulated interval of 1-3 minutes between these parts. Such regulation complicates the work of smelters in the conditions of systematic use of such technology. In addition, to reduce the nitrogen content in the finished ferrotitanium, metallized parts of the sludge from the abrasive treatment of titanium semi-finished products, which contain 2-3 wt. % nitrogen, are excluded from the charge.
Задачей настоящего изобретения является упрощение технологии выплавки ферротитана при использовании в шихте указанных выше производственных отходов титанового производства с привлечением металлизованных частей отходов и получением ферротитана, содержащего более 35 мас. % титана и обеспечения содержания азота в получаемом сплаве на уровне менее 0,6 мас. %, как в традиционном 35%-ном ферротитане.The objective of the present invention is to simplify the technology of smelting ferrotitanium using the above-mentioned titanium production waste in the charge, using metallized parts of the waste and obtaining ferrotitanium containing more than 35 wt.% titanium and ensuring the nitrogen content in the resulting alloy at a level of less than 0.6 wt.%, as in traditional 35% ferrotitanium.
При решении поставленной задачи исходили из следующих предпосылок:When solving the problem, we proceeded from the following assumptions:
- из тройной диаграммы элементов алюминий-титан-железо [7] следует, что в широком диапазоне соотношений этих элементов компонентный состав имеет низкие температуры плавления - не более 1340°С, следовательно он легко сплавляемый и может рассматриваться как базовый сплав для последующего его передела в ферротитан;- from the ternary diagram of the elements aluminum-titanium-iron [7] it follows that in a wide range of ratios of these elements, the component composition has low melting points - no more than 1340°C, therefore it is easily alloyed and can be considered as a base alloy for its subsequent conversion into ferrotitanium;
- проведенные собственные исследования показали, что при совместном плавлении металлизованных азотсодержащих частей титансодержащих отходов (в них азот присутствует в форме нитридов титана) с металлическим алюминием происходит перераспределение азота в сторону образования нитридов алюминия, которые нерастворимы в сплаве, являются более легкими и всплывают в шлак. Таким образом происходит деазотизация металлической системы.- our own research has shown that when metallized nitrogen-containing parts of titanium-containing waste (in which nitrogen is present in the form of titanium nitrides) are melted together with metallic aluminum, nitrogen is redistributed toward the formation of aluminum nitrides, which are insoluble in the alloy, are lighter, and float to the slag. This is how denitrification of the metal system occurs.
С учетом вышеизложенного поставленная задача достигается тем, что в заявленном способе получения ферротитана, включающем подготовку шихтовых материалов, поэтапное плавление шихтовых материалов в электрошлаковой печи с не расходуемым электродом, на первом этапе из шихты, состоящей из металлизованных титансодержащих отходов, лома или стружки вторичного алюминия, ферросилиция, нелегированных отходов низко- или среднеуглеродистых сталей, получают алюминий-титан-кремний-железо содержащий расплав состава (мас. %): 25-30 Al, 20-30 Ti, 6-8 Si, железо - остальное.Taking into account the above, the stated task is achieved by the fact that in the claimed method for producing ferrotitanium, including the preparation of charge materials, the step-by-step melting of charge materials in an electroslag furnace with a non-consumable electrode, at the first stage, from a charge consisting of metallized titanium-containing waste, scrap or shavings of secondary aluminum, ferrosilicon, unalloyed waste of low- or medium-carbon steels, an aluminum-titanium-silicon-iron-containing melt is obtained with the composition (wt.%): 25-30 Al, 20-30 Ti, 6-8 Si, iron is the rest.
На втором этапе плавки полученный расплав рафинируют от алюминия окисленными титансодержащими отходами, преимущественно титановой окалиной в количестве из расчета удаления из расплава около 70% находящегося в нем алюминия в присутствии кусковой (20-40 мм) не гидратированной извести. Применение кусков извести фракции 20-40 мм, обеспечивает барботаж расплава, что способствует более эффективному протеканию рафинировочных реакций. После рафинирования полученный расплав ферротитана разливают в слитки (или оставляют в печи), охлаждают и дробят до нужной фракции.At the second stage of melting, the obtained melt is refined from aluminum with oxidized titanium-containing waste, mainly titanium scale in an amount calculated to remove about 70% of the aluminum in the melt in the presence of lump (20-40 mm) non-hydrated lime. The use of lime pieces of a fraction of 20-40 mm ensures bubbling of the melt, which contributes to more efficient refining reactions. After refining, the obtained ferrotitanium melt is poured into ingots (or left in the furnace), cooled and crushed to the desired fraction.
