RU2105818C1 - Method of pyrometallurgical processing of vanadium-containing and iron-ore materials - Google Patents
Method of pyrometallurgical processing of vanadium-containing and iron-ore materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2105818C1 RU2105818C1 RU97106314A RU97106314A RU2105818C1 RU 2105818 C1 RU2105818 C1 RU 2105818C1 RU 97106314 A RU97106314 A RU 97106314A RU 97106314 A RU97106314 A RU 97106314A RU 2105818 C1 RU2105818 C1 RU 2105818C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanadium
- slag
- iron
- steel
- blast furnace
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии в частности к способу переработки ванадийсодержащих и железорудных материалов с получением стали и извлечением ванадия в шлак, годный для дальнейшего использования. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to a method for processing vanadium-containing and iron ore materials to produce steel and extract vanadium into slag, suitable for further use.
Известен способ выплавки в доменной печи ванадиевого чугуна из титаномагнетитового сырья с использованием ванадийсодержащих отходов, представляющих собой смесь некоторых побочных продуктов доменного и конвертерного переделов, содержащих Fe 35-44% V 0,7-1,0% Р до 0,5% Mn 2% [1]
Использование отходов с максимальным содержанием ванадия до 1,0% не позволяет увеличить их расход более 60 кг/т чугуна из-за ухудшения качества чугуна и экономических показателей доменного процесса. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ пирометаллургической переработки ванадийсодержащих и железорудных материалов путем загрузки в доменную печь окатышей, агломерата, кокса, флюса и основного ванадийсодержащего сталеплавильного шлака, выплавки ванадиевого чугуна и переработки его в сталеплавильном агрегате с извлечением ванадия в кислый шлак [2]
Этот способ предусматривает переработку ванадиевых чугунов дуплекс-процессом, который позволяет получить товарный ванадиевый шлак, содержащий более 14% V2О5 и металл-полупродукт для переработки на сталь. Такая технология сдерживает рост производства объема металла из-за потерь агрегатного времени, что не соответствует требованиям экономики, а именно: доход от производства ванадиевого шлака дуплекспроцессом существенно ниже, чем от производства стали монопроцессом.A known method of smelting vanadium cast iron from titanomagnetite raw materials in a blast furnace using vanadium-containing waste, which is a mixture of some by-products of a blast furnace and converter process, containing Fe 35-44% V 0.7-1.0% P to 0.5%
The use of waste with a maximum vanadium content of up to 1.0% does not allow increasing its consumption of more than 60 kg / t of pig iron due to deterioration in the quality of pig iron and economic indicators of the blast furnace process. The closest in technical essence and the achieved result is a method of pyrometallurgical processing of vanadium-containing and iron ore materials by loading pellets, sinter, coke, flux and main vanadium-containing steel slag into a blast furnace, smelting vanadium cast iron and processing it into a steel vanadium alloy with extraction 2]
This method involves the processing of vanadium cast iron by the duplex process, which allows to obtain commercial vanadium slag containing more than 14% V 2 O 5 and a metal intermediate for processing to steel. This technology inhibits the growth of metal volume production due to loss of aggregate time, which does not meet the requirements of the economy, namely: the income from the production of vanadium slag by the duplex process is significantly lower than from the production of steel by a monoprocess.
Задачей изобретения является разработка экономически целесообразной технологии переработки ванадийсодержащих и железорудных материалов. The objective of the invention is to develop an economically feasible technology for processing vanadium-containing and iron ore materials.
Техническим результатом является повышение производства стали при максимально возможном извлечении ванадия из исходного сырья. The technical result is to increase steel production at the maximum possible extraction of vanadium from the feedstock.
Технический результат достигается тем, что в известном способе пирометаллургической переработки ванадийсодержащих и железорудных материалов, предусматривающем загрузку в доменную печь окатышей, агломерата, кокса, флюса и основного ванадийсодержащего сталеплавильного шлака или основного ванадийсодержащего сталеплавильного шлака в качестве ванадийсодержащего материала и флюса выплавку ванадиевого чугуна и переработку его в сталеплавильном агрегате с извлечением ванадия в кислый шлак, по изобретению ванадиевый чугун предварительно перерабатывают в сталеплавильном агрегате монопроцессом с извлечением ванадия с основной сталеплавильный шлак с последующей загрузкой его в доменную печь в качестве ванадийсодержащего материала и флюса, после чего выплавляют ванадиевый чугун, перерабатывают его в сталеплавильном агрегате с получением кислого шлака с повышенным содержанием ванадия. The technical result is achieved by the fact that in the known method of pyrometallurgical processing of vanadium-containing and iron ore materials, comprising loading pellets, sinter, coke, flux and main vanadium-containing steel slag or main vanadium-containing steel-smelting slag as vanadium and vanadium containing material into the blast furnace in a steelmaking unit with the extraction of vanadium into acidic slag, according to the invention, vanadium cast iron preliminary about it is processed in a steelmaking unit by a monoprocess with vanadium extraction from the main steelmaking slag followed by loading it into a blast furnace as vanadium-containing material and flux, then vanadium cast iron is melted, it is processed in a steelmaking unit to produce acidic slag with a high content of vanadium.
