RU119742U1 - TECHNOLOGICAL LINE FOR PROCESSING VANADIUM CONTAINING TITANOMAGNETITE ORE (OPTIONS) - Google Patents
TECHNOLOGICAL LINE FOR PROCESSING VANADIUM CONTAINING TITANOMAGNETITE ORE (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU119742U1 RU119742U1 RU2012115937/02U RU2012115937U RU119742U1 RU 119742 U1 RU119742 U1 RU 119742U1 RU 2012115937/02 U RU2012115937/02 U RU 2012115937/02U RU 2012115937 U RU2012115937 U RU 2012115937U RU 119742 U1 RU119742 U1 RU 119742U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanadium
- equipment
- coal
- furnace
- iron
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Группа полезных моделей относится к черной металлургии и может быть использована при переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с целью извлечения железа и ванадия. Задачей является упрощение средств переработки ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд при повышении экологичности технологического процесса и качества выпускаемой продукции. В первом варианте выполнения (фиг.1) технологическая линия по переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с получением стального полупродукта и ванадийсодержащего шлака включает в себя технологически последовательно размещенные и связанные между собой оборудование блока 1 для подготовки сырья и оборудование блока 2 для извлечения ванадия из ванадийсодержащего чугуна с получением ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта. При этом оборудование для подготовки руды 3 и угля 4 включает в себя технологически последовательно расположенные и связанные между собой измельчитель руды 5 и измельчитель угля 6, смеситель измельченных руды и угля 7, гранулятор смеси 8 и осушитель 9. В качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом использована кольцевая восстановительная печь с вращающимся подом 10, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива 11. Оборудование блока 2 для получения из ванадийсодержащего металла окисленного стального полупродукта стали и ванадийсодержащего шлака включает в себя последовательно расположенные и технологически связанные между собой первый конвертер 12 для продувки кислородом полученного ванадийсодержащего металла кислородом, получения углеродистого металлического полупродукта в ковш 13 и ванадиевого шлака в ковш 14, и второй конвертер 15 для получения из углеродистого металлического полупродукта окисленного стального полупродукта в ковш 16. Во втором варианте выполнения (фиг.2) технологическая линия по переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с получением стального полупродукта и ванадийсодержащего шлака включает в себя технологически последовательно размещенные и связанные между собой оборудование блока 1 для подготовки сырья и оборудование блока 2 для извлечения ванадия из ванадийсодержащего чугуна с получением ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта. При этом оборудование для подготовки руды 3 и угля 4 включает в себя технологически последовательно расположенные и связанные между собой оборудование блока 1 для подготовки сырья и оборудование блока 2 для извлечения ванадия из ванадийсодержащего чугуна с получением ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта. При этом оборудование для подготовки руды 3 и угля 4 включает в себя технологически последовательно расположенные и связанные между собой измельчитель руды 5 и измельчитель угля 6, смеситель измельченных руды и угля 7, гранулятор смеси 8 и осушитель 9. В качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом использована кольцевая восстановительная печь с вращающимся подом 10, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива 11. Оборудование блока 2 для плавления металлического продукта восстановления, получения ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта включает двухкорпусной агрегат 17, обеспечивающий в ванне каждого корпуса последовательно плавление продуктов металлизации электрической дугой, деванадацию расплавленного продукта металлизации, разделение расплава на стальной полупродукт и ванадийсодержащий шлак в ковши 13 и 14. В третьем варианте выполнения (фиг.3) технологическая линия по переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с получением стального полупродукта и ванадийсодержащего шлака включает в себя технологически последовательно размещенные и связанные между собой оборудование блока 1 для подготовки сырья и оборудование блока 2 для извлечения ванадия из ванадийсодержащего чугуна с получением ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта. При этом оборудование для подготовки руды 3 и угля 4 включает в себя технологически последовательно расположенные и связанные между собой измельчитель руды 5 и измельчитель угля 6, смеситель измельченных руды и угля 7, гранулятор смеси 8 и осушитель 9. В качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом использована кольцевая восстановительная печь с вращающимся подом 10, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива 11. Для плавления металлического продукта восстановления, получения ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта использована дуговая сталеплавильная печь 18, обеспечивающая плавление продуктов металлизации электрической дугой, деванадацию расплавленного продукта металлизации кислородом, разделение расплава на стальной полупродукт в ковш 13 и ванадийсодержащий шлак в ковш 14. В четвертом варианте выполнения (фиг.4) технологическая линия по переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с получением стального полупродукта и ванадийсодержащего шлака включает в себя технологически последовательно размещенные и связанные между собой оборудование блока 1 для подготовки сырья и оборудование блока 2 для извлечения ванадия из ванадийсодержащего чугуна с получением ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта. При этом оборудование для подготовки руды 3 и угля 4 включает в себя технологически последовательно расположенные и связанные между собой измельчитель руды 5 и измельчитель угля 6, смеситель измельченных руды и угля 7, гранулятор смеси 8 и осушитель 9. В качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом использована кольцевая восстановительная печь с вращающимся подом 10, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива 11. Оборудование блока 2 для получения из ванадийсодержащего металла окисленного стального полупродукта стали и ванадийсодержащего шлака включает в себя последовательно расположенные и технологически связанные между собой дуговую сталеплавильную печь 18 для плавления твердого ванадийсодержащего продукта металлизации в ковш 19, первый конвертер 12 для продувки кислородом полученного ванадийсодержащего металла кислородом, получения углеродистого металлического полупродукта в ковш 13 и ванадиевого шлака в ковш 14, и второй конвертер 15 для получения из углеродистого металлического полупродукта окисленного стального полупродукта в ковш 16. В первом варианте применение в технологической линии средств технологии Itmk3 в виде оборудования для подготовки сырья из технологически последовательно расположенных и связанных между собой измельчителя руды и угля, смесителя измельченных руды и угля, гранулятора смеси и осушителя в совокупности с использованием в качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом кольцевой восстановительной печи с вращающимся подом, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива, позволяет обойтись без использования высококачественного угля для получения кокса и без получения агломерата, дает возможность повысить экологичность линии, получить на выходе из печи более качественный полупродукт в виде гранул (наггетс) за счет использующей более низкую температуру обработки кольцевой восстановительной печи и обеспечить в дальнейшем более высокую сквозную степень извлечения ванадия из ванадийсодержащего шлака за счет сокращения его потерь вследствие сокращения стадийности процесса. Во втором варианте применение в технологической линии средств технологии Itmk3 в виде оборудования для подготовки сырья из технологически последовательно расположенных и связанных между собой измельчителя руды и угля, смесителя измельченных руды и угля, гранулятора смеси и осушителя в совокупности с использованием в качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом кольцевой восстановительной печи с вращающимся подом, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива, позволяет обойтись без использования высококачественного угля для получения кокса и без получения агломерата, дает возможность повысить экологичность линии, получить на выходе из печи более качественный полупродукт в виде гранул (наггетс) за счет использующей более низкую температуру обработки кольцевой восстановительной печи. Использование двухкорпусного агрегата для плавления ванадийсодержащего продукта металлизации (наггетс) электрической дугой, деванадации расплавленного продукта металлизации кислородом, разделения расплава на стальной полупродукт и ванадийсодержащий шлак дает возможность упростить эту часть оборудования, предназначенную для извлечения ванадия из ванадийсодержащего продукта металлизации, сократить технологическую линию, осуществляя все операции последовательно в одной ванне двухкорпусного агрегата, и обеспечить более высокую сквозную степень извлечения ванадия за счет сокращения его потерь благодаря сокращению многостадийности процесса. В третьем варианте применение в технологической линии средств технологии Itmk3 в виде оборудования для подготовки сырья из технологически последовательно расположенных и связанных между собой измельчителя руды и угля, смесителя измельченных руды и угля, гранулятора смеси и осушителя в совокупности с использованием в качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом кольцевой восстановительной печи с вращающимся подом, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива, позволяет обойтись без использования высококачественного угля для получения кокса и без получения агломерата, дает возможность повысить экологичность линии, получить на выходе из печи более качественный полупродукт в виде гранул (наггетс) за счет использующей более низкую температуру обработки кольцевой восстановительной печи. Использование дуговой электропечи для плавления ванадийсодержащего продукта металлизации (наггетс) электрической дугой, деванадации расплавленного продукта металлизации кислородом, разделения расплава на стальной полупродукт и ванадийсодержащий шлак дает возможность упростить эту часть оборудования, предназначенную для извлечения ванадия из ванадийсодержащего продукта металлизации, сократить технологическую линию, осуществляя все операции последовательно в ванне дуговой электропечи, и обеспечить более высокую сквозную степень извлечения ванадия за счет сокращения его потерь благодаря сокращению многостадийности процесса. В четвертом варианте применение в технологической линии средств технологии Itmk3 в виде оборудования для подготовки сырья из технологически последовательно расположенных и связанных между собой измельчителя руды и угля, смесителя измельченных руды и угля, гранулятора смеси и осушителя в совокупности с использованием в качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом кольцевой восстановительной печи с вращающимся подом, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива, позволяет обойтись без использования высококачественного угля для получения кокса и без получения агломерата, дает возможность повысить экологичность линии, получить на выходе из печи более качественный полупродукт в виде гранул (наггетс) за счет использующей более низкую температуру обработки кольцевой восстановительной печи. Использование дуговой электропечи для плавления металлического полупродукта в совокупности с применением для получения ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта первого и второго кислородных конвертеров позволяет более точно регулировать температуру технологического процесса и дает возможность за счет этого повысить степень извлечения ванадия.A group of utility models relates to ferrous metallurgy and can be used in the processing of vanadium-containing titanomagnetite ores in order to extract iron and vanadium. The objective is to simplify the processing of vanadium-containing titanomagnetite ores while increasing the environmental friendliness of the process and the quality of the products. In the first embodiment (Fig. 1), the processing line for processing vanadium-containing titanomagnetite ores to produce a steel intermediate and vanadium-containing slag includes technologically sequentially placed and interconnected equipment of unit 1 for preparing raw materials and equipment of unit 2 for extracting vanadium from vanadium-containing cast iron with obtaining vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate. The equipment for the preparation of ore 3 and coal 4 includes technologically arranged and interconnected ore grinder 5 and coal grinder 6, a mixer of crushed ore and coal 7, a granulator mixture 8 and a desiccant 9. As an oven for solid-phase reduction of iron and vanadium solid carbonaceous material used ring reduction furnace with a rotary hearth 10, which at the second entrance is also connected with equipment for supplying fuel 11. Equipment of block 2 for receiving from vanadiums of metal containing oxidized steel semi-product of steel and vanadium-containing slag includes a first converter 12 