SU1084305A1

SU1084305A1 - Method for converting low-silicon vanadium cast irons in converter

Info

Publication number: SU1084305A1
Application number: SU823490876A
Authority: SU
Inventors: Борис Дмитриевич Червяков; Сергей Петрович Киселев; Василий Тихонович Арнаутов; Владимир Яковлевич Литовский; Михаил Павлович Клюев
Original assignee: Нижнетагильский металлургический комбинат им.В.И.Ленина; Московский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов
Priority date: 1982-09-22
Filing date: 1982-09-22
Publication date: 1984-04-07

Abstract

СПОСОБ ПЕРЕДЕЛА НИЗКОКРЕМНИСТЫХ ВАНАДИЕВЫХ ЧУГУНОВ В КОНВЕРТЕРЕ , включающий ввод кремни из передельного чугуна в низкокремнистый ванадиевый чугун,присадку окалины на полученный расплав , продувку кислородом, отличающийс тем, что, с целью повышени степени извлечени ванади КЗ чугуна в шлак, выхода годного металла и производительности передела в целом путем улучшени теплового баланса плавки, расплдв, состо щий из 55-95% ванадиевого и 5-45% передельного чугунов, с со§ держанием 0,16-0,25% кремни и 0,30-0,60% ванади , подвергают де (Л ванадации при удельном расходе окалины 65-90 кг на t т расплава и положении продувочной фурмы над условным уровнем спокойной ванны 25-35 калибров до завершени процессов окислени ванади .METHOD FOR REDISTRIBUTION low silicate vanadium cast iron in a converter comprising silicon entry of pig iron in the low silicate vanadium iron, additive scale on the resulting melt, blowing oxygen, characterized in that, in order to increase the degree of recovery of vanadium RS iron in slag, metal yield and productivity repartition in general, by improving the heat balance of the smelting, melted, consisting of 55-95% vanadium and 5-45% pig iron, with the holding of 0.16-0.25% silicon and 0.30-0.60% vanadium, subjected to de (l vanadac and with a specific scale consumption of 65-90 kg per t t of melt and the position of the blowing tuyere above the conditional level of a calm bath of 25-35 calibers until the completion of vanadium oxidation processes.