При этом наиболее предпочтительным является получение основного ванадийсодержащего сталеплавильного шлака с отношением в нем CаО/SiO2 в интервале 2,8-4,0.Moreover, it is most preferable to obtain the main vanadium-containing steelmaking slag with a CaO / SiO 2 ratio in it in the range of 2.8-4.0.
Способ по изобретению позволяет при загрузке в доменную печь не содержащих ванадий окатышей и агломерата совместно с основным ванадийсодержащим сталеплавильным шлаком выплавлять чугун с содержанием ванадия до 0,45 мас. а при загрузке основного шлака и ванадийсодержащих окатышей и агломерата выплавлять чугун с содержанием ванадия в интервале 0,45-1,0 мас. The method according to the invention allows when loading vanadium-free pellets and agglomerate into the blast furnace together with the main vanadium-containing steel-smelting slag, cast iron with vanadium content up to 0.45 wt. and when loading the main slag and vanadium-containing pellets and agglomerate, cast iron with vanadium content in the range of 0.45-1.0 wt.
Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.
По изобретению предусматривается загружать в доменную печь окатыши, агломерат, кокс, флюс и дополнительно в качестве ванадийсодержащего материала и флюса основной шлак, полученный при переработке ванадиевого чугуна в сталеплавильном агрегате монопроцессом, или ванадийсодержащий основной сталеплавильный шлак в качестве ванадийсодержащего материала и флюса. Такая переработка ванадиевого чугуна монопроцессом позволяет увеличить производство стали за счет сокращения потерь агрегатного времени, получить основной шлак с максимальным извлечением него ванадия. Последующая загрузка такого шлака в доменную печь позволяет увеличить массовую долю ванадия в в чугуне, сократить расход высокоосновного агломерата и флюсов, снизить расход кокса и повысить производительность на 2-3% Последующая переработка чугуна с повышенным содержанием ванадия дуплекс-процессом позволяет получить товарный шлак с новыми потребительскими свойствами. According to the invention, it is envisaged to load pellets, sinter, coke, flux, and additionally as vanadium-containing material and flux into the blast furnace, the main slag obtained by the processing of vanadium cast iron in a steelmaking unit by a monoprocess, or the vanadium-containing main steelmaking slag as a vanadium-containing material. Such a processing of vanadium cast iron by a monoprocess allows to increase steel production by reducing the loss of aggregate time, to obtain the main slag with the maximum extraction of vanadium. Subsequent loading of such slag into a blast furnace allows to increase the mass fraction of vanadium in cast iron, reduce the consumption of highly basic sinter and fluxes, reduce coke consumption and increase productivity by 2-3%. Subsequent processing of cast iron with a high content of vanadium by the duplex process allows to obtain marketable slag with new consumer properties.
Наилучшие экономически показатели доменного процесса по изобретению достигается при использовании основного шлака с отношением СаО/SiO2 в интервале 2,8-4,0. При основности шлака менее 2,8 не обеспечиваются условия десульфурации и рафинирования металла в сталеплавильном агрегате. При основности шлака более 4,0 снижается в нем массовая доля ванадия и ухудшаются показатели доменной плавки.The best economical performance of the blast furnace process according to the invention is achieved using basic slag with a CaO / SiO 2 ratio in the range of 2.8-4.0. When the slag basicity is less than 2.8, the conditions for metal desulfurization and refining in the steelmaking unit are not ensured. With a slag basicity of more than 4.0, the mass fraction of vanadium in it decreases and blast furnace smelting performance deteriorates.
При переработке в доменной печи не содержащих ванадий окатышей и агломерата, использование основного шлака обеспечивает получение массовой доли ванадия в чугуне до 0,45% а при загрузке основного шлака и ванадийсодержащих окатышей и агломерата выплавлять чугун с массовой долей ванадия в интервале 0,45-1,0%
Дальнейшее увеличение доли "основного" шлака в шихте приводит к ухудшению хода доменной печи и технико-экономических показателей.When processing pellets and agglomerate not containing vanadium in the blast furnace, the use of the main slag provides the mass fraction of vanadium in cast iron up to 0.45% and when loading the main slag and vanadium-containing pellets and agglomerate, cast iron with a mass fraction of vanadium in the range of 0.45-1 0%
A further increase in the proportion of “main” slag in the charge leads to a deterioration in the course of the blast furnace and technical and economic indicators.
