SU1006530A1 - Способ получени сплавов с ванадием - Google Patents

Abstract

. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ С ВАНАДИЕМ из ванадийсодержащего шпака, включающий две стадии обра-ботки окисного расплава, селективное- углетермическое восстановление .железа на первой стадии, отделение .образующегос  металла от расплава, восстановление металлов из расплава на второй стадии, отличающийс  тем, что, с целью сниже .ни  кратности шлака и повьпиени  из .влечени  ванади , селективное восстановление железа ведут до оста1 Очного содержани  окислов железа 2,0-4,0% от веса ванадийсодержащего шлака, поддержива  при этом основность шлака 0,05-0,25, отношение-закиси марганца к двуокиси кремни  в расплаве - в пределах 0,3-1,0 присадками марганцевой руды или концентрата , а восстановление металлов на второй стадии осуществл ют углете& мическим процессом.«

Description

О)

сд

со Изобретение относитс  к металлур гии черных металлов, а именно к пол чению сплавов с вансщием и ванадиевых лигатур, и может быть использов но при переработке ванадийсодержащи шлаков в сплавы ванади  с другими х мическими элементами, предназначенными дл  легировани  сталей, сплаво и чугунов. Известен способ получени  ванади евых сплавов на первой стадии которого из окисного расплава частично восстанавливают железо до остаточного содержани  его окислов в шлаке 4,5-7,5%, исполь.зу  в качестве восстановител  ферросилиций, а в качестве флюса - известь. Затем отдел ют полученный металл от окисного расплава на второй стадии. Из этого расплава металлотермическим спосо .бом восстанавливают металлы . Недостатком способа  вл етс  использование в качестве восстановите л  на обеих стади х процесса дорогосто щего ферросилици , что исключает возможность восстановлени  в сплав кремни  из шлака и приводит к увеличению количества отвального шлака за счет продуктов окислени  восстановител  и значительных присадок извести, что влечет за собой увеличение потерь ванади , кремни  и марганца и рост себестоимости сплавов. Наиболее близким к предлагаемому ПО техническому решению и достигаемо му эффекту  вл етс  способ получени  сплавов с ванадием в две стадии На первой стадии исходный -ванадий содержащий шлак смешивают с коксом,, добавл ют 5-10% плавикового шпата, расплавл ют в электропечи и при 1400 1450°С, провод т селективное углетёр мическое восстановление железа доос таточного содержани  железа в распла ве пор дка 10%, после чего шлак и восстановленный металл раздельно сли вают в изложницы. На второй стадии обогащенный ванадийсодержащий шлак расплавл ют в электропечи и восстанавливают ванадий из окислов кремни  ферросилицием и алюминием с добавлением извести. При необходимости полученный феррованадий рафинируют от избыточного содержани  кремни , алюмини  и титана тем же обогащенным , ванадийсодержащим расплавом продуктом первой стадии процесса С.2 Недостатком первой стадии из- . вестного способа  вл етс  введение в шихту дорогосто щего дефицитного плавикового, шпата, который, сьпграв роль разжижител , остаетс  в, шлаке балластом, увеличивает количество расплава и снижает эффект его обогащени  ванадием, а также высокое (10%) ортаточное содержание железа. На второй стадии процесса восстановление ванади , марганца и железа из окислов обогащенного шлака в сплав производитс  также дорогосто щими ферросилицием vi алюминием в присутствии извести, что ведет к увеличению количества отваль.- ;ного шлака. С увеличением количест ва -отвального шлака растут потери ;окислов ванади , кремни , марганца, :что дополнительно увеличивает себестоимость получаемых сплавов. Целью изобретени   вл етс  снижение краткости шлака и повышение извлечени  ванади . Цель достигаетс  тем, что .по известному способу получени  сплавов с ванадием из ванадийсодержащего шлака,, включающему две стадии обработки окисного расплава, селектив ное углетермйческое восстановление железа на первой, отделение образующегос  металла от расплава, восстановление металлов из расплава - на второй стадии, селективное восстановление железа ведут до остаточного содержани  окислов железа 2,0-4,4% от веса ванадийсодержащего шлака, поддержива  при этом основность шлака 0,05-0,25, отношение закиси марганца к двуокиси кремни  поддерживаютв расплаве в пределах 0,3-1,0 присадками марганцевой руды или концентрата , а восстановление металлов на второй стадии осуществл ют углетермическим .процессом. Селективное восстановление желе- за провод т дл  обогащени  расплава окислами ванади ; восстановление леза целесообразно вести до остаточного содержани  окислов железа в пределах 2,0-4,4% от переплавленного вана ,цийсодержащего шлака, причем содержание окислов железа менее 2,0% сопровождаетс  восстановлением и переходом в получаемый попутный.металл ванади  и марганца вместе с восстановленным железом. Увеличение содержани  окислов железа более 4,4% приводит к увеличению железа в конечНом сплаве и соответственно снижает содержание ванади , кремни  и марганца в нем. При основности расплава менее 0,05 также увеличиваетс  переход ванади  в попутный металл; основность более 0,25 нецелесообразна, поскольку в этом случае не будут измен тьс  услови  перехода ванади  в попутный металл при одновременном увеличении количества отвального шлака. Дл  хорошего разделени  металла и окисного расплава жидкотекучесть шлака в процессе обогащени  обеспечивают за счет поддержани  отношени  закиси марганца к двуокиси кремни  в пределах 0,3-1,0, дл  чего, при необходимости, в шлак присажива марганцевую руду, концентрат или другие марганцесодержащие добавки. При снижении этого отношени  ниж 0,3 резко возрастает температура плавлени  и в зкость шлака, что затрудн ет процесс восстановлени  железа и разделени  образукицегос  попутного металла и окисного расплава . При отношении выше 1,0 снижаетс содержание окислов ванади  в обогащенном расплаве. Применение в качестве разжижителей шлака окислов марганца позвол ет отказатьс  от применени  традици онных разжижителей: извести, плавикового шпата, окислов магни , обуславливает возможность применени  де шевого углетермического.способа вос становлени  ванади , кремни , марганца и железа в сплавы с уменьшени ем количества отвального шлака. Частично восстановленный расплав полученный напервой стадии, обеспе чивает успешное получение сплавов с ванадием путем углетермического вос ста новлени  на второй стадии. Пример. Плавки провод т в. дуговой электропечи емкостью 3т, ф терованной магнезитовым кирпичом. Ванадийсодержащий конвертерный иШак в кусках размером менее 200 мм в количестве 3000 кг смешивают с ко сом и загружают в электропечь, где провод т нагрев, плавление и необхо димый перегрев расплава с селективным восстановлением железа из окислов углеродом кокса. После полного расплавлени , пере грева и выдержки, необходимой дл  восстановлени  железа и хорошего разделени  шлака и металла, отбирают пробы шлака дл  определени  в нем остаточного содержани  окислов железа , основности закиси марганца и двуокиси кремни . Жидкоподвижность шлака , необходимую дл  более полного восстановлени  окислов железа, и хорошего разделени  шлак и металла, обеспечивают за счет нагрева шлака и металла до (замер термопарой погружени ) и отношени  закиси марганца к двуокиси кремни  в пределах 0,3-1,0. При этЪм жидкотекучесть ишака по вискозиметруГерти составл ет 165 мм и визуально шлак жидкоподвижен. Основность полученного шлака 0,05-0,25. При получении в пробе шлака содержани  окислов железа ,4% от загруженного конвертерного шлака, металл и шлак сливают в футерованный разливочный ковш и разливают в разную посуду, при этом вес попутного металла составл ет 680 кг .или 26%, а вес обогащенного шлака - 2040 кг или 68% от исходного ванадийсодержащего конвертерного шлака. Обогащенный шлак охлаждают, дроб т до величины кусков {-100 юл), смешивают с коксом в соотношении на 100 ч. шлака 35 вес. ч. кокса, загружают в руднотермическую печь,тде шихту подвергают нагреву, расплавлению и восстанавливают ванадий, кретл- ,ний, марганцевое железо в сплав. Сравнительные технико-эконбмичес- кие показатели плавок по известному и предлагаемому способам представлены в таблице.