Description

0000

4four

СОWITH

Q,,Q ,,

слcl

Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано при переделе природнолегированньщ ванадийсодержащих чугунов в кислородных конвертерах. Известен способ передела ванадиевых чугунов в конвертерах, включающий заливку чугуна, присадку окалины и продувку его окислительным газом Р2 . Недостатком способа вл етс осложнение при переделе низкокремнистых ванадиевых чугунов с содержа нием кремни в пределах 0,15-0,25%. Это св зано с тем, что из-за дефици тепла при низких содержани х кремни затрудн ютс процессы шлакообразова ни и, как следствие этого, снижае с степень извлечени ванади из ме талла в шлак. Дефицит тепла покрываетс за счет экзотермических реак ций . окислени железа чугуна путем продувки при повьшенном положении фурмы над уровнем ванны, что привадит к снижению выхода годного металл и получению к концу плавки шлаков с высоким содержанием окислов железа и относительно низким содержанием п тиокиси ванади . Наиболее близким по технической, сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс способ пер дела низкокремнистых чугунов, включающий ввод кремни из передельного чугуна в низкокремнистый чугун,присадку окалины на полученньш расплав и продувку кислородом . Однако данный способ хот и позвол ет перерабатывать ванадиевый чугун с содержанием кремни 0,150 ,25%, но при переходе на боле низкое содержание кремни (0,05-0,15%) в св зи с дальнейшим обострением теплового баланса плавки и зтсудшением процессов шлакообразовани степень извлечени ванади из металла снижаетс , а выход годного металла уменьшаетс не только за счет увеличени угара железа, но и за счет сни жени расхода железосодержащего охладител - окалины. Кроме того, недостатком способа вл етс низка производительность, обусловленна малой интенсивностью продувки. Цель изобретени - повышение степени извлечени ванади из чугуна в шлак, увеличение выхода годного м талла и производительности передела 3052 в целом путем улучшени теплового баланса плавки. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу передела ванадиевых чугунов в конвертере, включающему ввод кремни из передельного чугуна в низкокремнистьй ванадиевый чугун, присадку окалины на полученный расплав и продувку кислородом, расплав, состо щий из 55-95% ванадиевого и 5-45% передельного чугунов, с содержанием 0,15-0,25% кремни и 0,30-0,60% ванади , подвергают деванадациипри удельном расходе окаЛИНЫ 65-90 кг на 1 т расплава, интенсивности кислородного дуть 1,6-3 ,.5 на 1 т расплава и положении продувочной фурмы над условным уровнем спокойной ванны 25-35 калибров до завершени процессов окислени ванади . В качестве кремнийсодержащего материала примен ют жидкий передельный чугун. Смешивание низкокремнистого ванадиевого и передельного чугунов производ т в миксере. Сущность предлагаемого способа заключаетс в следующем. Доливка в ванадиевый чугун с низким содержанием кремни передельного чугуна с послед5пощей выдержкой в течение 0,5-0,75 ч позвол ет получить расплав с усредненным химическим составом и оптимальным содержанием кремни в пределах 0,15-0,25%. Вьщержка после доливки передельного чугуна менее 0,5 ч недостаточна дл полного усреднени полученного расплава, а более 0,75 ч нецелесообразна снижени производительности мик Серов . Пределы содержани кремни в расплаве 0,15-0,25% позвол ют стабилизировать процесс ванадиевого передела. При содержании в расплаве ниже 0,15% ухудшаютс процессы шлакообразовани и. увеличиваетс угар железа вследствие отрицательного теплового баланса, а при содержании кремни вьшге 0,25 увеличиваетс продолжительность плавки и получаютс объединенные шлаки вследствие их разбавлени окислами кремни и железа. При переделе полученного расплава в конвертере интенсивность продувки в пределах 260-450 обеспечивает нормальные ход плавки 3 и скорости процессов обезуглероживани и деванадатдии. При интенсивности продувки менее 260 уве личиваетс продолжительность плавки , замедл етс протекание окислительно-восстановительных реакций вследствие недостаточного перемешивани ванны, а при интенсивности продувки более 450 возможны отставание процессов деванада ции от процессов обезуглероживани и осложнени при переделе полупродукта в сталь из-за низкого содержа ни в нем углерода. Продувка металла с рассто ни менее 25 калибров от уровн условно спокойного металла ведет к повышенному износу кислородной фурмы, а при рассто нии более 35 калибров металл переокисл етс и увеличиваетс опасность выбросов. При смешивании ванадиевого и передельного чугунрв в расплав .переходит и ванадий, содержащийс в передельном чугуне в количестве 0,1-0,3%. Ванадий в передельном чугуне образуетс не только вследствие поступлени его в шихту домен ной плавки с сьфьем, но и от неизбе ного его накоплени в результате использовани одних и тех ж:е транспортировочных средств (чугуновозных ковшей, транспортеров, вагонов и т.п.) и мест складировани сьфь пр производстве на одном предпри тии ванадиевого и передельного чугуна. Расход окалины увеличиваетс пропорциональной повышению кремни в расплаве. При ее расходе ниже 65 кг/т расплава создаютс неблаго при тные услови дл деванадации,п расходе более 90 кг/т из-за холодн го хода плавки затормаживаютс оки лительно-восстановительные процессы . Использование низкокремнистого iванадиевого чугуна в смеси с переде льным в оптимальном их соотношении 1позвол ет стабилизировать технологи передела ванадиевых чугунов, прибли зить шихтовку плавки к стандартной повысить выход годного металла.за счет увеличени расхода окалины и снижени угара железа, увеличить; степень извлечени ванади не тольк за счет ьптимйзации технологии пере дела но и путем утилизации ванади передельного чугуна. 5 Пример 1. В миксер с ванадиевым чугуном в количестве 800 т следующего состава,%: С4,41 Мп0,26 Si0,05 Р0,08 S0,027 Т1.0,09 V0,60 доливают передельный чугун, содержащий , % С4,46 Мп0,34 Si0,75 Р0,.18 S0,030 TiСл V . 0,10 из расчета получени кремни 0,20% по следующему соотношению: Q., 160 т, Од 0,20-0,05 Г1 где Qq - количество доливаемого передельного чугуна, т; 0,75; 0,20; 0,05 - содержание кремни в передельном чугуне, в смеси и в ванадиевом чугуне соответственно . После вьщержки в миксере 0,75 ч полученный расплав следующего состава,%: С4,42 Мп0,27 . Si0,20 Р0,09 S0,029 Т10,08 V0,54 в количестве 165 т заливают в конвертер . На расплав присаживают 13 т (80,0 кг/т расплава) окалины и ведут продувку кислородом с рассто ни фурмы от уровн ванны 25 калибров и интенсивноеть.