RU1272708C

RU1272708C - Slag for producing steel and alloys

Info

Publication number: RU1272708C
Application number: SU843829477A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Дерябин; Ю.С. Щекалев; Л.А. Смирнов; В.Г. Цикарев; Г.Н. Василенко; М.А. Третьяков; Б.Д. Червяков; В.Г. Корогодский; Н.П. Лякишев; Б.А. Шушлебин; И.Д. Донец; О.Н. Кокореко
Original assignee: АО "НЭП УралНИИчермет"; Нижнетагильский металлургический комбинат
Priority date: 1984-11-22
Filing date: 1984-11-22
Publication date: 1994-12-30

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составам ванадийсодержащих материалов для производства легированных ванадием сталей, чугунов, сплавов. The invention relates to ferrous metallurgy, specifically to compositions of vanadium-containing materials for the production of vanadium alloyed steels, cast irons, alloys.

Целью изобретения является повышение извлечения ванадия в товарный ванадиевый шлак, снижение расхода жидкости чугуна и увеличение сквозного извлечения марганца. The aim of the invention is to increase the extraction of vanadium in commercial vanadium slag, reducing the flow rate of iron liquid and increasing through extraction of manganese.

Это достигается тем, что шлак для производства стали и сплавов, включающий окислы ванадия, железа, кремния, марганца, титана, хрома, кальция и окислы щелочных металлов, дополнительно содержит дисперсный металлический марганец при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Окислы ванадия 12-25
Окислы кремния 12-20
Окислы марганца 16-38
Окислы титана 3-7
Окислы хрома 1-7
Окислы магния 2-14
Окислы кальция 2-16
Окислы щелочных металлов 0,2-1,0
Дисперсный металлический
марганец 0,1-1,5
Окислы железа Остальное
Сущность предложенной композиции заключается не только в различном уровне концентраций окислов марганца (16-38%), щелочных металлов (0,2-1,0% ), но и дополнительном введении в известную композицию дисперсного металлического марганца в количестве 0,1-1,5%. При этом в отличие от известных вариантов, где окислы марганца (до 12%) - балластная примесь, в заявляемом интервале (16-38% ) предлагаемого материала они не только выполняют свою прямую функцию легирующего компонента, но и, что самое важное, способствуют достижению такого интервала вязкости ванадиевого шлака, при котором его потери при отделении от жидкого металла (полупродукта) минимальны. Влияние в этом направлении оказывают и окислы щелочных металлов в предложенных концентрациях.This is achieved by the fact that the slag for the production of steel and alloys, including oxides of vanadium, iron, silicon, manganese, titanium, chromium, calcium and alkali metal oxides, additionally contains dispersed metal manganese in the following ratio of components, wt.%:
Vanadium Oxides 12-25
Silicon Oxides 12-20
Manganese oxides 16-38
Oxides of titanium 3-7
Chromium Oxides 1-7
Magnesium Oxides 2-14
Calcium Oxides 2-16
Oxides of alkali metals 0.2-1.0
Dispersed metal
manganese 0.1-1.5
Iron Oxides Else
The essence of the proposed composition is not only a different level of concentrations of manganese oxides (16-38%), alkali metals (0.2-1.0%), but also the additional introduction of dispersed metallic manganese into the known composition in an amount of 0.1-1, 5%. Moreover, in contrast to the known options, where manganese oxides (up to 12%) are a ballast impurity, in the claimed range (16-38%) of the proposed material, they not only fulfill their direct function as an alloying component, but also, most importantly, contribute to the achievement such a viscosity range of vanadium slag, in which its losses during separation from a liquid metal (intermediate) are minimal. Alkali metal oxides in the proposed concentrations also have an effect in this direction.

Двоякую роль играет дополнительно введенный в материал дисперсный металлический марганец в количестве 0,1-1,5%. С одной стороны он, входя в состав мельчайших железомарганцевых корольков, повышает скорость и полноту перехода марганца и ванадия в металл при легировании, обеспечивая в шлаке при его проплавлении значительное количество легкоплавких зародышей, с другой - при получении самого материала, стабилизируя в материале концентрации окислов марганца и железа, косвенно способствуют сохранению того оптимального интервала вязкости ванадиевого шлака, при котором достигается максимальное извлечение ванадия. The double role is played by the dispersed metallic manganese additionally introduced into the material in an amount of 0.1-1.5%. On the one hand, being a part of the smallest ferromanganese kings, it increases the rate and completeness of the transition of manganese and vanadium to metal upon alloying, providing a significant amount of fusible nuclei in the slag during its melting, and on the other hand, upon receipt of the material itself, stabilizing the concentration of manganese oxides in the material and iron, indirectly contribute to the preservation of the optimal range of viscosity of vanadium slag at which the maximum extraction of vanadium is achieved.