arranged in series and technologically connected with each other for purging with oxygen the obtained vanadium-containing metal with oxygen, producing a carbon metal intermediate in the ladle 13 and vanadium slag in the ladle 14, and the second converter 15 for producing from a carbon metal intermediate of the oxidized steel intermediate into the bucket 16. In the second embodiment (figure 2) The line for processing vanadium-containing titanomagnetite ores to produce steel intermediate and vanadium-containing slag includes technologically sequentially placed and interconnected equipment of unit 1 for preparing raw materials and equipment of unit 2 for extracting vanadium from vanadium-containing cast iron to produce vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate. The equipment for the preparation of ore 3 and coal 4 includes technologically sequentially located and interconnected equipment of block 1 for the preparation of raw materials and equipment of block 2 for extracting vanadium from vanadium-containing cast iron to produce vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate. The equipment for the preparation of ore 3 and coal 4 includes technologically arranged and interconnected ore grinder 5 and coal grinder 6, a mixer of crushed ore and coal 7, a granulator mixture 8 and a desiccant 9. As an oven for solid-phase reduction of iron and vanadium solid carbonaceous material used ring reduction furnace with a rotary hearth 10, which at the second input is also connected with equipment for supplying fuel 11. Equipment of block 2 for melting metal The product of reduction, the production of vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate includes a double-shell unit 17, which provides the successive melting of the metallization products by an electric arc in the bath of each body, devanadation of the molten metallization product, separation of the melt into a steel intermediate and vanadium-containing slag into buckets 13 and 14. In the third embodiment execution (figure 3) processing line for the processing of vanadium-containing titanomagnetite ores to obtain a steel intermediate and vanadium-containing slag includes technologically sequentially placed and interconnected equipment of block 1 for preparing raw materials and equipment of block 2 for extracting vanadium from vanadium-containing cast iron to produce vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate. The equipment for the preparation of ore 3 and coal 4 includes technologically arranged and interconnected ore grinder 5 and coal grinder 6, a mixer of crushed ore and coal 7, a granulator mixture 8 and a desiccant 9. As an oven for solid-phase reduction of iron and vanadium solid carbonaceous material used ring reduction furnace with a rotary hearth 10, which at the second input is also connected with equipment for supplying fuel 11. For melting a metal product For melting, obtaining vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate, an arc steel-smelting furnace 18 was used, which provided melting of the metallized products by an electric arc, devanadation of the molten metallized product with oxygen, separation of the melt into a steel intermediate in the ladle 13 and vanadium-containing slag into a ladle 14. In the fourth embodiment (Fig. 4) a processing line for the processing of vanadium-containing titanomagnetite ores to produce steel intermediate and vanadium-containing slag including flushes a technologically sequentially arranged and interconnected unit 1 for the preparation of raw materials and machinery and equipment unit 2 for extracting vanadium from vanadium-vanadium-iron to give the steel slag and oxidized precursor. The equipment for the preparation of ore 3 and coal 4 includes technologically arranged and interconnected ore grinder 5 and coal grinder 6, a mixer of crushed ore and coal 7, a granulator mixture 8 and a desiccant 9. As an oven for solid-phase reduction of iron and vanadium solid carbonaceous material used ring reduction furnace with a rotary hearth 10, which at the second entrance is also connected with equipment for supplying fuel 11. Equipment of block 2 for receiving from vanadiums of metal containing oxidized steel semi-product of steel and vanadium-containing slag includes sequentially located and technologically related arc steel-smelting furnace 18 for melting a solid vanadium-containing metallization product into a ladle 19, the first converter 12 for oxygen purging of the obtained vanadium-containing metal with oxygen, to obtain a carbonaceous metal semi-product 13 and vanadium slag into a ladle 14, and a second converter 15 for producing a carbon metal of the finished product of oxidized steel intermediate in the bucket 16. In the first embodiment, the Itmk3 technology is used in the technological line in the form of equipment for the preparation of raw materials from technologically arranged and interconnected grinders of ore and coal, a mixer of crushed ore and coal, a granulator of a mixture and a desiccant in combination with using as a furnace for solid-phase reduction of iron and vanadium with solid carbon-containing material a ring reduction furnace with a rotating hearth, which and the second entrance is also connected with equipment for fuel supply, avoids the use of high-quality coal for producing coke and without producing agglomerate, makes it possible to increase the environmental friendliness of the line, and to obtain a better intermediate product in the form of granules (nuggets) at the expense of using lower the processing temperature of the ring reduction furnace and to ensure a higher through degree of vanadium recovery from vanadium-containing slag due to reduction of its losses due to e reducing the staging process. In the second embodiment, the use of Itmk3 technology tools in the production line in the form of equipment for the preparation of raw materials from technologically sequentially located and interconnected ore and coal grinders, a crushed ore and coal mixer, a mixture granulator and a desiccant in combination with the use of iron for solid-phase reduction of iron and vanadium by a solid carbon-containing material of a rotary hearth reduction reduction furnace, which at the second inlet is also connected to the feeding equipment fuel, avoids the use of high-quality coal for producing coke and without producing agglomerate, makes it possible to increase the environmental friendliness of the line, to obtain a better intermediate product in the form of granules (nuggets) at the outlet from the furnace due to the use of a lower processing temperature of the ring reduction furnace. The use of a double-shell unit for melting a vanadium-containing metallization product (nuggets) with an electric arc, devanadation of a molten metallization product with oxygen, separation of the melt into a steel intermediate and vanadium-containing slag makes it possible to simplify this part of the equipment designed to extract vanadium from a vanadium-containing metallization product, shortening the entire production line, shortening the entire production line operations sequentially in the same bathtub of the two-unit unit, and provide a higher speed a possible degree of vanadium recovery by reducing its losses by reducing the multi-stage process. In the third embodiment, the use of Itmk3 technology tools in the production line in the form of equipment for the preparation of raw materials from technologically arranged and interconnected ore and coal grinders, a crushed ore and coal mixer, a mixture granulator and a desiccant combined with the use of solid-state iron reduction furnace and vanadium by a solid carbon-containing material of a rotary hearth reduction reduction furnace, which at the second inlet is also connected to the feeding equipment fuel, avoids the use of high-quality coal for producing coke and without producing agglomerate, makes it possible to increase the environmental friendliness of the line, to obtain a better intermediate product in the form of granules (nuggets) at the outlet from the furnace due to the use of a lower processing temperature of the ring reduction furnace. The use of an electric arc furnace for melting a vanadium-containing metallization product (nuggets) with an electric arc, devanadation of a molten metallization product with oxygen, separation of the melt into a steel intermediate and vanadium-containing slag makes it possible to simplify this part of the equipment designed to extract vanadium from a vanadium-containing metallization product, shortening the entire production line by operations sequentially in the bathtub of an electric arc furnace, and provide a higher through degree extraction of vanadium by reducing its losses by reducing the multi-stage process. In the fourth embodiment, the application of Itmk3 technology tools in the production line in the form of equipment for the preparation of raw materials from technologically arranged and interconnected ore and coal grinders, a crushed ore and coal mixer, a mixture granulator and a desiccant in combination with the use of solid-state iron reduction furnace and vanadium by a solid carbon-containing material of a rotary hearth reduction reduction furnace, which at the second inlet is also connected to the hearth equipment fuel, avoids the use of high-quality coal for producing coke and without producing agglomerate, makes it possible to increase the environmental friendliness of the line, to obtain a better intermediate product in the form of granules (nuggets) at the outlet from the furnace due to the use of a lower processing temperature of the ring reduction furnace. The use of an electric arc furnace for melting a metal intermediate in combination with the use of the first and second oxygen converters for the production of vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate allows more precise control of the process temperature and makes it possible to increase the degree of vanadium recovery.
4 п.ф., 4 ил. 4 pf, 4 ill.
Description
Группа полезных моделей относится к черной металлургии и может быть использована при переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с целью извлечения железа и ванадия.A group of utility models relates to ferrous metallurgy and can be used in the processing of vanadium-containing titanomagnetite ores in order to extract iron and vanadium.
Известна технологическая линия японской фирмы Kobe Steel для получения железа из низкокачественного железорудного и углеродсодержащего сырья, представленная на сайте , использующая технологию прямого восстановления железа Itmk3 (Iron-Making Mark «3») (см. Приложение 1).The well-known production line of the Japanese company Kobe Steel for producing iron from low-quality iron ore and carbon-containing raw materials, presented on the site, using Itmk3 direct iron reduction technology (Iron-Making Mark "3") (see Appendix 1).
Известная технологическая линия содержит технологически последовательно расположенные и связанные между собой измельчитель сырья, смеситель, гранулятор, осушитель и кольцевую восстановительную печь, а также систему подачи топлива в печь. На выходе печи стоят грохот и магнитный сепаратор и получаются гранулы чугуна и шлак.Known production line contains technologically sequentially located and interconnected chopper of raw materials, mixer, granulator, dryer and ring recovery furnace, as well as a system for supplying fuel to the furnace. At the furnace exit there is a roar and a magnetic separator, and pig-iron and slag granules are obtained.
Указанная линия позволяет получить гранулированный чугун высокого качества с содержанием железа 96…98%, при этом процесс восстановления, плавления и отделения шлака занимает 10 минут и происходит при температурах 1350…1450°С.The specified line allows you to get granular cast iron of high quality with an iron content of 96 ... 98%, while the process of recovery, melting and separation of slag takes 10 minutes and occurs at temperatures of 1350 ... 1450 ° C.
Недостатком известной технологической линии является то, что ее эксплуатационные возможности ограничены, т.к. с ее помощью трудно извлечь железо из комплексных металлосодержащих руд типа ванадийсодержащих титаномагнетитов, сидеритов, хромитов, в которых железо находится в одной кристаллической решетке с другими невосстанавливаемыми металлами.A disadvantage of the known production line is that its operational capabilities are limited, because with its help, it is difficult to extract iron from complex metal-containing ores such as vanadium-containing titanomagnetites, siderite, chromites, in which iron is in the same crystal lattice with other non-reducing metals.
Известна технологическая линия для переработки ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд, используемая на Нижнее-Тагильском металлургическом комбинате, описанная в книге Леонтьева Л.И. и др. («Пирометаллургическая переработка комплексных руд». М.: «Металлургия», 1997. Стр.146, 147) и выбранная в качестве прототипа.A known production line for the processing of vanadium-containing titanomagnetite ores used at the Nizhny Tagil Metallurgical Plant, described in the book of Leontyev L.I. and others ("Pyrometallurgical processing of complex ores". M: "Metallurgy", 1997. P.146, 147) and selected as a prototype.