В качестве металлизованных титансодержащих отходов используют металлизованные части отходов (шламов) от абразивной обработки титановых полуфабрикатов и (или) шлака огневого реза титана.Metallized parts of waste (sludge) from abrasive processing of titanium semi-finished products and (or) slag from flame cutting of titanium are used as metallized titanium-containing waste.
В качестве окисленных титансодержащих отходов, наряду с титановой окалиной, используют содержащие окислы титана: окисленную часть шламов от абразивной обработки титановых полуфабрикатов и (или), окисленную часть шлака огневого реза титана и (или) пыль газоочистки титана.In addition to titanium scale, oxidized titanium-containing wastes are used that contain titanium oxides: the oxidized portion of sludge from abrasive processing of titanium semi-finished products and (or) the oxidized portion of slag from flame cutting of titanium and (or) dust from titanium gas cleaning.
Для оценки конкретных параметров двухэтапной технологии выполнили математическое моделирование такой технологии, затем на этой базе провели лабораторные плавки в печи Таммана с учетом получения на первом этапе плавки сплава алюминий-титан-кремний-железо (базового расплава), а на втором этапе - осуществления его рафинирования от алюминия.To evaluate the specific parameters of the two-stage technology, mathematical modeling of such technology was performed, then on this basis laboratory melts were carried out in a Tamman furnace, taking into account the production of an aluminum-titanium-silicon-iron alloy (base melt) at the first stage of melting, and its refining from aluminum at the second stage.
В результате получили оптимальное соотношение элементов в базовом расплаве и расход окисляющих и флюсующих материалов. Соотношение элементов в базовом расплаве составляет, мас. %: алюминий 25-30; титан 20-30; кремний 6-8, остальное железо.As a result, we obtained the optimal ratio of elements in the base melt and the consumption of oxidizing and fluxing materials. The ratio of elements in the base melt is, wt. %: aluminum 25-30; titanium 20-30; silicon 6-8, the rest is iron.
При содержании алюминия в базовом расплаве ниже 25% уменьшается объем вовлечения в процесс рафинирующих титансодержащих отходов из-за чего в конечном ферротитане содержание титана не достигает заявляемой минимальной величины 35%. При содержании алюминия в базовом расплаве более 30% требуется увеличенный объем рафинирующих титансодержащих материалов и флюсующих, что приводит к увеличению кратности шлака в этот период и ухудшению процессов рафинирования от алюминия.When the aluminum content in the base melt is below 25%, the volume of titanium-containing refining waste involved in the process decreases, due to which the titanium content in the final ferrotitanium does not reach the declared minimum value of 35%. When the aluminum content in the base melt is more than 30%, an increased volume of titanium-containing refining materials and fluxing agents is required, which leads to an increase in the slag multiplicity during this period and deterioration of the refining processes from aluminum.
При содержании титана в базовом расплаве ниже 20% снижается объем вовлечения в плавку металлизованных частей титансодержащих отходов - самых проблемных титансодержащих отходов. Кроме того, для достижения после рафинирования содержания титана в готовом сплаве более 35% потребуется иметь в базовом расплаве содержание алюминия более 30%, что приводит, как указывалось выше, к повышенному расходу рафинировочных материалов и снижению эффективности рафинирования.When the titanium content in the base melt is below 20%, the volume of metallized parts of titanium-containing waste involved in the melting is reduced - the most problematic titanium-containing waste. In addition, to achieve a titanium content of more than 35% in the finished alloy after refining, it will be necessary to have an aluminum content of more than 30% in the base melt, which leads, as indicated above, to increased consumption of refining materials and a decrease in the efficiency of refining.
При содержании титана в базовом расплаве более 30% снижается эффект его деазотации при совместной плавке металлизованных титансодержащих отходов с присутствием азота с выявленным оптимальным содержанием алюминия.When the titanium content in the base melt is more than 30%, the effect of its denitrification is reduced during the joint smelting of metallized titanium-containing waste with the presence of nitrogen with the identified optimal aluminum content.