Удел1зные расходы основных материалов, т

конвертерный ванадийсо держащий шлак

кокс

марганцевый концентрат

плавиковый шпат

известь

ферросилиций

12 3,6

0,36

Переход в металл т/т ванади  ,

кремний марганец железо

Извлечение элементов, %

ванадий

марганец

кремний

Выход отвального шлака, т/т ванади  Использование предл 1Гаемого способа позвол ет сократить удельный расход йанадийсодержащего шлака, й ключить расход ферросилици , плавИ кового шпата и извести, уменьшить кратность шлака при одновременном

Продолжение таблицы

0,84 0,84 3,4

90 60 60

85 35

2,1

14 повышении извлечени  ванади , марганца и кремни . В результате на каждой тонне извлеченного ванади  в сравнении с известным способом экономическа  эффективность составит 600 руб.

Claims (1)

1. . СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ С ВАНАДИЕМ из ванадийсодержащего ишака, включающий две стадии обработки окисного расплава, селективное· углетермическое восстановление железа на первой стадии, отделение образующегося металла от расплава, восстановление металлов из расплава на второй стадии, отличающийся тем, что, с целью снижения кратности ишака и повышения из влечения ванадия, селективное восстановление железа ведут до остаточ ного содержания окислов железа 2,0-4,0% от веса ванадийсодержащего шлака, поддерживая при этом основность шлака 0,05-0,25, отношение-закиси марганца к двуокиси кремния в расплаве - в пределах 0,3-1,0 присадками марганцевой руды или концентрата, а восстановление металлов на второй стадии осуществляют углете& мическим процессом. $