Известная технологическая линия включает в себя технологически последовательно расположенные по ходу технологического процесса и связанные между собой два блока оборудования: 1) блок оборудования для извлечения железа и ванадия из руды аглодоменным процессом и получения жидкого ванадийсодержащего чугуна, включающий оборудование по подготовке титаномагнетитовой руды и коксующегося угля для производства кокса и железорудного агломерата, оборудование для производства агломерата, оборудование для производства кокса, доменную печь для извлечения с помощью кокса железа и ванадия из ванадийсодержащей титаномагнетитовой руды с получением жидкого ванадийсодержащего чугуна; 2) блок оборудования для извлечения ванадия из ванадийсодержащего чугуна с получением ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта, включающий первый кислородный конвертер для продувки кислородом ванадийсодержащего чугуна кислородом, получения углеродистого металлического полупродукта и ванадиевого шлака, и второй конвертер для окисления углерода с получением из углеродистого металлического полупродукта окисленного стального полупродукта для дальнейшего передела в сталь.The well-known production line includes two units of equipment technologically located in the course of the technological process and interconnected: 1) a unit of equipment for extracting iron and vanadium from ore by the sintering process and producing liquid vanadium-containing cast iron, including equipment for the preparation of titanomagnetite ore and coking coal for production of coke and iron ore sinter, equipment for the production of sinter, equipment for the production of coke, blast furnace for extraction using coke iron and vanadium from vanadium titanomagnetite ore to produce molten iron vanadium; 2) a unit of equipment for extracting vanadium from vanadium-containing cast iron to produce vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate, including a first oxygen converter to purge vanadium-containing iron with oxygen by oxygen, to obtain a carbon metal intermediate and vanadium slag, and a second converter for carbon monoxide to produce carbon from metal oxidized steel intermediate for further conversion to steel.
Недостатком известной технологической линии является многостадийность обработки и сложность ее первого блока, обусловленная необходимостью получения жидкого чугуна в доменной печи, сложность эксплуатации, обусловленная необходимостью получения рудного агломерата и кокса для последующего их использования в доменной печи, а также обусловленная этим неэкологичность, поскольку на стадии аглодоменного процесса происходит до 70% всех выбросов загрязняющих веществ в металлургии. Производство кокса возможно только из высококачественных и дефицитных коксующихся углей, что увеличивает стоимость чугуна. Кроме того, получаемые полупродукты, такие как чугун на выходе из доменной печи и ванадиевый шлак на выходе из первого конвертера, имеют низкое качество вследствие насыщения чугуна при высокой (~2000°С) температуре доменного процесса вредными примесями из загрязненного серой кокса и больших (70% и более) потерь ванадия вследствие многостадийности технологической схемы.A disadvantage of the known production line is the multi-stage processing and the complexity of its first block, due to the need to obtain molten iron in a blast furnace, the complexity of operation, due to the need to obtain ore sinter and coke for their subsequent use in a blast furnace, and also due to this non-environmental friendliness, since at the stage of sintering up to 70% of all pollutant emissions in metallurgy occur. Coke production is possible only from high-quality and scarce coking coal, which increases the cost of cast iron. In addition, the resulting intermediates, such as cast iron at the exit of the blast furnace and vanadium slag at the exit of the first converter, are of poor quality due to saturation of cast iron at high (~ 2000 ° C) temperature of the blast furnace with harmful impurities from sulfur-contaminated coke and large (70 % or more) losses of vanadium due to the multi-stage process flow.
Задачей является упрощение средств переработки ванадийсодержащих титано-магнетитовых руд при повышении экологичности технологического процесса и качества выпускаемой продукции.The objective is to simplify the processing of vanadium-containing titanium-magnetite ores while increasing the environmental friendliness of the process and the quality of the products.
Поставленная задача решается тем, что:The problem is solved in that:
- в первом варианте выполнения в технологической линии по переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с получением стального полупродукта и ванадийсодержащего шлака, включающей технологически последовательно размещенные и связанные между собой блок оборудования для извлечения железа и ванадия из сырья, содержащий оборудование для подготовки сырья, печь для получения ванадийсодержащего металла из железосодержащего и углеродсодержащего сырья, и блок оборудования для извлечения ванадия из ванадийсодержащего чугуна с получением ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта, включающий первый кислородный конвертер для продувки кислородом полученного ванадийсодержащего металла кислородом, получения углеродистого металлического полупродукта и ванадиевого шлака, и второй конвертер для получения из углеродистого металлического полупродукта окисленного стального полупродукта, оборудование для получения из окисленного стального полупродукта стали, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, оборудование для подготовки сырья включает в себя технологически последовательно расположенные и связанные между собой измельчитель руды и угля, смеситель измельченных руды и угля, гранулятор смеси и осушитель, в качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом использована кольцевая восстановительная печь с вращающимся подом, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива.- in the first embodiment, in a processing line for the processing of vanadium-containing titanomagnetite ores to produce a steel intermediate and vanadium-containing slag, including a technologically sequentially placed and interconnected unit of equipment for extracting iron and vanadium from raw materials, containing equipment for preparing raw materials, a furnace for producing vanadium-containing metal from iron-containing and carbon-containing raw materials, and a unit of equipment for extracting vanadium from vanadium-containing cast iron to obtain a vanadium-containing slag and an oxidized steel intermediate, including a first oxygen converter for purging oxygen of the obtained vanadium-containing metal with oxygen, producing a carbon metal intermediate and vanadium slag, and a second converter for producing an oxidized steel intermediate from a carbon metal intermediate, equipment for producing oxidized steel ACCORDING TO THE USEFUL MODEL, equipment for the preparation of raw materials includes technological consecutively located and interconnected ore and coal grinder, crushed ore and coal mixer, mixture granulator and desiccant, a ring reduction furnace with a rotary hearth, which is also connected to the second input, is used as a furnace for solid-phase reduction of iron and vanadium by solid carbon-containing material fuel supply equipment.
- во втором варианте выполнения в технологической линии по переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с получением стального полупродукта и ванадийсодержащего шлака, включающей технологически последовательно размещенные и связанные между собой блок оборудования для извлечения железа и ванадия из сырья, содержащий оборудование для подготовки сырья и печь для получения ванадийсодержащего металла из железосодержащего и углеродсодержащего сырья, и блок оборудования для получения из ванадийсодержащего металла окисленного стального полупродукта стали и ванадийсодержащего шлака, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, оборудование для подготовки сырья включает в себя технологически последовательно расположенные и связанные между собой измельчитель руды и угля, смеситель измельченных руды и угля, гранулятор смеси и осушитель, в качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом использована кольцевая восстановительная печь с вращающимся подом, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива, а для плавления металлического продукта восстановления, получения ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта использован двухкорпусной агрегат, обеспечивающий в ванне каждого корпуса плавление продуктов металлизации электрической дугой, деванадацию расплавленного продукта металлизации, разделение расплава на стальной полупродукт и ванадийсодержащий шлак.- in the second embodiment, in the processing line for the processing of vanadium-containing titanomagnetite ores to produce a steel intermediate and vanadium-containing slag, including a technologically sequentially placed and interconnected unit of equipment for extracting iron and vanadium from raw materials, containing equipment for the preparation of raw materials and a furnace for producing vanadium-containing metal from iron-containing and carbon-containing raw materials, and a unit of equipment for producing oxidized metal from a vanadium-containing metal steel semi-product of steel and vanadium-containing slag, ACCORDING TO THE USEFUL MODEL, equipment for the preparation of raw materials includes technologically sequentially located and interconnected ore and coal grinders, a mixer of crushed ore and coal, a granulator mixture and a desiccant, as a furnace for solid-phase reduction of iron and vanadium solid carbon-containing material used ring reduction furnace with a rotating hearth, which at the second entrance is also connected with equipment for fuel supply And doublecase unit providing each shell bath melting products arc metallization, metallization devanadatsiyu molten product, separation of the melt on the steel and vanadium slag interm used for melting metallic reduction product, producing vanadium steel slag and oxidized precursor.
- в третьем варианте выполнения в технологической линии по переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с получением стального полупродукта и ванадийсодержащего шлака, включающей технологически последовательно размещенные и связанные между собой блок оборудования для извлечения железа и ванадия из сырья, содержащий оборудование для подготовки сырья и печь для получения ванадийсодержащего металла из железосодержащего и углеродсодержащего сырья, и блок оборудования для получения из ванадийсодержащего металла окисленного стального полупродукта стали и ванадийсодержащего шлака, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, оборудование для подготовки сырья включает в себя технологически последовательно расположенные и связанные между собой измельчитель руды и угля, смеситель измельченных руды и угля, гранулятор смеси и осушитель, в качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом использована кольцевая восстановительная печь с вращающимся подом, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива, а для плавления металлического продукта восстановления, получения ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта использована дуговая сталеплавильная печь, обеспечивающая плавление продуктов металлизации электрической дугой, деванадацию расплавленного продукта металлизации, разделение расплава на стальной полупродукт и ванадийсодержащий шлак.- in the third embodiment, in the processing line for the processing of vanadium-containing titanomagnetite ores to produce a steel intermediate and vanadium-containing slag, including a technologically sequentially placed and interconnected unit of equipment for extracting iron and vanadium from raw materials, containing equipment for the preparation of raw materials and a furnace for producing vanadium-containing metal from iron-containing and carbon-containing raw materials, and a unit of equipment for producing oxidized metal from a vanadium-containing metal steel semi-product of steel and vanadium-containing slag, ACCORDING TO THE USEFUL MODEL, equipment for the preparation of raw materials includes technologically sequentially located and interconnected ore and coal grinders, a mixer of crushed ore and coal, a granulator mixture and a desiccant, as a furnace for solid-phase reduction of iron and vanadium solid carbon-containing material used ring reduction furnace with a rotating hearth, which at the second entrance is also connected with equipment for fuel supply And for melting a metallic reduction product, producing vanadium slag and oxidized precursor used steel arc furnace, with melting products arc metallization, metallization devanadatsiyu molten product, separation of the melt on the steel and vanadium slag interm.