Общий расход окисленных титансодержащих материалов (преимущественно титановой окалины и дополнительно окисленных частей шлама от абразивной обработки титановых полуфабрикатов, от шлака огневого реза титана, пыли газоочистки титана) для рафинирования базового сплава от избыточного алюминия во второй период плавки рассчитывают по стехиометрическому соотношению компонентов реакции: 3TiO2+4Al=3Ti+2Al2O3 с учетом содержания оксидов титана в этих материалах, удаления около 70% алюминия из базового расплава, при этом с избытком 10-15% для гарантированного прохождения реакций рафинирования, как это применяется в ферросплавных процессах.The total consumption of oxidized titanium-containing materials (mainly titanium scale and additionally oxidized parts of sludge from abrasive processing of titanium semi-finished products, from slag from flame cutting of titanium, dust from gas cleaning of titanium) for refining the base alloy from excess aluminum in the second period of melting is calculated based on the stoichiometric ratio of the reaction components: 3TiO 2 +4Al = 3Ti + 2Al 2 O 3 taking into account the content of titanium oxides in these materials, removal of about 70% of aluminum from the base melt, with an excess of 10-15% to ensure the passage of refining reactions, as is used in ferroalloy processes.
При этих условиях расчетный расход титановой окалины, в случае применения для рафинирования только ее, составит на одну тонну базового расплава - 480 кг при содержании в базовом расплаве 25% алюминия и 580 кг при содержании 30% алюминия.Under these conditions, the calculated consumption of titanium scale, if only it is used for refining, will be 480 kg per ton of base melt with a content of 25% aluminum in the base melt and 580 kg with a content of 30% aluminum.
Расход извести на втором этапе плавки принимают, исходя из соотношения алюминия, участвующего в реакциях, и извести примерно 1:1, как это практикуется нами при выплавке ферротитана в электрошлаковой печи из ильменитовых концентратов по стандартной технологии.The consumption of lime at the second stage of smelting is taken based on the ratio of aluminum participating in the reactions and lime of approximately 1:1, as we practice when smelting ferrotitanium in an electroslag furnace from ilmenite concentrates using standard technology.
В конце рафинировочного этапа плавки при визуальной оценке наличия густого шлака могут вводиться разжижители в количестве до 5% (вес.) от объема шлака в виде кварцита и (или) криолита, что улучшает разделение металлической и шлаковой фаз и снижает потери металла с рафинировочным шлаком при разделке ферротитана.At the end of the refining stage of smelting, upon visual assessment of the presence of thick slag, thinners can be introduced in an amount of up to 5% (weight) of the slag volume in the form of quartzite and (or) cryolite, which improves the separation of the metal and slag phases and reduces metal losses with the refining slag during cutting of ferrotitanium.
Ферросилиций на первом этапе плавки вводят из расчета получения в расплаве 5-8% кремния. Указанное количество кремния практически не влияет на температуру плавления алюминий-титан-железного сплава. Введение кремния в шихту практикуется при выплавке ферротитана из ильменитового концентрата, поскольку кремний способствует увеличению извлечения титана из сырья за счет образования прочных силицидов титана [1, с. 272, 275]. Содержание кремния в расплаве первого этапа 5-8% выбрано с учетом того, что в марочном ферротитане по ГОСТ 4761-91 и ISO 5454-80 марки ФТи35С7(8), FeTi40Al8(10) содержится до 5-8% кремния.Ferrosilicon is introduced at the first stage of melting based on the calculation of obtaining 5-8% silicon in the melt. The specified amount of silicon has virtually no effect on the melting temperature of the aluminum-titanium-iron alloy. Silicon is introduced into the charge when smelting ferrotitanium from ilmenite concentrate, since silicon helps to increase the extraction of titanium from the raw material due to the formation of strong titanium silicides [1, pp. 272, 275]. The silicon content in the first stage melt of 5-8% is selected taking into account that grade ferrotitanium according to GOST 4761-91 and ISO 5454-80 grades FTi35S7(8), FeTi40Al8(10) contains up to 5-8% silicon.
Примеры конкретного осуществленияExamples of specific implementation
Плавки ферротитана с использованием титансодержащих производственных отходов проводили в электрошлаковой печи с не расходуемым угольным электродом. Марка печи УШ 148, мощность трансформатора - 760 квт, диаметр электродов 150-200 мм, шахта из огнеупорного кирпича. Емкость по металлу до 250 кг.Ferrotitanium melting using titanium-containing industrial waste was carried out in an electroslag furnace with a non-consumable carbon electrode. Furnace type USh 148, transformer power - 760 kW, electrode diameter 150-200 mm, refractory brick shaft. Metal capacity up to 250 kg.