ю дуть 260 в течение 7 мин. По окончанию продувки получают металп-полупродукт с содержанием угерода с 3,1% и ванади 0,02% и анадиевый шлак с содержанием 20,8 тиокиси ванадий. Выход годной стаи при переделе полученного полупроукта в сталь составл ет 86,5%, ро1шлжите ьность всей плавки 21 мин. Пример 2. В миксер с ванаиевым чугуном в количестве 1000 т ледующего состава,%:The invention relates to metallurgy and can be used in the redistribution of natural alloyed vanadium-containing iron in oxygen converters. The known method of redistribution of vanadium cast iron in converters, including pouring iron, scale additive and purging it with oxidizing gas P2. The disadvantage of this method is a complication during the repartition of low-silicon vanadium cast irons with a silicon content in the range of 0.15-0.25%. This is due to the fact that, due to the lack of heat at low silicon contents, the processes of slag formation are difficult and, as a result, the degree of vanadium extraction from metal to slag is reduced. The heat deficit is covered by exothermic reactions. iron oxidation of cast iron by blowing the tuyere above the level of the bath when the position is higher, which leads to a decrease in the yield of metal and the production of slags with a high content of iron oxides and a relatively low content of vanadium pentoxide by the end of smelting. The closest to the technical, the essence and the achieved result to the proposed method is the process of making low-silicon iron, including the introduction of silicon from pig iron into low-silicon iron, scale additive on the resulting melt and blowing oxygen. However, this method although allows the processing of vanadium iron with a silicon content of 0.150, 25%, but when switching to a lower content of silicon (0.05-0.15%) due to the further exacerbation of the heat balance of the smelting and reduction of slag formation processes the extraction of vanadium from the metal is reduced, and the yield of the suitable metal is reduced not only by increasing the burning of iron, but also by lowering the consumption of the iron-containing coolant — scale. In addition, the disadvantage of this method is the low productivity due to the low intensity of the purge. The purpose of the invention is to increase the recovery rate of vanadium from cast iron into slag, increase the yield of tackle and the productivity of redistribution 3052 as a whole by improving the heat balance of smelting. The goal is achieved in that according to the method of redistribution of vanadium pig iron in the converter, including the introduction of silicon from pig iron into low silicon, vanadium iron, scale additive on the resulting melt and oxygen purge, a melt consisting of 55-95% vanadium and 5-45% conversion cast iron, with a content of 0.15-0.25% silicon and 0.30-0.60% vanadium, is subjected to decontamination when the specific consumption of scale 65-90 kg per 1 ton of melt, the intensity of oxygen blowing 1.6-3, .5 on 1 ton of melt and the position of the purge tuyere above the conditional level of sp 25–35 caliber baths until vanadium oxidation is complete. Liquid pig iron is used as the silicon-containing material. The mixing of low-silicon vanadium and pig iron is produced in a mixer. The essence of the proposed method is as follows. Topping up vanadium cast iron with low silicon content of pig iron with subsequent aging for 0.5-0.75 hours allows to obtain a melt with an average chemical composition and an optimum silicon content in the range of 0.15-0.25%. After the topping of the pig iron, less than 0.5 h is insufficient to completely average the melt produced, and more than 0.75 h it is impractical to reduce the performance of the microfluoric acid. The limits of the silicon content in the melt 0.15-0.25% allow stabilizing the process of vanadium redistribution. When the content in the melt is below 0.15%, the processes of slag formation and deteriorate. iron loss increases due to a negative heat balance, and when the silicon content is higher than 0.25, the duration of melting increases and combined slags are produced due to their dilution with silicon and iron oxides. During the redistribution of the obtained melt in the converter, the intensity of blowing within 260-450 ensures the normal course of melting 3 and the speed of the processes of decarburization and devanaddium. When the intensity of blowing is less than 260, the duration of melting increases, the flow of redox reactions slows down due to insufficient bath mixing, and if the intensity of blowing is more than 450, the process of decarburization and complication of the conversion of semi-finished products into steel due to low him carbon. Purging the metal from a distance of less than 25 calibers from the level of a relatively quiet metal leads to increased wear of the oxygen tuyere, and at a distance of more than 35 calibers the metal pereokislotsya and increases the risk of emissions. When mixing vanadium and pig iron, the vanadium contained in the pig iron in an amount of 0.1-0.3% passes into the melt. Vanadium in pig iron is formed not only due to its entry into the mixture of domain smelting with pigs, but also due to its unavoidable accumulation as a result of using some of the same transportation means (iron ladles, conveyors, cars, etc.) Warehouses for storing production in one enterprise of vanadium and pig iron. Scale consumption increases in proportion to the increase in silicon in the melt. At its consumption below 65 kg / t of the melt, adverse conditions are created for the decomposition, and at a consumption of more than 90 kg / t, the redox processes are slowed down due to the cold smelting progress. The use of low-silicon ivanadium cast iron in a mixture with front-end one in their optimum ratio allows stabilizing the process of repartitioning vanadium cast irons, bringing the smelting charge to the standard increase the yield of metal and increasing the scale of iron; The degree of extraction of vanadium is not only due to the optimization of the technology of processing, but also by utilization of vanadium of pig iron. 5 Example 1. In a mixer with vanadium cast iron in the amount of 800 tons of the following composition,%: C4.41 Mp0.26 Si0.05 P0.08 S0.027 T1.0.09 V0.60 refill pig iron containing,% C4, 46 Mp0.34 Si0.75 P0, .18 S0.030 TICl V. 0.10 at the rate of obtaining silicon of 0.20% according to the following ratio: Q., 160 t, Od 0.20-0.05 G1 where Qq is the amount of pig iron to be added, t; 0.75; 0.20; 0.05 is the silicon content in the pig iron, in the mixture and in the vanadium iron, respectively. After mixing in a mixer of 0.75 h, the resulting melt of the following composition,%: C4.42 Mn0.27. Si0.20 P0.09 S0.029 T10.08 V0.54 in the amount of 165 tons poured into the converter. 13 t (80.0 kg / t of melt) of scale are deposited on the melt and are purging with oxygen from the distance of the tuyere from the level of a bath of 25 calibers and intensively blowing 260 for 7 minutes. At the end of the purge, a metal-semi-product is obtained with a carbon content of 3.1% and vanadium 0.02% and anadium slag with a content of 20.8 thioxide vanadium. The yield of the flock at the redistribution of the obtained half-product into steel is 86.5%, and the total heat of melting is 21 minutes. Example 2. In the mixer with vanayevy cast iron in the amount of 1000 tons of the following composition,%:

4,404.40

0,270.27

0,100.10

0,060.06

0,0280.028

0,120.12

0,440.44

доливают передельный чугун,содержащий , %:Add pig iron containing,%:

С4,45C4.45

Mn0,35Mn0.35

Si0,63Si0.63

. P0,020. P0,020

S0,030S0.030

TiСл.,TiSl.,

V0,30V0.30

из расчета получени кремни 0,15% по следующему соотношениюat the rate of obtaining silicon of 0.15% according to the following ratio

ЛООО 0.63 . . Qf, 0,15-0,10 П LOOO 0.63. . Qf, 0.15-0.10 P

После вьщержки в миксере 0,5 ч полученный расплав следующего состава ,%:After mixing in a mixer for 0.5 h, the resulting melt of the following composition,%:

С4,41C4,41

Мп0,28Mp0,28

Si0,15Si0.15

Р0,07Р0,07

S0,028S0.028

Ti0,10Ti0,10

V 0,43V 0.43

в количестве 165 т заливают в конвертер. На расплав присаживают 10,5 т окалины (80 кг/т расплава) и ведут продувку кислородом с рассто ни фурмы от уровн ванны 30 калибров и интенсивностью дутЬ 300 м/мин в течение 6 мин. По окончании продувки получают металлполупродукт с содержанием углерода 3,2% и ванади 0,02% и ванадиевый щлак с содержанием 22,7% п тиокиси ванади . Выход годной стали при переделе полученного полупродукта в сталь составл ет 86,6%, продолжительность всей плавки 20 мин.in the amount of 165 tons poured into the converter. 10.5 t of scale were deposited on the melt (80 kg / t of melt) and were purged with oxygen from the distance of the tuyere from a bath level of 30 calibres and an intensity of 300 m / min for 6 minutes. At the end of the purge, a semi-finished product with a carbon content of 3.2% and vanadium 0.02% and a vanadium sclac with a content of 22.7% vanadium pentoxide are obtained. The yield of steel at the redistribution of the resulting intermediate into steel is 86.6%, the duration of the entire melting is 20 minutes.

Пример 3. В миксер с ванадиевым чугуном в количестве 900 т следующего состава,%:Example 3. In a mixer with vanadium cast iron in the amount of 900 tons of the following composition,%:

С4,3C4,3

Мп0,24Mp0,24

Si0,14Si0.14

Р0,07Р0,07

S0,024S0.024

Ti0,16Ti0.16

V0,49V0.49

доливают передельный чугун, сожащий , %:Add pig iron, sozhaschiy,%:

С4,6C4,6

Мп0,32Mp0.32

Si0,82Si0.82

Р0,19Р0,19

S0,036S0.036

TiСл.,TiSl.,

V0,20V0.20

расчета получени кремни 0,25% следующему соотношениюcalculating the receipt of silicon 0.25% the following ratio