- в четвертом варианте выполнения в технологической линии по переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с получением стального полупродукта и ванадийсодержащего шлака, включающей технологически последовательно размещенные и связанные между собой блок оборудования для извлечения железа и ванадия из сырья, содержащий оборудование для подготовки сырья и печь для получения ванадийсодержащего металла из железосодержащего и углеродсодержащего сырья, и блок оборудования для получения из ванадийсодержащего металла окисленного стального полупродукта стали и ванадийсодержащего шлака, включающий в себя последовательно размещенные и технологически связанные между собой конвертер для продувки кислородом полученного ванадийсодержащего металла кислородом, получения углеродистого металлического полупродукта и ванадиевого шлака, и второй конвертер для получения из углеродистого металлического полупродукта окисленного стального полупродукта, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, оборудование для подготовки сырья включает в себя технологически последовательно расположенные и связанные между собой измельчитель руды и угля, смеситель измельченных руды и угля, гранулятор смеси и осушитель, в качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом использована кольцевая восстановительная печь с вращающимся подом, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива, а для плавления металлического продукта восстановления использована расположенная между кольцевой восстановительной печью и первым конвертером для продувки дуговая электропечь.- in the fourth embodiment, in the processing line for the processing of vanadium-containing titanomagnetite ores to produce a steel intermediate and vanadium-containing slag, including a technologically sequentially placed and interconnected unit of equipment for extracting iron and vanadium from raw materials, containing equipment for preparing raw materials and a furnace for producing vanadium-containing metal from iron-containing and carbon-containing raw materials, and a unit of equipment for producing oxidized metal from a vanadium-containing metal steel intermediate of steel and vanadium-containing slag, including a converter sequentially placed and technologically connected with each other for purging with oxygen the resulting vanadium-containing metal with oxygen, producing a carbon metal intermediate and vanadium slag, and a second converter for producing an oxidized steel intermediate from a carbon metal intermediate, I GOED to , equipment for the preparation of raw materials includes technologically sequentially located An ore and coal grinder, a crushed ore and coal grinder, a mixture granulator and a desiccant are used and used as a furnace for solid-phase reduction of iron and vanadium by a solid carbon-containing material, a ring reduction furnace with a rotary hearth is used, which is also connected to equipment for fuel supply, and for melting the metal product of recovery used is located between the annular reduction furnace and the first converter for blowing arc electric ropech.
В первом варианте применение в технологической линии в качестве блока оборудования для извлечения железа и ванадия из сырья средств технологии Itmk3 в виде оборудования для подготовки сырья из технологически последовательно расположенных и связанных между собой измельчителя руды и угля, смесителя измельченных руды и угля, гранулятора смеси и осушителя в совокупности с использованием в качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом кольцевой восстановительной печи с вращающимся подом, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива, позволяет обойтись без использования высококачественного угля для получения кокса и без получения агломерата, дает возможность повысить экологичность линии, получить на выходе из печи более качественный полупродукт в виде гранул (наггетс) за счет использующей более низкую температуру обработки кольцевой восстановительной печи и обеспечить в дальнейшем более высокую сквозную степень извлечения ванадия из ванадийсодержащего шлака за счет сокращения его потерь вследствие сокращения стадийности процесса.In the first embodiment, the use of Itmk3 technology in the production line as a unit of equipment for extracting iron and vanadium from raw materials in the form of equipment for the preparation of raw materials from technologically sequentially located and interconnected ore and coal grinders, a crushed ore and coal mixer, a mixture granulator and a desiccant in conjunction with the use of an annular reduction furnace with a rotary furnace as a furnace for solid-phase reduction of iron and vanadium with solid carbon-containing material the odom, which is also connected to the equipment for fuel supply at the second entrance, eliminates the need for using high-quality coal for producing coke and without producing agglomerate, makes it possible to increase the environmental friendliness of the line, and to obtain a better intermediate product in the form of granules (nuggets) at the exit from the furnace due to using a lower processing temperature of the annular reduction furnace and to provide a higher through degree of vanadium recovery from vanadium-containing slag due to its reduction by Eph due to a reduction of stages of the process.
Технический результат - повышение экологичности процесса, получение более высококачественных полупродуктов для дальнейшей переработки за счет оборудования подготовки сырья и использования кольцевой восстановительной печи технологии Itmk3.The technical result is an increase in the environmental friendliness of the process, obtaining higher-quality intermediate products for further processing due to the equipment for the preparation of raw materials and the use of a ring reduction furnace of Itmk3 technology.
Во втором варианте применение в технологической линии в в качестве блока оборудования для извлечения железа и ванадия из сырья технологии Itmk3 в виде оборудования для подготовки сырья из технологически последовательно расположенных и связанных между собой измельчителя руды и угля, смесителя измельченных руды и угля, гранулятора смеси и осушителя в совокупности с использованием в качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом кольцевой восстановительной печи с вращающимся подом, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива, позволяет обойтись без использования высококачественного угля для получения кокса и без получения агломерата, дает возможность повысить экологичность линии, получить на выходе из печи более качественный полупродукт в виде гранул (наггетс) за счет использующей более низкую температуру обработки кольцевой восстановительной печи. Использование двухкорпусного агрегата для плавления ванадийсодержащего продукта металлизации (наггетс) электрической дугой, деванадации расплавленного продукта металлизации кислородом, разделения расплава на стальной полупродукт и ванадийсодержащий шлак дает возможность упростить эту часть оборудования, предназначенную для извлечения ванадия из ванадийсодержащего продукта металлизации, сократить технологическую линию, осуществляя все операции последовательно в одной ванне двухкорпусного агрегата, и обеспечить более высокую сквозную степень извлечения ванадия за счет сокращения его потерь благодаря сокращению многостадийности процесса.In the second embodiment, the use of Itmk3 technology as a unit of equipment for extracting iron and vanadium from raw materials in the form of equipment for the preparation of raw materials from technologically sequentially located and interconnected ore and coal grinders, a crushed ore and coal mixer, a mixture granulator and a desiccant in combination with the use of an annular rotary hearth reduction reduction furnace as a furnace for solid-phase reduction of iron and vanadium with solid carbon-containing material, which at the second entrance is also connected with equipment for fuel supply, avoids the use of high-quality coal for producing coke and without producing agglomerate, makes it possible to increase the environmental friendliness of the line, and to obtain a better intermediate product in the form of granules (nuggets) at the expense of using more low temperature processing ring recovery furnace. The use of a double-shell unit for melting a vanadium-containing metallization product (nuggets) with an electric arc, devanadation of a molten metallization product with oxygen, separation of the melt into a steel intermediate and vanadium-containing slag makes it possible to simplify this part of the equipment designed to extract vanadium from a vanadium-containing metallization product, shortening the entire production line, shortening the entire production line operations sequentially in the same bathtub of the two-unit unit, and provide a higher speed a possible degree of vanadium recovery by reducing its losses by reducing the multi-stage process.
Технический результат - получение более высококачественных полупродуктов для дальнейшей переработки за счет оборудования подготовки сырья и использования кольцевой восстановительной печи и упрощение оборудования для плавления металлического продукта восстановления, получения ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта.EFFECT: obtaining higher-quality intermediate products for further processing due to equipment for preparing raw materials and using a ring reduction furnace and simplifying equipment for melting a metal reduction product, obtaining vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate.
В третьем варианте применение в технологической линии в качестве блока оборудования для извлечения железа и ванадия из сырья средств технологии Itmk3 в виде оборудования для подготовки сырья из технологически последовательно расположенных и связанных между собой измельчителя руды и угля, смесителя измельченных руды и угля, гранулятора смеси и осушителя в совокупности с использованием в качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом кольцевой восстановительной печи с вращающимся подом, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива, позволяет обойтись без использования высококачественного угля для получения кокса и без получения агломерата, дает возможность повысить экологичность линии, получить на выходе из печи более качественный полупродукт в виде гранул (наггетс) за счет использующей более низкую температуру обработки кольцевой восстановительной печи. Использование дуговой электропечи для плавления ванадийсодержащего продукта металлизации (наггетс) электрической дугой, деванадации расплавленного продукта металлизации кислородом, разделения расплава на стальной полупродукт и ванадийсодержащий шлак дает возможность упростить эту часть оборудования, предназначенную для извлечения ванадия из ванадийсодержащего продукта металлизации, сократить технологическую линию, осуществляя все операции последовательно в ванне дуговой электропечи, и обеспечить более высокую сквозную степень извлечения ванадия за счет сокращения его потерь благодаря сокращению многостадийности процесса.In the third embodiment, the use of Itmk3 technology in the production line as a unit of equipment for extracting iron and vanadium from raw materials in the form of equipment for the preparation of raw materials from technologically sequentially located and interconnected ore and coal grinders, a grinded ore and coal mixer, a mixture granulator and a desiccant in conjunction with the use of an annular reduction furnace with a rotary rotary kiln as a furnace for solid-phase reduction of iron and vanadium with solid carbon-containing material the hearth, which is also connected to the equipment for fuel supply at the second entrance, allows to do without using high-quality coal for producing coke and without producing agglomerate, makes it possible to increase the environmental friendliness of the line, and to obtain a better intermediate product in the form of granules (nuggets) at the exit from the furnace due to using a lower processing temperature of the ring reduction furnace. The use of an electric arc furnace for melting a vanadium-containing metallization product (nuggets) with an electric arc, devanadation of a molten metallization product with oxygen, separation of the melt into a steel intermediate and vanadium-containing slag makes it possible to simplify this part of the equipment designed to extract vanadium from a vanadium-containing metallization product, shortening the entire production line by operations sequentially in the bathtub of an electric arc furnace, and provide a higher through degree extraction of vanadium by reducing its losses by reducing the multi-stage process.
Технический результат - получение более высококачественных полупродуктов для дальнейшей переработки за счет оборудования подготовки сырья и использования кольцевой восстановительной печи и упрощение оборудования для плавления металлического продукта восстановления, получения ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта за счет использования дуговой сталеплавильной печи.EFFECT: obtaining higher-quality intermediates for further processing due to equipment for preparing raw materials and using a ring reduction furnace and simplifying equipment for melting a metal reduction product, producing vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate through the use of an arc steel furnace.
В четвертом варианте применение в технологической линии в качестве блока оборудования для извлечения железа и ванадия из сырья средств технологии Itmk3 в виде оборудования для подготовки сырья из технологически последовательно расположенных и связанных между собой измельчителя руды и угля, смесителя измельченных руды и угля, гранулятора смеси и осушителя в совокупности с использованием в качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом кольцевой восстановительной печи с вращающимся подом, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива, позволяет обойтись без использования высококачественного угля для получения кокса и без получения агломерата, дает возможность повысить экологичность линии, получить на выходе из печи более качественный полупродукт в виде гранул (наггетс) заный полупродукт в виде гранул (наггетс) за счет использующей более низкую температуру обработки кольцевой восстановительной печи. Использование дуговой электропечи для плавления металлического полупродукта в совокупности с применением для получения ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта первого и второго кислородных конвертеров позволяет более точно регулировать температуру технологического процесса и дает возможность за счет этого повысить степень извлечения ванадия.In the fourth embodiment, the use of Itmk3 technology in the production line as a unit of equipment for extracting iron and vanadium from raw materials in the form of equipment for the preparation of raw materials from technologically sequentially located and interconnected grinders of ore and coal, a mixer of crushed ore and coal, a granulator of a mixture and a desiccant in conjunction with the use of a ring reduction furnace with a rotary furnace as a furnace for solid-phase reduction of iron and vanadium with solid carbon-containing material I have a hearth, which is also connected to the equipment for fuel supply at the second entrance, allows to do without the use of high-quality coal for producing coke and without producing agglomerate, makes it possible to increase the environmental friendliness of the line, to get a better intermediate product in the form of granules (nuggets) the intermediate in the form of granules (nuggets) due to the use of a lower processing temperature of the ring reduction furnace. The use of an electric arc furnace for melting a metal intermediate in combination with the use of the first and second oxygen converters for the production of vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate allows more precise control of the process temperature and makes it possible to increase the degree of vanadium recovery.