Для расчета весового количества компонентов в составе шихты первого этапа плавок приняли (на основании предварительных плавок сплавления компонентов): угар алюминия - 20%, переход титана в расплав из его количества, содержащегося в титансодержащих металлизованных отходах - 85%. Угар кремния и железа ввиду его незначительности не учитывали.To calculate the weight amount of components in the composition of the first stage of melting batch, the following was adopted (based on preliminary melting of the alloying components): aluminum burnout - 20%, titanium transfer to the melt from its amount contained in titanium-containing metallized waste - 85%. Silicon and iron burnout were not taken into account due to their insignificance.
Расчетный объем расплава, исходя из емкости печи, приняли 220 кг. Количество титановой окалины и других окисленных титансодержащих материалов в рафинировочный этап плавки рассчитывали по стехиометрическим соотношениям реакции окисления алюминия диоксидом титана с учетом:The calculated volume of the melt, based on the furnace capacity, was taken as 220 kg. The amount of titanium scale and other oxidized titanium-containing materials in the refining stage of the melt was calculated based on the stoichiometric ratios of the oxidation reaction of aluminum with titanium dioxide, taking into account:
- расчетного объема расплава, на который составлялась шихта первого этапа плавки - 220 кг;- the calculated volume of the melt for which the first stage of melting was prepared - 220 kg;
- данных экспресс-анализа содержания алюминия в расплаве;- data from express analysis of the aluminum content in the melt;
- известного содержания диоксида титана в применяемых окисленных титансодержащих материалах;- known content of titanium dioxide in the oxidized titanium-containing materials used;
- увеличения количества рафинировочных материалов, содержащих диоксид титана, на 10-15% для интенсификации рафинировочных процессов.- increasing the amount of refining materials containing titanium dioxide by 10-15% to intensify refining processes.
В таблице 1 приведены варианты использования металлизованных титансодержащих отходов на первом этапе - расплавления компонентов и окисленных титансодержащих отходов на втором этапе - рафинирования базового расплава, где титансодержащие отходы обозначены:Table 1 shows the options for using metallized titanium-containing waste at the first stage - melting of components and oxidized titanium-containing waste at the second stage - refining of the base melt, where titanium-containing waste is designated:
Б3-шлам от абразивной обработки титановых полуфабрикатов;B3 - sludge from abrasive processing of titanium semi-finished products;
ШОР - шлак огневого реза титана;SHOR - titanium fire cutting slag;
ЦП - пыль газоочистки титана (циклонная пыль).CP - titanium gas cleaning dust (cyclone dust).
Подтверждена хорошая сплавляемость шихтовых материалов, содержащих титан, алюминий, железо в присутствии кремния и стабильность получения заявленного количественного состава указанных химических элементов в базовом расплаве на первом этапе плавления (Таблица 2, экспресс-анализ).Good alloyability of charge materials containing titanium, aluminum, iron in the presence of silicon and stability of obtaining the declared quantitative composition of the specified chemical elements in the base melt at the first stage of melting were confirmed (Table 2, express analysis).
В таблице 3 приведены составы готового ферротитана после завершения второго этапа - рафинирования от алюминия.Table 3 shows the compositions of the finished ferrotitanium after completion of the second stage - refining from aluminum.
На плавке №1 при разделке продуктов плавки обнаружили заметное количество мелких капель ферротитана, запутавшихся в шлаке. На последующих плавках в конце процесса для разжижения шлака добавляли кварцит или криолит в количестве 6-7 кг, что позволило улучшить оседание капель ферротитана из шлака.During melting No. 1, when cutting the melt products, a noticeable amount of small ferrotitanium droplets entangled in the slag were found. During subsequent meltings, quartzite or cryolite was added at the end of the process to liquefy the slag in an amount of 6-7 kg, which improved the settling of ferrotitanium droplets from the slag.
В результате плавок по выбранным параметрам получили ферротитан с содержанием, мас. %: титана 38,9-52,6; алюминия 6,4-8,1; кремния 4,8-6,6 при содержании примесей в пределах норм на ферротитан марок ФТи35С7(8) по ГОСТ 4761-91 и марок FeTi40Al8(10) по ISO 5454-80.As a result of melting according to the selected parameters, ferrotitanium was obtained with the following content, wt. %: titanium 38.9-52.6; aluminum 6.4-8.1; silicon 4.8-6.6 with the impurity content within the limits of the standards for ferrotitanium grades FTi35S7(8) according to GOST 4761-91 and grades FeTi40Al8(10) according to ISO 5454-80.