В полупромышленном 0,4-тонном конвертере при продувке кислородом сверху ванадий содержащего чугуна (С 4,2-4,4%; V 0,40-0,44%; Si 0,18-0,22%; Mn 0,24-0,28% ; Ti 0,18-0,24 %; Cr 0,08-0,12%; P 0,04-0,06%; S 0,025-0,037%), имеющего температуру 1280-1300^оС (после слива в конвертер) получали известные составы шлаков и композицию предлагаемого состава.In a semi-industrial 0.4-ton converter, with oxygen purging from above vanadium-containing cast iron (C 4.2-4.4%; V 0.40-0.44%; Si 0.18-0.22%; Mn 0.24 -0.28%; Ti 0.18-0.24%; Cr 0.08-0.12%; P 0.04-0.06%; S 0.025-0.037%), having a temperature of 1280-1300 ^о С (after discharge to the converter) received the known compositions of the slag and the composition of the proposed composition.

По окончании процесса деванадации, фиксируемом после достижения содержания ванадия в металле менее 0,04% и температуры не выше 1400^оС, получили шлаки, представленные в таблице. Степень извлечения ванадия из чугуна в шлак устанавливали после провески полученного после продувки шлака. Расход жидкого чугуна на 1 т полученного по окончании продувки металла рассчитывали с учетом присаживаемого вместо него стального лома.Upon completion devanadatsii process fixability after the vanadium content of the metal is less than 0.04% and a temperature not exceeding ¹⁴⁰⁰ ° C, obtained slag shown in the table. The degree of extraction of vanadium from cast iron into the slag was established after suspension of the slag obtained after blowing. The consumption of molten iron per 1 ton of metal obtained at the end of the purge was calculated taking into account the scrap steel that was planted in its place.

Полученные шлаки затем использовали при выплавке марганцевистых ванадийсодержащих сталей (сталь Гатфильда) и сплавов с отношением Mn:V = 10-5: 1. Плавки вели в дуговой 0,5-тонной электропечи. При выплавке стали в печь загружали 50-80% отходов этой стали, 5-10% передельного чугуна и 10-40% лома. После полного расплавления ванны, наводки и получения основного шлака в печь присаживали шлак и раскисляли полученный расплав коксиком и порошком FeSi и SiMn. Ванадиевый шлак вводили из расчета введения в металл 0,2% ванадия с учетом 85%-ного усвоения его металла из шлака. Затем металл доводили до требуемого состава и выпускали. При этом часть марганца переходила из шлака в металл, что снижало расход марганцевых сплавов и повышало его извлечение. Заметно снижалось при этом варианте использование ванадиевого шлака и продолжительность легирования и продолжительность плавки в целом. The resulting slags were then used in the smelting of manganese vanadium-containing steels (Hatfield steel) and alloys with a ratio of Mn: V = 10-5: 1. The melts were conducted in a 0.5-ton arc furnace. When steel was smelted, 50-80% of the waste of this steel, 5-10% of pig iron and 10-40% of scrap were loaded into the furnace. After the bath was completely melted, induced, and the main slag was obtained, slag was added to the furnace and the resulting melt was deoxidized with coke and FeSi and SiMn powder. Vanadium slag was introduced based on the introduction of 0.2% vanadium into the metal, taking into account the 85% assimilation of its metal from the slag. Then the metal was adjusted to the required composition and released. At the same time, part of the manganese passed from slag to metal, which reduced the consumption of manganese alloys and increased its extraction. In this case, the use of vanadium slag and the duration of alloying and the duration of smelting as a whole significantly decreased.

Аналогичный эффект был получен и при выплавке марганцевых (40-60% Mn) ванадийсодержащих (6-8% V) сплавов, полученных углетермическим способом. A similar effect was obtained in the smelting of manganese (40-60% Mn) vanadium-containing (6-8% V) alloys obtained by the carbon thermal method.

Основные показатели эффективности при получении ванадиевых шлаков и результаты их применения при выплавке стали и сплавов показывают, что предлагаемая шлаковая композиция эффективна как при получении, так и использовании ее для легирования стали и сплавов. The main performance indicators for the production of vanadium slag and the results of their application in the smelting of steel and alloys show that the proposed slag composition is effective both in the preparation and use for alloying steel and alloys.

Claims

SLAG FOR PRODUCTION OF STEEL AND ALLOYS, containing oxides of vanadium, iron, silicon, titanium, manganese, chromium, magnesium, calcium and alkali metals, characterized in that, in order to increase the extraction of vanadium in commercial vanadium slag, reduce the consumption of molten iron and increase the through extraction of manganese, it additionally contains dispersed metallic manganese in the following ratio of components, wt.%:
Vanadium Oxides 12 - 25
Silicon Oxides 12 - 20
Manganese oxides 16 - 38
Titanium Oxides 2.5 - 7.0
Chromium Oxides 1.1 - 7.0
Magnesium Oxides 2 - 14
Calcium Oxides 2 - 16
Alkali metal oxides 0.2 - 1.0
Dispersed metal manganese 0.1 - 1.5
Iron Oxides Else