Основной ванадийсодержащий сталеплавильный шлак используют в шихте доменной печи одновременно в качестве ванадийсодержащего материала и флюса. Использование его в качестве флюса в шихте доменных печей обеспечивает ввод кальция в виде комплексных соединений, не требующих дополнительного тепла на их образование, что улучшает процессы шлакообразования и позволяет сократить расход кокса, исключить расход части известняка и/или части высокоосновного агломерата. Основной шлак вносит до 30% окислов железа и при замене известняка обеспечивает повышение производительности печи на 2-3%
Опыты проводились на металлургическом комплексе, оснащенном доменными печами объемом более 1300 куб.м. кислородными конвертерами емкостью 160 т.The main vanadium-containing steelmaking slag is used simultaneously in the blast furnace charge as a vanadium-containing material and flux. Using it as a flux in the charge of blast furnaces ensures the input of calcium in the form of complex compounds that do not require additional heat to form them, which improves the processes of slag formation and reduces the consumption of coke, eliminates the consumption of part of limestone and / or part of highly basic sinter. The main slag contributes up to 30% of iron oxides and when replacing limestone provides an increase in furnace productivity by 2-3%
The experiments were carried out at a metallurgical complex equipped with blast furnaces with a volume of more than 1300 cubic meters. 160 ton oxygen converters
Пример 1. В доменную печь загружали ванадийсодержащие окатыши с основностью 0,3, агломерат с основностью 2,2, кокс и с использованием комбинированного дутья выплавляли чугун следующего среднего химсостава, мас. C 4,3; Si 0,35; Ti 0,25; V 0,45; Mn 0,3, Р и S 0,05, который перерабатывали в кислородных конвертерах. Example 1. Vanadium-containing pellets with a basicity of 0.3, agglomerate with a basicity of 2.2, coke were loaded into a blast furnace, and cast iron of the following average chemical composition was smelted using combined blast, wt. C 4.3; Si 0.35; Ti 0.25; V 0.45; Mn 0.3, P and S 0.05, which was processed in oxygen converters.
В кислородных конвертерах провели 112 плавок с продувкой ванадиевого чугуна на сталь монопроцессом. Параметры плавок были следующими. В конвертер загружали 20-30 т металлолома и заливали 150-160 т чугуна указанного состава. После продувки плавки кислородом через четырехсопловую фурму с интенсивностью 370-390 куб.м. мин в течение 20-25 мин получали полупродукт с температурой 1630-1650oС, следующего химсостава, мас. С 0,05 0,07; Si cл; Ti 0,005; V 0,005; Mn 0,03; Р и S 0,025 и основной ванадийсодержащий сталеплавильный шлак содержащий, мас. FеО 20-25; Са 40-46; SiO2 10-16; V2O5 6-8; TiO2 3-5; MnO 3-5; MgO 3-4; Al2O3 1-2; P 0,5-0.6.In oxygen converters, 112 melts were carried out with the vanadium cast iron blown onto steel by a monoprocess. The parameters of the heats were as follows. 20-30 tons of scrap metal were loaded into the converter and 150-160 tons of cast iron of the indicated composition were poured. After purging the smelting with oxygen through a four-nozzle lance with an intensity of 370-390 cubic meters. minutes for 20-25 minutes received the intermediate product with a temperature of 1630-1650 o With the following chemical composition, wt. C 0.05 0.07; Si cl; Ti 0.005; V 0.005; Mn 0.03; P and S 0,025 and the main vanadium-containing steelmaking slag containing, wt. FeO 20-25; Ca 40-46; SiO 2 10-16; V 2 O 5 6-8; TiO 2 3-5; MnO 3-5; MgO 3-4; Al 2 O 3 1-2; P 0.5-0.6.
Полупродукт сливали в сталеразливочный ковш и передавали на дальнейшую обработку и разливку. Выход жидкой стали составил 90,6%
Основной шлак сливали в шлаковую чашу, после охлаждения выкантовывали на шлаковый двор и дробили до фракции менее 200 мм.The intermediate product was poured into a steel pouring ladle and transferred to further processing and casting. The yield of liquid steel was 90.6%
The main slag was poured into a slag bowl, after cooling it was tipped onto a slag yard and crushed to a fraction of less than 200 mm.