Технический результат - получение более высококачественных полупродуктов для дальнейшей переработки за счет использования оборудования подготовки сырья и кольцевой восстановительной печи и обеспечение возможности более точного регулирования температуры при плавлении ванадийсодержащего металлического продукта восстановления, получении ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта.EFFECT: obtaining higher-quality intermediate products for further processing through the use of raw material preparation equipment and a ring reduction furnace and providing the possibility of more precise temperature control during melting of the vanadium-containing metal reduction product, production of vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate.
В первом варианте выполнения заявляемая технологическая линия обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него наличием таких существенных признаков как:In the first embodiment, the inventive production line has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by the presence of such essential features as:
использование в качестве оборудования для подготовки сырья технологически последовательно расположенных и связанных между собой измельчителя руды и угля, смесителя измельченных руды и угля, гранулятора смеси и осушителя, а в качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом - кольцевой восстановительной печи с вращающимся подом, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.the use of equipment for the preparation of raw materials of technologically arranged and interconnected grinders of ore and coal, a mixer of crushed ore and coal, a granulator of a mixture and a desiccant, and as a furnace for solid-phase reduction of iron and vanadium with solid carbon-containing material, an annular reduction furnace with a rotating hearth , which at the second entrance is also connected with equipment for supplying fuel, which together ensure the achievement of a given result.
Во втором варианте выполнения заявляемая технологическая линия обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него наличием таких существенных признаков как:In the second embodiment, the inventive production line has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by the presence of such essential features as:
использование в качестве оборудования для подготовки сырья технологически последовательно расположенных и связанных между собой измельчителя руды и угля, смесителя измельченных руды и угля, гранулятора смеси и осушителя, а в качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом - кольцевой восстановительной печи с вращающимся подом, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива, а для плавления металлического продукта восстановления, получения ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта - двухкорпусного агрегата, обеспечивающего в ванне каждого корпуса плавление продуктов металлизации электрической дугой, деванадацию расплавленного продукта металлизации, разделение расплава на стальной полупродукт и ванадийсодержащий шлак, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.the use of equipment for the preparation of raw materials of technologically arranged and interconnected grinders of ore and coal, a mixer of crushed ore and coal, a granulator of a mixture and a desiccant, and as a furnace for solid-phase reduction of iron and vanadium with solid carbon-containing material, an annular reduction furnace with a rotating hearth , which at the second inlet is also connected with equipment for supplying fuel, and for melting the metal product of reduction, obtaining vanadium of slag and oxidized steel intermediate - a two-body unit that provides in the bath of each body the melting of metallization products by an electric arc, devanadation of the molten metallization product, separation of the melt into steel intermediate and vanadium-containing slag, which together achieve the desired result.
В третьем варианте выполнения заявляемая технологическая линия обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него наличием таких существенных признаков как:In the third embodiment, the inventive production line has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by the presence of such essential features as:
использование в качестве оборудования для подготовки сырья технологически последовательно расположенных и связанных между собой измельчителя руды и угля, смесителя измельченных руды и угля, гранулятора смеси и осушителя, а в качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом - кольцевой восстановительной печи с вращающимся подом, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива, а для плавления металлического продукта восстановления, получения ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта - дуговой сталеплавильной печи, обеспечивающей плавление продуктов металлизации электрической дугой, деванадацию расплавленного продукта металлизации, разделение расплава на стальной полупродукт и ванадийсодержащий шлак, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.the use of equipment for the preparation of raw materials of a technologically arranged and interconnected grinder of ore and coal, a mixer of crushed ore and coal, a granulator of a mixture and a desiccant, and as a furnace for solid-phase reduction of iron and vanadium with solid carbon-containing material, an annular reduction furnace with a rotating hearth , which at the second inlet is also connected with equipment for supplying fuel, and for melting the metal product of reduction, obtaining vanadium of slag and oxidized steel intermediate - an arc steel-smelting furnace, providing melting of metallization products by an electric arc, devanadation of the molten metallization product, separation of the melt into a steel intermediate and vanadium-containing slag, which together achieve the desired result.
В четвертом варианте выполнения заявляемая технологическая линия обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него наличием таких существенных признаков как:In the fourth embodiment, the inventive production line has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by the presence of such essential features as:
использование в качестве оборудования для подготовки сырья технологически последовательно расположенных и связанных между собой измельчителя руды и угля, смесителя измельченных руды и угля, гранулятора смеси и осушителя, а в качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом - кольцевой восстановительной печи с вращающимся подом, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива, а для плавления металлического продукта восстановления - расположенной между кольцевой восстановительной печью и конвертерами для разделения ванадийсодержащего продукта металлизации на ванадийсодержащий шлак и окисленный стальной полупродукт дуговой электропечи, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.the use of equipment for the preparation of raw materials of a technologically arranged and interconnected grinder of ore and coal, a mixer of crushed ore and coal, a granulator of a mixture and a desiccant, and as a furnace for solid-phase reduction of iron and vanadium with solid carbon-containing material, an annular reduction furnace with a rotating hearth , which at the second entrance is also connected with equipment for supplying fuel, and for melting the metal product of recovery - located between the count with a reduction furnace and converters for separating the vanadium-containing metallization product into vanadium-containing slag and the oxidized steel intermediate of the electric arc furnace, which together provide the desired result.
Заявляемая технологическая линия по переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с получением стального полупродукта и ванадийсодержащего шлака во всех вариантах ее выполнения может быть использована при переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с целью получения железа в виде окисленного стального полупродукта для получения стали и ванадийсодержащего шлака для последующего извлечения из него ванадия, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive processing line for the processing of vanadium-containing titanomagnetite ores to obtain a steel intermediate and vanadium-containing slag in all variants of its implementation can be used in the processing of vanadium-containing titanomagnetite ores in order to obtain iron in the form of an oxidized steel intermediate to produce steel and vanadium-containing slag from it for subsequent vanadium therefore, it meets the criterion of “industrial applicability”.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где представлены на:The utility model is illustrated by drawings, which are presented on:
- фиг.1 - функциональная схема технологической линии в первом варианте выполнения;- figure 1 is a functional diagram of a production line in the first embodiment;
- фиг.2 - функциональная схема технологической линии во втором варианте выполнения;- figure 2 is a functional diagram of a production line in the second embodiment;
- фиг.3 - функциональная схема технологической линии в третьем варианте выполнения;- figure 3 is a functional diagram of a production line in the third embodiment;
- фиг.4 - функциональная схема технологической линии в четвертом варианте выполнения.- figure 4 is a functional diagram of a production line in the fourth embodiment.
В первом варианте выполнения (фиг.1) технологическая линия по переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с получением стального полупродукта и ванадийсодержащего шлака включает в себя технологически последовательно размещенные и связанные между собой оборудование блока 1 для подготовки сырья и оборудование блока 2 для извлечения ванадия из ванадийсодержащего чугуна с получением ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта. При этом оборудование для подготовки руды 3 и угля 4 включает в себя технологически последовательно расположенные и связанные между собой измельчитель руды 5 и измельчитель угля 6, смеситель измельченных руды и угля 7, гранулятор смеси 8 и осушитель 9. В качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом использована кольцевая восстановительная печь с вращающимся подом 10, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива 11.In the first embodiment (Fig. 1), the processing line for processing vanadium-containing titanomagnetite ores to produce a steel intermediate and vanadium-containing slag includes technologically sequentially placed and interconnected equipment of unit 1 for preparing raw materials and equipment of unit 2 for extracting vanadium from vanadium-containing cast iron with obtaining vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate. The equipment for the preparation of ore 3 and coal 4 includes technologically arranged and interconnected ore grinder 5 and coal grinder 6, a mixer of crushed ore and coal 7, a granulator mixture 8 and a desiccant 9. As an oven for solid-phase reduction of iron and vanadium solid carbonaceous material used ring reduction furnace with a rotating hearth 10, which at the second entrance is also connected with equipment for supplying fuel 11.
Оборудование блока 2 для получения из ванадийсодержащего металла окисленного стального полупродукта стали и ванадийсодержащего шлака включает в себя последовательно расположенные и технологически связанные между собой первый конвертер 12 для продувки кислородом полученного ванадийсодержащего металла кислородом, получения углеродистого металлического полупродукта в ковш 13 и ванадиевого шлака в ковш 14, и второй конвертер 15 для получения из углеродистого металлического полупродукта окисленного стального полупродукта в ковш 16.The equipment of unit 2 for producing an oxidized steel steel intermediate and vanadium-containing slag from a vanadium-containing metal includes a first converter 12 arranged in series and technologically connected with each other for purging oxygen of the obtained vanadium-containing metal with oxygen, producing a carbon metal intermediate in the ladle 13 and vanadium slag in the ladle 14, and a second converter 15 for producing an oxidized steel intermediate from the carbon metal intermediate into a ladle 16.
Во втором варианте выполнения (фиг.2) технологическая линия по переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с получением стального полупродукта и ванадийсодержащего шлака включает в себя технологически последовательно размещенные и связанные между собой оборудование блока 1 для подготовки сырья и оборудование блока 2 для извлечения ванадия из ванадийсодержащего чугуна с получением ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта. При этом оборудование для подготовки руды 3 и угля 4 включает в себя технологически последовательно расположенные и связанные между собой измельчитель руды 5 и измельчитель угля 6, смеситель измельченных руды и угля 7, гранулятор смеси 8 и осушитель 9. В качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом использована кольцевая восстановительная печь с вращающимся подом 10, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива 11.In the second embodiment (Fig. 2), the processing line for processing vanadium-containing titanomagnetite ores to produce steel intermediate and vanadium-containing slag includes technologically sequentially placed and interconnected equipment of unit 1 for preparing raw materials and equipment of unit 2 for extracting vanadium from vanadium-containing cast iron with obtaining vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate. The equipment for the preparation of ore 3 and coal 4 includes technologically arranged and interconnected ore grinder 5 and coal grinder 6, a mixer of crushed ore and coal 7, a granulator mixture 8 and a desiccant 9. As an oven for solid-phase reduction of iron and vanadium solid carbonaceous material used ring reduction furnace with a rotating hearth 10, which at the second entrance is also connected with equipment for supplying fuel 11.