При этом оправдалась идея совместной плавки на первом этапе алюминия и металлизованных отходов титана, содержащих азот, когда создаются условия для перераспределения азота между титаном и алюминием и всплывания в шлак нитридов алюминия т.е. в расплаве базового сплава снижается количество азота. В результате в конечном сплаве ферротитана содержание азота составило 0,48-0,56%, что соответствует его содержанию в традиционном 35%-ном ферротитане [1, с. 280].In this case, the idea of joint melting of aluminum and metallized titanium waste containing nitrogen at the first stage was justified, when conditions are created for the redistribution of nitrogen between titanium and aluminum and the floating of aluminum nitrides into the slag, i.e. the amount of nitrogen in the melt of the base alloy is reduced. As a result, the nitrogen content in the final ferrotitanium alloy was 0.48-0.56%, which corresponds to its content in traditional 35% ferrotitanium [1, p. 280].
Извлечение титана из титансодержащих отходов в ферротитан составило 80-88%, что выше, чем при традиционной алюминотермической технологии его получения из ильменитового концентрата 77-79%.The extraction of titanium from titanium-containing waste into ferrotitanium was 80-88%, which is higher than with the traditional aluminothermic technology of its production from ilmenite concentrate (77-79%).
Таким образом, выплавка ферротитана из титансодержащих отходов по параметрам предлагаемого изобретения реализуется с получением кондиционного марочного ферротитана и позволяет вовлечь в производство одновременно широкую гамму твердых отходов титанового производства, как в форме металлизованной их части, так и окисленных частей. Это упрощает утилизацию отходов в целях снижения экологической нагрузки на территорию. Одновременно снижается себестоимость получаемого ферротитана из-за дешевизны титансодержащих отходов в сравнении с традиционным сырьем - ильменитовым или рутиловым концентратом.Thus, the smelting of ferrotitanium from titanium-containing waste according to the parameters of the proposed invention is realized with the production of quality grade ferrotitanium and allows to involve in production simultaneously a wide range of solid waste of titanium production, both in the form of their metallized part and oxidized parts. This simplifies the disposal of waste in order to reduce the environmental load on the territory. At the same time, the cost price of the obtained ferrotitanium is reduced due to the cheapness of titanium-containing waste in comparison with traditional raw materials - ilmenite or rutile concentrate.
В настоящее время предлагаемый способ получения ферротитана из титансодержащих производственных отходов реализуется по выбранным технологическим параметрам в опытно-промышленном варианте с выпуском партий ферротитана, приобретаемых потребителями.At present, the proposed method for obtaining ferrotitanium from titanium-containing industrial waste is being implemented according to the selected technological parameters in a pilot industrial version with the release of batches of ferrotitanium purchased by consumers.
Источники информацииSources of information
1. М.А. Рысс, Производство ферросплавов, Москва, «Металлургия», 1985, с. 269-281.1. M.A. Ryss, Ferroalloy production, Moscow, Metallurgy, 1985, p. 269-281.
2. Патент РФ №2398907, Способ получения высокопроцентного ферротитана, опубл. 10.09.2010.2. Russian Federation Patent No. 2398907, Method for producing high-percentage ferrotitanium, published 10.09.2010.
3. Патент РФ №2608936, Шихта и способ алюминотермического получения ферротитана с ее использованием, опубл. 26.01.2017.3. Russian Federation Patent No. 2608936, Charge and method for aluminothermic production of ferrotitanium using it, published 26.01.2017.
4. Патент РФ №2329322, Способ получения высокотитанового ферросплава из ильменита, опубл. 20.07.2008.4. Russian Federation Patent No. 2329322, Method for producing high-titanium ferroalloy from ilmenite, published 20.07.2008.
5. Патент РФ №2196843, Способ печной выплави ферротитана из окислов титана, опубл. 20.01.2003.5. Russian Federation Patent No. 2196843, Method of Furnace Melting of Ferrotitanium from Titanium Oxides, published 20.01.2003.
6. Патент РФ №2755187, Способ алюминотермического получения ферротитана, опубл. 14.09.2021.6. Russian Federation Patent No. 2755187, Method for aluminothermic production of ferrotitanium, published 09.14.2021.