Дробленный основной шлак с основностью 3,3 в качестве ванадийсодержащего материала и флюса загрузили в доменную печь в количестве 100 кг/т чугуна совместно с ванадийсодержащими окатышами с основностью 0,3 и агломератом с основностью 2,2 в соотношении 60:40 соответственно и выплавили чугун следующего среднего состава, мас. С 4,2; Si 0,40; Ti 0,26; V 0,70; Mn 0,35; H 0,11. Crushed main slag with a basicity of 3.3 as a vanadium-containing material and flux was loaded into a blast furnace in an amount of 100 kg / t of pig iron together with vanadium-containing pellets with a basicity of 0.3 and sinter with a basicity of 2.2 in a ratio of 60:40, respectively, and smelted cast iron the following average composition, wt. C 4.2; Si 0.40; Ti 0.26; V 0.70; Mn 0.35; H 0.11.
Расход кокса составил 520 кг/т чугуна. Известняк из шихтовки плавки был исключен. Основность доменного шлака составила 1,11. Среднесуточное производство чугуна составило 7120 т. Coke consumption amounted to 520 kg / t of pig iron. Limestone from the smelting charge was excluded. The basicity of blast furnace slag was 1.11. The average daily production of pig iron was 7120 tons.
Чугун переработали в кислородном конвертере дуплекс-процессом. Полученный шлак имел следующий средний химсостав, мас. Feобщ 32,4; Са 4,0; SiO2 10,6; V2O5 24,8; TiО2 6,О; Mn 0,6; MgО 5,4; Р 0,07.Cast iron was processed in an oxygen converter by a duplex process. The resulting slag had the following average chemical composition, wt. Fe total 32.4; Ca 4.0; SiO 2 10.6; V 2 O 5 24.8; TiO 2 6, O; Mn 0.6; MgO 5.4; P 0.07.
Дополнительно проведены опытные плавки по технологии примера 1 с использованием в шихте доменной печи окатышей и агломерата не содержащих ванадий. In addition, pilot melts were carried out according to the technology of Example 1 using pellets and vanadium-free sinter in the blast furnace charge.
Пример 2. В доменную печь загрузили в соотношении 50:50 не содержащие ванадий окатыши с основностью 0,49 и агломерат с основностью 1,25, известняк в количестве 45 кг/т чугуна, основной ванадийсодержащий сталеплавильный шлак с основностью 3,0 в количестве 150 кг/т чугуна и выплавили чугун следующего среднего химсостава, мас. С 4,2; Si 0,65; Тi 0,12; V 0,44; Mn 0,47; Р 0,15. Расход кокса составил 460 кг/т чугуна. Основность доменного шлака составила 1,2. Среднесуточное производство чугуна составило 6920 т. Example 2. In a blast furnace, vanadium-free pellets with a basicity of 0.49 and sinter with a basicity of 1.25, limestone in an amount of 45 kg / t of pig iron, basic vanadium-containing steelmaking slag with a basicity of 3.0 in an amount of 150 in an amount of 150 were loaded kg / t of pig iron and cast iron of the following average chemical composition, wt. C 4.2; Si 0.65; Ti 0.12; V 0.44; Mn 0.47; P 0.15. Coke consumption amounted to 460 kg / t of pig iron. The basicity of blast furnace slag was 1.2. The average daily production of pig iron was 6920 tons.
Чугун переработали в кислородном конвертере дуплекс-процессом. Полученный шлак имел следующий средний химсостав, мас. Feобщ 35,2; Са 3,4; SiО2 15,6; V2O5 16,8; TiО2 6,7; MnO 5,3; MgО 3,4; Р 0,07.Cast iron was processed in an oxygen converter by a duplex process. The resulting slag had the following average chemical composition, wt. Fe total 35.2; Ca 3.4; SiO 2 15.6; V 2 O 5 16.8; TiO 2 6.7; MnO 5.3; MgO 3.4; P 0.07.
В этот же период проведены плавки по технологии прототипа. In the same period, swimming trunks were carried out using the technology of the prototype.
Сравнительные показатели плавок приведены в таблице. Comparative indicators of heats are given in the table.