0,820.82

; Q 120 т; Q 120 t

0,25-0,140.25-0.14

После выдержки в миксере 0,5 ч полученный расплав следующего состава ,%:After soaking in the mixer for 0.5 h, the resulting melt of the following composition,%:

С4,4C4,4

Мп0,25Mp0.25

Si0,25Si0.25

Р0,08Р0,08

S0,026S0.026

Ti0,14Ti0.14

V .0,46V .0,46

в количестве 165 т заливают в конвертер. На расплав присаживают 14,8 т окалины (90 кг/т расплава) и ведут продувку кислородом с рас .сто ни фурмы над уровнем ванны 35 калибров и интенсивностью дуть 450 , в течение 6,5 мин. По окончании продувки получают металл-полупродукт с содержанием углерода 3,0%, ванади 0,02% и ванадиевый шлак с содержанием 19,6% п тиокиси ванади . in the amount of 165 tons poured into the converter. 14.8 t of scale (90 kg / t of melt) are placed on the melt and purge with oxygen from the tuyere distance above the level of a bath of 35 calibres and an intensity of 450 to blow for 6.5 minutes. At the end of the purge, a semi-finished metal is obtained with a carbon content of 3.0%, vanadium 0.02% and vanadium slag with a content of 19.6% vanadium pentoxide.

Выход годной стали при переделеThe yield of steel at redistribution

полученного полупродукта в сталь составл ет 86,8, продолжительность всей плавки 18 мин.of the obtained intermediate into steel is 86.8; the duration of the entire melting is 18 minutes.

Данные примеров в сравнении с базовым способом приведены в таблицах 1 и 2.The data of the examples in comparison with the basic method are given in tables 1 and 2.

Предлагаемый способ передела позвол ет увеличить выход годной стали на 0,4-1,0%, степень извлечени ванади на 0,6-1,4% и производительность конвертеров на 8,5%. Годовой экономический эффект составл ет более 350 тыс.рублей.The proposed redistribution method makes it possible to increase the yield of steel by 0.4-1.0%, the recovery rate of vanadium by 0.6-1.4% and the productivity of converters by 8.5%. The annual economic effect is more than 350 thousand rubles.

71034305-871034305-8

Технико-экономические показатели предлагаемого способа передела ванадиевых чугунов в сравнении с базовым-, способомTechnical and economic indicators of the proposed method of redistribution of vanadium cast irons in comparison with the base-, method

Таблица1Table 1

145200,050,75 0,20 Предлага153120 ,100,63 0,15 емьй 14718.0,140,82 0,25 165-.0,15Базовьй . 165-0,30165-0 ,05-0 ,14 0,60 0,44 0,49 0,50 0,60 0,400 ,60145200.050.75 0.20 Offer153120, 100.63 0.15 Emu 14718.0.140.82 0.25 165-.0.15 Bazov. 165-0.30165-0, 05-0, 14 0.60 0.44 0.49 0.50 0.60 0.400, 60

Продолжение табл. 1 0,100,548025 0,300,436530 0,200,469035 --4537,5 --6037,5 45-63 37,5 Опыт . 23 3300 495 3795 4,3 Срав. 20 3300 -. 3300 4,3 Continued table. 1 0,100,548025 0,300,436530 0,200,469035 - 4537,5 - 6037,5 45-63 37.5 Experience. 23 3300 495 3795 4.3 Comp. 20 3300. 3300 4.3

276 98,5 87,6 11,73 0,41 276 98.5 87.6 11.73 0.41

Опыт. 160 97,0 86,5 11,08 Срав,Experience. 160 97.0 86.5 11.08 Comp,

10843051084305

10 Таблица10 Table

Продолжение табл. 2Continued table. 2

0,83 0,29 0,20 0,38 0,08 0,08 0,026 0,250,100,410,100,070,028.0.83 0.29 0.20 0.38 0.08 0.08 0.026 0.250.100.410.100.070.028.

Claims

METHOD FOR REDUCING LOW-SILICIUM VANADIUM CAST IRON IN THE CONVERTER, which includes introducing silicon from pig iron into low-silicon vanadium cast iron, adding dross to the obtained melt, purging with oxygen, characterized in that, in order to increase the degree of extraction of vanadium and metal, In general, by improving the heat balance of the smelting, flooding, consisting of 55-95% vanadium and 5-45% pig iron, with a content of 0.16-0.25% silicon and 0.30-0.60% vanadium, is subjected to devanadation at specific at a scale consumption of 65-90 kg per 1 ton of melt and the position of the purge lance above the conditional level of a calm bath of 25-35 calibers until the completion of vanadium oxidation processes.

>