7. О.А. Банных, П.Б. Будберг, С.П. Алисова и др. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа: /справочное издание/, М; Металлургия, 1986 г.7. O.A. Bannykh, P.B. Budberg, S.P. Alisova, et al. Phase diagrams of binary and multicomponent iron-based systems: /reference publication/, M; Metallurgy, 1986.
Claims (3)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2024102772A RU2024102772A (en) | 2025-08-04 |
| RU2845261C2 true RU2845261C2 (en) | 2025-08-15 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2118394C1 (en) * | 1995-09-08 | 1998-08-27 | Акционерное общество закрытого типа "Стройинжиниринг" | Process of production of ferrotitanium |
| RU2221893C1 (en) * | 2002-05-31 | 2004-01-20 | Государственное учреждение Институт металлургии Уральского отделения РАН | Method of production of ferro-titanium from wastes |
| CN201031248Y (en) * | 2007-05-31 | 2008-03-05 | 攀枝花市银江金勇工贸有限责任公司 | Ferrotitanium line products smelting device |
| CN101892387A (en) * | 2010-08-02 | 2010-11-24 | 攀枝花学院 | Method for producing ferro-titanium |
| RU2755187C1 (en) * | 2020-08-17 | 2021-09-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ФАН" | Method for aluminothermic production of ferrotitanium |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2118394C1 (en) * | 1995-09-08 | 1998-08-27 | Акционерное общество закрытого типа "Стройинжиниринг" | Process of production of ferrotitanium |
| RU2221893C1 (en) * | 2002-05-31 | 2004-01-20 | Государственное учреждение Институт металлургии Уральского отделения РАН | Method of production of ferro-titanium from wastes |
| CN201031248Y (en) * | 2007-05-31 | 2008-03-05 | 攀枝花市银江金勇工贸有限责任公司 | Ferrotitanium line products smelting device |
| CN101892387A (en) * | 2010-08-02 | 2010-11-24 | 攀枝花学院 | Method for producing ferro-titanium |
| RU2755187C1 (en) * | 2020-08-17 | 2021-09-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ФАН" | Method for aluminothermic production of ferrotitanium |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3579328A (en) | Process for the production of ferro-vanadium directly from slag obtained from vanadium-containing pig iron | |
| JPH09501737A (en) | Composite charge for steel smelting | |
| JPS63100150A (en) | Master alloy for producing titanium alloy and its production | |
| RU2845261C2 (en) | Method of producing ferrotitanium from titanium-containing wastes | |
| CN112430756A (en) | Niobium-iron alloy production method | |
| KR100349162B1 (en) | Converter refining method of ultra-low lining steel using Tallinn molten iron | |
| RU2064508C1 (en) | Exothermic briquette for deoxidation and alloying of killed steel | |
| Ali et al. | Electroslag refining of CrNiMoWMnV ultrahigh-strength steel | |
| RU2102497C1 (en) | Method of melting vanadium-containing steel in electric arc furnace | |
| US1835925A (en) | Smelting process | |
| RU2455379C1 (en) | Method to melt low-carbon manganiferous alloys | |
| RU2196843C2 (en) | Method for furnace melting of ferrotitanium from titanium oxides | |
| RU2329322C2 (en) | Method of producing high titanium ferroalloy out of ilmenite | |
| SU1418345A1 (en) | Method of producing ferrotitanium | |
| RU2148088C1 (en) | Method for vanadium cast iron conversion | |
| RU2755187C1 (en) | Method for aluminothermic production of ferrotitanium | |
| RU2398907C2 (en) | Procedure for production of high grade ferrotitanium | |
| RU2549820C1 (en) | Method for aluminothermic obtainment of ferroalloys | |
| SU1759891A1 (en) | Charge for processing scrap of alloy steel and alloys | |
| RU2318032C1 (en) | Ferrotitanium used to alloy the steel and the method of its alumino-thermal production of the ferrotitanium | |
| US490961A (en) | Process of producing metallic alloys | |
| CN101003872A (en) | Ferrotitanium with low carbon, low silicon, and preparation technique | |
| RU2411299C2 (en) | Procedure for aluminium-silicon-thermal production of ferro-tungsten | |
| RU2325456C2 (en) | Stock for ferrotitanium production | |
| SU652234A1 (en) | Method of obtaining vanadiun alloys |