Использование предлагаемой технологии по сравнению с известной позволяет перерабатывать ванадиевый чугун монопроцессом, получить основной ванадийсодержащий сталеплавильный шлак с максимальным извлечением в него ванадия. Последующая загрузка такого шлака в доменную печь позволяет увеличить массовую долю ванадия в чугуне, сократить расход высокоосновного агломерата и флюсов, снизить расход кокса и повысить производительность на 2-3% Последующая переработка чугуна с повышенным содержанием ванадия дуплекс-процессом позволяет получить товарный шлак с новыми потребительскими свойствами. Using the proposed technology in comparison with the known one allows to process vanadium cast iron by a monoprocess, to obtain the main vanadium-containing steel-smelting slag with the maximum extraction of vanadium into it. Subsequent loading of such slag into a blast furnace allows to increase the mass fraction of vanadium in cast iron, reduce the consumption of highly basic sinter and fluxes, reduce coke consumption and increase productivity by 2-3%. Subsequent processing of cast iron with a high vanadium content by the duplex process allows to obtain marketable slag with new consumer properties.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97106314A RU2105818C1 (en) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Method of pyrometallurgical processing of vanadium-containing and iron-ore materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97106314A RU2105818C1 (en) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Method of pyrometallurgical processing of vanadium-containing and iron-ore materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2105818C1 true RU2105818C1 (en) | 1998-02-27 |
| RU97106314A RU97106314A (en) | 1998-05-20 |
Family
ID=20192138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97106314A RU2105818C1 (en) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Method of pyrometallurgical processing of vanadium-containing and iron-ore materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2105818C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110791645A (en) * | 2019-11-25 | 2020-02-14 | 承德信通首承矿业有限责任公司 | Production method of vanadium-titanium alkaline pellet ore |
-
1997
- 1997-04-25 RU RU97106314A patent/RU2105818C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Лазарев Б.Л. и др. "Использование ванадийсодержащих отходов в шихте доменных печей "Труды Уральского НИИ чермет", 1973, с. 19 - 22. 2. Технологическая инструкция ТИ 102-Д-78-95 "Производство чугуна", НТМК, 1995, с. 1,3,4,31. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110791645A (en) * | 2019-11-25 | 2020-02-14 | 承德信通首承矿业有限责任公司 | Production method of vanadium-titanium alkaline pellet ore |
| CN110791645B (en) * | 2019-11-25 | 2021-03-23 | 承德信通首承科技有限责任公司 | Production method of vanadium-titanium alkaline pellet ore |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100357470C (en) | Method for preparing ferro-titantium, steel and ferrovanadium from vanadium-titantium iron headings | |
| KR930001334B1 (en) | Process for utilizing of zinc-containing metalurgical dusts and sludges | |
| CN103031401A (en) | Method for converter steelmaking by LF (Ladle Furnace) refining furnace reducing slag | |
| KR100446469B1 (en) | Deoxidating material for manufacturing alloy steel | |
| RU2105818C1 (en) | Method of pyrometallurgical processing of vanadium-containing and iron-ore materials | |
| CN111074037B (en) | Process method for upgrading structure of manganese-rich slag smelting product | |
| RU2566230C2 (en) | Method of processing in oxygen converter of low-siliceous vanadium-bearing molten metal | |
| US1521607A (en) | Method of extracting and recovering vanadium | |
| RU2020180C1 (en) | Method of smelting of ferrovanadium in arc electric furnace | |
| RU2647432C2 (en) | Method for steel making in oxygen converter | |
| JPH01316409A (en) | Method for dephosphorizing molten iron accompanied with scrap melting | |
| RU2641436C1 (en) | Method of recovering vanadium from natural-alloyed vanadium cast iron | |
| US6010553A (en) | Process for producing pig iron, nonferrous heavy metal alloys, FECR and synthetic blast furnace slags using metal-oxide-containing waste incineration residues or slags | |
| RU2131927C1 (en) | Method of pyrometallurgical processing of vanadium-containing and iron-ore materials | |
| RU2371483C2 (en) | Processing method of vanadium-bearing cast irons | |
| RU2041961C1 (en) | Method for steel making | |
| JP3511808B2 (en) | Stainless steel smelting method | |
| RU2110596C1 (en) | Method for producing ferromolybdenum | |
| RU2177049C1 (en) | Method of preparing ferro-silico-titanium foundry alloy | |
| JPH10265827A (en) | Regenerating/utilizing method of refined slag in chromium-containing steel and regenerating/utilizing method of metallic component contained in the slag | |
| SU1035079A1 (en) | Manganese slag | |
| SU1574666A1 (en) | Method of obtaining vanadium alloys in arc electric furnace with magnesite lining | |
| JP3994988B2 (en) | Method of recovering and using metal components contained in slag slag containing chromium | |
| US6261339B1 (en) | Method for desiliconizing pig iron before refining it to steel | |
| SU922157A1 (en) | Method for processing oxygen-convertor slag |