Оборудование блока 2 для плавления металлического продукта восстановления, получения ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта включает двухкорпусной агрегат 17, обеспечивающий в ванне каждого корпуса последовательно плавление продуктов металлизации электрической дугой, деванадацию расплавленного продукта металлизации, разделение расплава на стальной полупродукт и ванадийсодержащий шлак в ковши 13 и 14.The equipment of unit 2 for melting the metal product of reduction, producing vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate includes a double-shell unit 17, which provides the successive melting of the metallization products in the bath of each body, the devanation of the molten metallization product, separation of the melt into a steel intermediate and vanadium-containing slag into buckets 13 and fourteen.
В третьем варианте выполнения (фиг.3) технологическая линия по переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с получением стального полупродукта и ванадийсодержащего шлака включает в себя технологически последовательно размещенные и связанные между собой оборудование блока 1 для подготовки сырья и оборудование блока 2 для извлечения ванадия из ванадийсодержащего чугуна с получением ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта. При этом оборудование для подготовки руды 3 и угля 4 включает в себя технологически последовательно расположенные и связанные между собой измельчитель руды 5 и измельчитель угля 6, смеситель измельченных руды и угля 7, гранулятор смеси 8 и осушитель 9. В качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом использована кольцевая восстановительная печь с вращающимся подом 10, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива 11.In the third embodiment (Fig. 3), the processing line for processing vanadium-containing titanomagnetite ores to produce steel intermediate and vanadium-containing slag includes technologically sequentially placed and interconnected equipment of unit 1 for preparing raw materials and equipment of unit 2 for extracting vanadium from vanadium-containing cast iron with obtaining vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate. The equipment for the preparation of ore 3 and coal 4 includes technologically arranged and interconnected ore grinder 5 and coal grinder 6, a mixer of crushed ore and coal 7, a granulator mixture 8 and a desiccant 9. As an oven for solid-phase reduction of iron and vanadium solid carbonaceous material used ring reduction furnace with a rotating hearth 10, which at the second entrance is also connected with equipment for supplying fuel 11.
Для плавления металлического продукта восстановления, получения ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта использована дуговая сталеплавильная печь 18, обеспечивающая плавление продуктов металлизации электрической дугой, деванадацию расплавленного продукта металлизации кислородом, разделение расплава на стальной полупродукт в ковш 13 и ванадийсодержащий шлак в ковш 14.For melting the metal product of reduction, obtaining vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate, an arc steel-smelting furnace 18 was used, which provided melting of the metallized products by an electric arc, devanadization of the molten metallized product with oxygen, separation of the melt into a steel intermediate in the ladle 13 and vanadium-containing slag into the ladle 14.
В четвертом варианте выполнения (фиг.4) технологическая линия по переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд с получением стального полупродукта и ванадийсодержащего шлака включает в себя технологически последовательно размещенные и связанные между собой оборудование блока 1 для подготовки сырья и оборудование блока 2 для извлечения ванадия из ванадийсодержащего чугуна с получением ванадийсодержащего шлака и окисленного стального полупродукта. При этом оборудование для подготовки руды 3 и угля 4 включает в себя технологически последовательно расположенные и связанные между собой измельчитель руды 5 и измельчитель угля 6, смеситель измельченных руды и угля 7, гранулятор смеси 8 и осушитель 9. В качестве печи для твердофазного восстановления железа и ванадия твердым углеродосодержащим материалом использована кольцевая восстановительная печь с вращающимся подом 10, которая на втором входе связана также с оборудованием для подачи топлива 11.In the fourth embodiment (Fig. 4), the processing line for processing vanadium-containing titanomagnetite ores to produce a steel intermediate and vanadium-containing slag includes technologically placed and interconnected equipment of block 1 for preparing raw materials and equipment of block 2 for extracting vanadium from vanadium-containing cast iron with obtaining vanadium-containing slag and oxidized steel intermediate. The equipment for the preparation of ore 3 and coal 4 includes technologically arranged and interconnected ore grinder 5 and coal grinder 6, a mixer of crushed ore and coal 7, a granulator mixture 8 and a desiccant 9. As an oven for solid-phase reduction of iron and vanadium solid carbonaceous material used ring reduction furnace with a rotating hearth 10, which at the second entrance is also connected with equipment for supplying fuel 11.
Оборудование блока 2 для получения из ванадийсодержащего металла окисленного стального полупродукта стали и ванадийсодержащего шлака включает в себя последовательно расположенные и технологически связанные между собой дуговую сталеплавильную печь 18 для плавления твердого ванадийсодержащего продукта металлизации в ковш 19, первый конвертер 12 для продувки кислородом полученного ванадийсодержащего металла кислородом, получения углеродистого металлического полупродукта в ковш 13 и ванадиевого шлака в ковш 14, и второй конвертер 15 для получения из углеродистого металлического полупродукта окисленного стального полупродукта в ковш 16.The equipment of unit 2 for producing an oxidized steel intermediate product of steel and vanadium-containing slag from a vanadium-containing metal includes a sequentially arranged and technologically connected arc steel-smelting furnace 18 for melting a solid vanadium-containing metallization product into a ladle 19, a first converter 12 for oxygen purging the obtained vanadium-containing metal with oxygen, for producing a carbon metal intermediate in a ladle 13 and vanadium slag in a ladle 14, and a second converter 15 for radiation from the carbon metal intermediate of the oxidized steel intermediate into the bucket 16.
В первом варианте выполнения (фиг.1) технологическая линия работает следующим образом.In the first embodiment (Fig. 1), the production line operates as follows.
В блоке 1 оборудования железосодержащее 3 и углеродсодержащее 4 сырье подготавливают к переработке, измельчая его в измельчителях 5 и 6, затем смешивают измельченные руду и уголь в смесителе 7, после чего подвергают гранулированию в грануляторе 8 и сушат в осушителе 9 полученные гранулы, поступающие в кольцевую восстановительную печь 10, куда подается топливо с помощью оборудования 11. В кольцевой восстановительной печи 10 с вращающимся подом в соответствии с технологией ITmk3, железная мелочь и угольная пыль превращаются в гранулы железа при температуре порядка 1350°С. При этом восстановление, плавление и отделение шлака происходит в течение 10 минут. На выходе из печи 10 получают шлак и чугунные ванадийсодержащие гранулы «наггетс».In the unit 1 of the equipment, iron-containing 3 and carbon-containing 4 raw materials are prepared for processing by grinding it in grinders 5 and 6, then crushed ore and coal are mixed in a mixer 7, after which they are granulated in a granulator 8 and the obtained granules are dried in a dryer 9, which enter a ring reduction furnace 10, where fuel is supplied using equipment 11. In the ring reduction furnace 10 with a rotary hearth in accordance with ITmk3 technology, iron fines and coal dust are transformed into iron granules. erature order of 1350 ° C. In this case, the recovery, melting and separation of slag occurs within 10 minutes. At the outlet of the furnace 10, slag and cast iron vanadium-containing nuggets are obtained.
Далее полученные продукты поступают в оборудование блока 2, а именно, в последовательно расположенные и технологически связанные между собой конвертер 12 для продувки полученного ванадийсодержащего шлака и чугуна кислородом, получения углеродистого металлического полупродукта в ковш 13 и ванадиевого шлака в ковш 14, и затем во второй конвертер 15 для получения из углеродистого металлического полупродукта окисленного стального полупродукта в ковш 16.Next, the resulting products are supplied to the equipment of unit 2, namely, to a converter 12 arranged in series and technologically connected with each other to purge the resulting vanadium-containing slag and cast iron with oxygen, to obtain a carbon metal intermediate into the ladle 13 and vanadium slag to the ladle 14, and then to the second converter 15 to obtain an oxidized steel intermediate from a carbon metal intermediate into a ladle 16.
В конвертере 12 осуществляют окисление содержащегося в продуктах металлизации ванадийсодержащих титаномагнетитов ванадия и перевода его в шлаковую фазу путем продувки расплавленного металла кислородом. При этом в качестве шихты используют жидкий чугун от предыдущей плавки (15…20%) и чугунные ванадийсодержащие гранулы «наггетс», которые загружают в конвертер непрерывно в процессе продувки кислородом. Продувку ведут техническим кислородом с интенсивностью порядка 300 м3/мин. В процессе кислородной продувки окисляется ванадий, а также значительная часть растворенных в чугуне углерода и шлакообразующих элементов. В результате окисления ванадия, углерода и примесей повышается температура металла, что создает неблагоприятные условия для перевода ванадия в ванадийсодержащий шлак. Непрерывная загрузка чугунных гранул вызывает охлаждение расплава и позволяет поддерживать температуру металла на уровне порядка 1300°С, что способствует более быстрому и более полному окислению ванадия и накоплению его в ванадийсодержащем шлаке.In the converter 12, the vanadium-containing vanadium titanomagnetites contained in the metallization products are oxidized and transferred to the slag phase by blowing molten metal with oxygen. In this case, liquid iron from the previous smelting (15 ... 20%) and cast iron vanadium-containing granules "nuggets" are used as a charge, which are continuously loaded into the converter during oxygen purging. Purge is carried out with technical oxygen with an intensity of about 300 m 3 / min. During the oxygen purge, vanadium is oxidized, as well as a significant part of the carbon and slag-forming elements dissolved in the cast iron. As a result of the oxidation of vanadium, carbon and impurities, the temperature of the metal rises, which creates unfavorable conditions for the conversion of vanadium into vanadium-containing slag. Continuous loading of cast iron granules causes the melt to cool and allows the metal temperature to be maintained at the level of about 1300 ° C, which contributes to faster and more complete oxidation of vanadium and its accumulation in vanadium-containing slag.
После снижения концентрации ванадия в металле до менее 0,04% кислородную фурму поднимают и отключают кислород дутья. Углеродистый металлический полупродукт выпускают в чугуновозный ковш 13, в котором его перевозят и заливают во второй конвертер 15 для получения окисленного стального полупродукта, который сливают в ковш 16. Ванадийсодержащий шлак выпускают в ковш 14 для отправки на дальнейшую переработку. В итоге переработки ванадйсодержащих титаномагнетитов по первому варианту выполнения технологической линии получают 2 полупродукта - окисленный стальной полупродукт и ванадийсодержащий шлак.After reducing the concentration of vanadium in the metal to less than 0.04%, the oxygen lance is raised and the oxygen in the blast is turned off. The carbon metal intermediate is discharged into a cast iron ladle 13, in which it is transported and poured into a second converter 15 to produce an oxidized steel intermediate, which is poured into a ladle 16. Vanadium-containing slag is discharged into the ladle 14 for shipment for further processing. As a result of the processing of vanadium-containing titanomagnetites according to the first embodiment of the production line, 2 intermediates are obtained - oxidized steel intermediate and vanadium-containing slag.
Во втором варианте выполнения (фиг.2) технологическая линия работает следующим образом.In the second embodiment (figure 2), the production line operates as follows.
В блоке 1 оборудования железосодержащее 3 и углеродсодержащее 4 сырье подготавливают к переработке, измельчая его в измельчителях 5 и 6, затем смешивают измельченные руду и уголь в смесителе 7, после чего подвергают гранулированию в грануляторе 8 и сушат полученные гранулы в осушителе 9, поступающие в кольцевую восстановительную печь 10, куда подается топливо с помощью оборудования 11. В кольцевой восстановительной печи с вращающимся подом 10 в соответствии с технологией IТmk3, железная мелочь и угольная пыль превращаются в гранулы железа при температуре порядка 1350°С. При этом восстановление, плавление и отделение шлака происходит в течение 10 минут. На выходе из печи 10 получают шлак и чугунные ванадийсодержащие гранулы «наггетс».In the equipment block 1, iron-containing 3 and carbon-containing 4 raw materials are prepared for processing by grinding it in grinders 5 and 6, then crushed ore and coal are mixed in a mixer 7, after which they are granulated in a granulator 8 and the granules obtained are dried in a dryer 9, which enter the ring reduction furnace 10, where fuel is supplied using equipment 11. In an annular reduction furnace with a rotating hearth 10, in accordance with ITmk3 technology, iron fines and coal dust are transformed into iron granules. a temperature of about 1350 ° C. In this case, the recovery, melting and separation of slag occurs within 10 minutes. At the outlet of the furnace 10, slag and cast iron vanadium-containing nuggets are obtained.
Далее полученные чугунные ванадийсодержащие гранулы «наггетс» поступают в оборудование блока 2, а именно, поочередно в одну из ванн двухкорпусного агрегата 17, в качестве которого может быть использована, в частности, двухкорпусная печь переменного тока типа Conarc, разработанная фирмой Mannesmann Demag Metallurgy. В каждой ванне двухкорпусного агрегата перед началом загрузки гранул оставляют «болото» - часть (15…20%) жидкого металла предыдущей плавки, в который непрерывно загружают ванадийсодержащие гранулы. Плавление непрерывно загружаемых гранул осуществляется электрической дугой. После наплавления необходимого количества металла свод с электродами отворачивается, на его место устанавливается свод с кислородной фурмой, через которую с интенсивностью порядка 300 м3/мин вдувается кислород для окисления ванадия и перевода его в ванадийсодержащий шлак. В процессе продувки расплава кислородом продолжается непрерывная загрузка чугунных гранул с целью охлаждения разогреваемого в результате окисления при продувке кислородом углерода и других примесей металла и создания более благоприятных условий для перевода ванадия в шлак.Further, the obtained cast iron vanadium-containing granules “nuggets” are supplied to the equipment of unit 2, namely, alternately to one of the bathtubs of the double-shell unit 17, which, in particular, can be used, in particular, a double-shell AC furnace of the Conarc type, developed by Mannesmann Demag Metallurgy. In each bath of the double-shell unit, before the loading of the granules, a “swamp” is left - a part (15 ... 20%) of the liquid metal of the previous melting, into which vanadium-containing granules are continuously charged. Melting continuously loaded granules is carried out by an electric arc. After deposition of the required amount of metal, the arch with electrodes is turned away, an arch with an oxygen lance is installed in its place, through which oxygen is injected with an intensity of about 300 m 3 / min to oxidize vanadium and transfer it to vanadium-containing slag. In the process of purging the melt with oxygen, continuous loading of cast-iron granules continues with the aim of cooling the metal and other metal impurities heated as a result of oxidation by purging with oxygen and creating more favorable conditions for the conversion of vanadium to slag.
После снижения концентрации ванадия в металле до менее 0,04% кислородную фурму поднимают, отключают кислород дутья и прекращают загрузку гранул. Ванадийсодержащий шлак выпускают из ванны двухкорпусного агрегата 17 в ковш 14 для отправки на дальнейшую переработку. После удаления ванадийсодержащего шлака металл дополнительно продувают кислородом через фурму для его обезуглероживания и получения окисленного стального полупродукта. Окисленный стальной полупродукт из ванны двухкорпусного агрегата 17 выпускают в чугуновозный ковш 13, в котором его перевозят в агрегаты внепечной обработки для передела в сталь.After reducing the concentration of vanadium in the metal to less than 0.04%, the oxygen lance is raised, the oxygen of the blast is turned off and the loading of granules is stopped. Vanadium-containing slag is discharged from the bath of the double-shell unit 17 into the ladle 14 for shipment for further processing. After removal of the vanadium-containing slag, the metal is additionally purged with oxygen through a lance to decarburize it and obtain an oxidized steel intermediate. The oxidized steel intermediate from the bath of the double-shell unit 17 is discharged into the cast iron ladle 13, in which it is transported to the after-treatment units for conversion to steel.
Во время продувки и деванадации ванадийсодержащего металла в одной ванне двухкорпусного агрегата 17 во второй ванне осуществляют плавление чугунных гранул под сводом с электродами для получения расплава с целью последующей его продувки и деванадации под сводом с кислородной фурмой. Чередование процессов плавления под сводом с электродами и деванадации под сводом с кислородной фурмой в ваннах двухкорпусного агрегата 17 позволяет повысить производительность технологической линии и создать более благоприятные условия для извлечения ванадия из ванадийсодержащих чугунных гранул в ванадийсодержащий шлак.During the purging and devanalization of the vanadium-containing metal in one bath of the double-shell unit 17 in the second bath, the cast iron granules are melted under the arch with electrodes to obtain a melt with the purpose of its subsequent purging and devanalization under the arch with an oxygen lance. The alternation of the processes of melting under the arch with electrodes and devanalization under the arch with an oxygen lance in the baths of the double-shell unit 17 can increase the productivity of the production line and create more favorable conditions for the extraction of vanadium from vanadium-containing pig-iron granules into vanadium-containing slag.
В результате переработки ванадийсодержащих титаномагнетитов по второму варианту выполнения технологической линии получают 2 полупродукта - окисленный стальной полупродукт и ванадийсодержащий шлак.As a result of the processing of vanadium-containing titanomagnetites according to the second embodiment of the production line, 2 intermediates are obtained - oxidized steel intermediate and vanadium-containing slag.
В третьем варианте выполнения (фиг.3) технологическая линия работает следующим образом.In the third embodiment (Fig. 3), the production line operates as follows.
В блоке 1 оборудования железосодержащее 3 и углеродсодержащее 4 сырье подготавливают к переработке, измельчая его в измельчителях 5 и 6, затем смешивают измельченные руду и уголь в смесителе 7, после чего подвергают гранулированию в грануляторе 8 и сушат полученные гранулы в осушителе 9, поступающие в кольцевую восстановительную печь 10, куда подается топливо с помощью оборудования 11. В кольцевой восстановительной печи с вращающимся подом 10 в соответствии с технологией ITmk3, железная мелочь и угольная пыль превращаются в гранулы железа при температуре порядка 1350°С. При этом восстановление, плавление и отделение шлака происходит в течение 10 минут. На выходе из печи 10 получают шлак и чугунные ванадийсодержащие гранулы «наггетс».In the equipment block 1, iron-containing 3 and carbon-containing 4 raw materials are prepared for processing by grinding it in grinders 5 and 6, then crushed ore and coal are mixed in a mixer 7, after which they are granulated in a granulator 8 and the granules obtained are dried in a dryer 9, which enter the ring reduction furnace 10, where fuel is supplied using equipment 11. In an annular reduction furnace with a rotary hearth 10 in accordance with ITmk3 technology, iron fines and coal dust are transformed into iron granules. erature order of 1350 ° C. In this case, the recovery, melting and separation of slag occurs within 10 minutes. At the outlet of the furnace 10, slag and cast iron vanadium-containing nuggets are obtained.
Далее полученные чугунные ванадийсодержащие гранулы «наггетс» поступают в оборудование блока 2, а именно в дуговую сталеплавильную печь 18. В ванне дуговой сталеплавильной печи перед началом загрузки гранул оставляют «болото» - часть (15…20%) жидкого металла предыдущей плавки, в который непрерывно загружают ванадийсодержащие гранулы. Плавление непрерывно загружаемых гранул осуществляют электрической дугой. После наплавления необходимого количества металла электроды поднимают, опускают кислородную фурму, через которую вдувают кислород для окисления ванадия и перевода его в ванадийсодержащий шлак. В процессе продувки расплава кислородом продолжается непрерывная загрузка чугунных гранул с целью охлаждения разогреваемого в результате окисления при продувке кислородом углерода и других примесей металла и создания более благоприятных условий для перевода ванадия в шлак.Further, the obtained pig-iron vanadium-containing granules “nuggets” are supplied to the equipment of unit 2, namely, to the arc steel-smelting furnace 18. In the bath of the arc steel-smelting furnace, before the granules are loaded, a “swamp” is left — part (15 ... 20%) of the liquid metal of the previous melting, into which continuously loading vanadium-containing granules. Melting continuously loaded granules is carried out by an electric arc. After deposition of the required amount of metal, the electrodes are raised, an oxygen lance is lowered, through which oxygen is blown to oxidize the vanadium and transfer it to vanadium-containing slag. In the process of purging the melt with oxygen, continuous loading of cast iron granules continues with the aim of cooling the metal and other metal impurities heated as a result of oxidation by purging with oxygen and creating more favorable conditions for the conversion of vanadium to slag.
После снижения концентрации ванадия в металле до менее 0,04% кислородную фурму поднимают, отключают кислород дутья и прекращают загрузку гранул. Ванадийсодержащий шлак выпускают в ковш 14 для отправки на дальнейшую переработку. После удаления ванадийсодержащего шлака металл дополнительно продувают кислородом через фурму для его обезуглероживания и получения окисленного стального полупродукта. Окисленный стальной полупродукт из ванны дуговой сталеплавильной печи 18 выпускают в чугуновозный ковш 13, в котором его перевозят в агрегаты внепечной обработки для передела в сталь.After reducing the concentration of vanadium in the metal to less than 0.04%, the oxygen lance is raised, the oxygen of the blast is turned off and the loading of granules is stopped. Vanadium-containing slag is released into the ladle 14 for shipment for further processing. After removal of the vanadium-containing slag, the metal is additionally purged with oxygen through a lance to decarburize it and obtain an oxidized steel intermediate. The oxidized steel intermediate from the bath of the arc steel furnace 18 is discharged into the cast iron ladle 13, in which it is transported to after-treatment units for conversion to steel.
В результате переработки ванадийсодержащих титаномагнетитов по второму варианту выполнения технологической линии получают 2 полупродукта - окисленный стальной полупродукт и ванадийсодержащий шлак.As a result of the processing of vanadium-containing titanomagnetites according to the second embodiment of the production line, 2 intermediates are obtained - oxidized steel intermediate and vanadium-containing slag.
В четвертом варианте выполнения (фиг.4) технологическая линия работает следующим образом.In the fourth embodiment (figure 4), the production line operates as follows.
В блоке 1 оборудования железосодержащее 3 и углеродсодержащее 4 сырье подготавливают к переработке, измельчая его в измельчителях 5 и 6, затем смешивают измельченные руду и уголь в смесителе 7, после чего подвергают гранулированию в грануляторе 8 и сушат полученные гранулы в осушителе 9, поступающие в кольцевую восстановительную печь 10, куда подается топливо с помощью оборудования 11. В кольцевой восстановительной печи с вращающимся подом 10 в соответствии с технологией ITmk3, железная мелочь и угольная пыль превращаются в гранулы железа при температуре порядка 1350°С. При этом восстановление, плавление и отделение шлака происходит в течение 10 минут. На выходе из печи 10 получают шлак и чугунные ванадийсодержащие гранулы «наггетс».In the equipment block 1, iron-containing 3 and carbon-containing 4 raw materials are prepared for processing by grinding it in grinders 5 and 6, then crushed ore and coal are mixed in a mixer 7, after which they are granulated in a granulator 8 and the granules obtained are dried in a dryer 9, which enter the ring reduction furnace 10, where fuel is supplied using equipment 11. In an annular reduction furnace with a rotary hearth 10 in accordance with ITmk3 technology, iron fines and coal dust are transformed into iron granules. erature order of 1350 ° C. In this case, the recovery, melting and separation of slag occurs within 10 minutes. At the outlet of the furnace 10, slag and cast iron vanadium-containing nuggets are obtained.
Далее полученные продукты поступают в оборудование блока 2, а именно, в последовательно расположенные и технологически связанные между собой дуговую сталеплавильную печь 18 для расплавления чугунных ванадийсодержащих гранул, ковш 19 для расплава ванадийсодержащих чугунных гранул, первый конвертер 12 для продувки полученного расплава кислородом, получения углеродистого металлического полупродукта в ковш 13 и ванадиевого шлака в ковш 14, и затем во второй конвертер 15 для получения из углеродистого металлического полупродукта окисленного стального полупродукта в ковш 16.Further, the obtained products enter the equipment of unit 2, namely, in a sequentially arranged and technologically connected arc steelmaking furnace 18 for melting cast iron vanadium-containing granules, a ladle 19 for melting vanadium-containing cast iron granules, the first converter 12 for purging the obtained melt with oxygen, to obtain a carbon metal the intermediate in the ladle 13 and vanadium slag in the ladle 14, and then into the second Converter 15 to obtain from the carbon metal intermediate oxidized with cial intermediate in the bucket 16.
В дуговой сталеплавильной печи 18 после окончания предыдущей плавки оставляют «болото» - часть (15…20%) жидкого металла предыдущей плавки, в который непрерывно загружают ванадийсодержащие гранулы. Плавление непрерывно загружаемых гранул осуществляют электрической дугой. После наплавления необходимого количества металла полученный металлический и шлаковый расплавы сливают в ковш 19 для передачи в первый конвертер 12.After the end of the previous melting, the “swamp” is left in the arc steel-smelting furnace 18 — part (15 ... 20%) of the liquid metal of the previous melting, into which vanadium-containing granules are continuously charged. Melting continuously loaded granules is carried out by an electric arc. After deposition of the required amount of metal, the obtained metal and slag melts are poured into a ladle 19 for transfer to the first converter 12.
В конвертере 12 окисляют содержащийся в расплаве продуктов металлизации ванадийсодержащих титаномагнетитов ванадий и переводят его в шлаковую фазу путем продувки расплава кислородом. Продувку ведут техническим кислородом с интенсивностью порядка 300 м3/мин. В процессе кислородной продувки окисляется ванадий, а также часть растворенных в чугуне углерода и шлакообразующих элементов. В результате окисления ванадия, углерода и примесей повышается температура металла, что создает неблагоприятные условия для перевода ванадия в ванадийсодержащий шлак. Поэтому продувку ведут при непрерывной подаче чугунных гранул, которые используют в качестве охладителя. Непрерывная загрузка чугунных гранул вызывает охлаждение расплава и позволяет поддерживать температуру металла на уровне порядка 1300°С, что способствует более быстрому и более полному окислению ванадия и накоплению его в ванадийсодержащем шлаке.The converter 12 oxidizes the vanadium contained in the melt of metallization products of vanadium-containing titanomagnetites of vanadium and transfers it to the slag phase by purging the melt with oxygen. Purge is carried out with technical oxygen with an intensity of about 300 m 3 / min. In the process of oxygen purging, vanadium is oxidized, as well as part of the carbon and slag-forming elements dissolved in the cast iron. As a result of the oxidation of vanadium, carbon and impurities, the temperature of the metal rises, which creates unfavorable conditions for the conversion of vanadium into vanadium-containing slag. Therefore, purging is carried out with a continuous supply of cast iron granules, which are used as a cooler. Continuous loading of cast iron granules causes the melt to cool and allows the metal temperature to be maintained at the level of about 1300 ° C, which contributes to faster and more complete oxidation of vanadium and its accumulation in vanadium-containing slag.
После снижения концентрации ванадия в металле до менее 0,04% кислородную фурму поднимают и отключают кислород дутья. Углеродистый металлический полупродукт выливают в ковш 13, в котором его перевозят и заливают во второй конвертер 15 для получения окисленного стального полупродукта, который сливают в ковш 16. Ванадийсодержащий шлак выпускают в ковш 14 для отправки на дальнейшую переработку.After reducing the concentration of vanadium in the metal to less than 0.04%, the oxygen lance is raised and the oxygen in the blast is turned off. The carbon metal intermediate is poured into the ladle 13, in which it is transported and poured into the second converter 15 to produce an oxidized steel intermediate, which is poured into the ladle 16. Vanadium-containing slag is released into the ladle 14 for shipment for further processing.
По четвертому варианту выполнения технологической линии использование во втором блоке оборудования - дуговой сталеплавильной печи и двух конвертеров, специализированных на выполнении только одной операции, позволяет упростить их эксплуатацию и в каждом из них создать наиболее благоприятные условия для проведения необходимых технологических операций.According to the fourth embodiment of the production line, the use of equipment in the second unit - an arc steel furnace and two converters specialized in performing only one operation, allows to simplify their operation and in each of them create the most favorable conditions for the necessary technological operations.
При переработке ванадийсодержащих титаномагнетитов по четвертому варианту выполнения технологической линии также получают 2 полупродукта - окисленный стальной полупродукт и ванадийсодержащий шлак.When processing vanadium-containing titanomagnetites according to the fourth embodiment of the production line, 2 intermediate products are also obtained - oxidized steel intermediate and vanadium-containing slag.
В сравнении с прототипом заявляемая технологическая линия во всех вариантах ее выполнения упрощает технологию переработки ванадийсодержащих титаномагнетитовых руд при повышении экологичности технологического процесса и качества выпускаемой продукции.Compared with the prototype, the claimed production line in all its variants simplifies the technology of processing vanadium-containing titanomagnetite ores while increasing the environmental friendliness of the process and the quality of the products.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012115937/02U RU119742U1 (en) | 2012-04-19 | 2012-04-19 | TECHNOLOGICAL LINE FOR PROCESSING VANADIUM CONTAINING TITANOMAGNETITE ORE (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012115937/02U RU119742U1 (en) | 2012-04-19 | 2012-04-19 | TECHNOLOGICAL LINE FOR PROCESSING VANADIUM CONTAINING TITANOMAGNETITE ORE (OPTIONS) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU119742U1 true RU119742U1 (en) | 2012-08-27 |
Family
ID=46938162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012115937/02U RU119742U1 (en) | 2012-04-19 | 2012-04-19 | TECHNOLOGICAL LINE FOR PROCESSING VANADIUM CONTAINING TITANOMAGNETITE ORE (OPTIONS) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU119742U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111500812A (en) * | 2020-05-08 | 2020-08-07 | 张岩 | Method for separating vanadium, titanium and iron from vanadium-titanium magnetite concentrate |
-
2012
- 2012-04-19 RU RU2012115937/02U patent/RU119742U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111500812A (en) * | 2020-05-08 | 2020-08-07 | 张岩 | Method for separating vanadium, titanium and iron from vanadium-titanium magnetite concentrate |
| CN111500812B (en) * | 2020-05-08 | 2022-02-18 | 张岩 | Method for separating vanadium, titanium and iron from vanadium-titanium magnetite concentrate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2010528180A (en) | Recycling method for high zinc and sulfate content residues | |
| CN102337408B (en) | Two-step reduction method for recycling stainless steel scales | |
| RU2479648C1 (en) | Red sludge pyrometallurgical processing method | |
| Holtzer et al. | The recycling of materials containing iron and zinc in the OxyCup process | |
| CN110079665B (en) | Preparation method of high-carbon metallized pellets for electric furnace | |
| WO2009145348A1 (en) | Method for manufacturing pig iron | |
| JP4499306B2 (en) | Method for dezincing zinc-containing iron oxide using a rotary kiln | |
| Roth et al. | PRIMUS, a new process for recycling by-products and producing virgin iron | |
| RU119742U1 (en) | TECHNOLOGICAL LINE FOR PROCESSING VANADIUM CONTAINING TITANOMAGNETITE ORE (OPTIONS) | |
| WO2016148555A1 (en) | Method for the reduction smelting of steel and apparatus for carrying out said method | |
| RU2612330C2 (en) | Method of direct reduction of materials containing metal oxides to produce melt metal and device for carrying out method | |
| KR20010040351A (en) | Sustainable steelmaking by efficient direct reduction of iron oxide and solid waste minimisation | |
| RU2573847C1 (en) | Steelmaking at electric furnaces | |
| CN102747231A (en) | Method for treating copper dross by induction electric furnace | |
| JP4762420B2 (en) | Method of smelting reduction of iron oxide using a rotary kiln | |
| CN210596207U (en) | Zinc oxide system is retrieved to steel plant zinc-containing dust mud electric furnace method | |
| US8557014B2 (en) | Method for making liquid iron and steel | |
| JP4711350B2 (en) | Electric furnace operation method using steelmaking dust | |
| RU2548871C2 (en) | Method for direct production of metals from materials containing iron oxides (versions) and device for implementing it | |
| RU2503724C2 (en) | Method of titanium-magnetite ore processing | |
| RU2699468C1 (en) | Steel production method | |
| WO2017026918A1 (en) | Method for making steel in an electric arc furnace | |
| Sobirova | COKE FREE IRON REDUCTION | |
| RU2167944C2 (en) | Method of coke-free processing of vanadium-containing ore materials with production of vanadium steel | |
| CN106480318A (en) | Method for recovering nickel and vanadium from waste FCC catalyst by reduction smelting |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130420 |