RU2148088C1 - Способ передела ванадиевого чугуна ником-процессом - Google Patents
Способ передела ванадиевого чугуна ником-процессом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2148088C1 RU2148088C1 RU99104261A RU99104261A RU2148088C1 RU 2148088 C1 RU2148088 C1 RU 2148088C1 RU 99104261 A RU99104261 A RU 99104261A RU 99104261 A RU99104261 A RU 99104261A RU 2148088 C1 RU2148088 C1 RU 2148088C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanadium
- cast iron
- slag
- converter
- cycle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам передела ванадиевого чугуна дуплекс-процессом в кислородном конвертере. На первой стадии в процессе рафинирования ванадиевого чугуна получают углеродистый полупродукт и шлак который оставляют в конвертере и накапливают от нескольких плавок. На первой плавке цикла накопления шлака в конвертер перед заливкой чугуна загружают стальной лом в количестве 70-140 кг/т чугуна. В процессе деванадации в расплав вводят прокатную окалину (ПО) и/или неофлюсованные ванадийсодержащие окатыши (НВО) в количестве 20-40 кг/т чугуна, на последующих плавках цикла в конвертер вводят окалину в количестве 40-70 кг/т чугуна. При цикле накопления ванадиевого шлака от трех плавок и более на второй плавке цикла в конвертер перед заливкой чугуна загружают стальной лом в количестве 70-140 кг/т чугуна. В процессе деванадации в расплав вводят ПО и/или НВО в количестве 15-35 кг/т чугуна. На последней плавке цикла накопления шлака в конвертер вводят на первой стадии ПО и/или НВО в количестве 30-50 кг/т чугуна, а на второй стадии в конвертер перед заливкой полупродукта загружают стальной лом в количестве 50-100 кг/т полупродукта. Использование изобретения повышает извлечение ванадия из чугуна в шлак (выход ванадия в товарный шлак) и соответственно увеличивает абсолютную концентрацию ванадия в шлаке, улучшает качество товарного ванадиевого шлака и увеличивает выход жидкой стали. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам передела ванадиевых чугунов в две стадии с получением на первой стадии ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта, а на второй - стали.
Известная применяемая в промышленных условиях схема переработки ванадиевых чугунов включает дуплекс-процесс, на первой стадии которого получают товарный продукт - ванадиевый шлак, с использованием в процессе деванадации чугуна в качестве охладителя до 12% твердого чугуна и до 5% окалины в зависимости от температуры жидкого чугуна и содержания в нем кремния /1/. Применение в качестве охладителя дорогостоящего твердого чугуна значительно повышает себестоимость стали. При этом по сравнению с использованием в качестве охладителя только окалины, степень окисления ванадия и выход жидкого полупродукта (соответственно) снижаются, а продолжительность продувки возрастает.
Использование в качестве охладителя стального лома весьма затруднительно из-за скоротечности периода деванадации, который составляет обычно 5 - 8 мин. За это время стальной лом не успевает раствориться в расплаве, попадает в готовый ванадиевый шлак, что с одной стороны снижает выход годного, а с другой - ухудшает качество шлака, приводит к поломке оборудования (дробилок) при дальнейшей обработке ванадиевого шлака.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ передела ванадиевого чугуна дуплекс-процессом, включающий применение на первой стадии процесса стального лома в количестве 5 - 12% от массы жидкого чугуна при соотношении легковесного и общего количества лома (0,6 - 0,8) : 1 и нагретого до 400 - 700oC /2/. Способ обеспечивает преимущественное расплавление лома за период деванадации, однако требует определенных затрат на подготовку лома и его нагрев. При попадании в конвертер кусков тяжеловесного лома (слябов и др.) не всегда обеспечивается их полное расплавление, особенно при переработке низкокремнистных ванадиевых чугунов с пониженной исходной температурой, что приводит к повышенному количеству скрапа в товарном ванадиевом шлаке. К недостаткам указанного способа также следует отнести относительно низкие степень извлечения ванадия в товарный шлак и выход жидкого металла, повышенную продолжительность плавки, повышенный расход кислорода и топлива для подогрева лома.
Поставленная задача достигнуть стабильного расплавления лома при деванадации чугуна, увеличить выход жидкой стали при одновременном увеличении степени извлечения ванадия из чугуна в шлак, повысить качество шлака, в частности, увеличить отношения V/Fe.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе передела ванадиевого чугуна, включающем завалку в кислородный конвертер металлического лома, заливку чугуна, присадку окислителей - охладителей, продувку ванны окислительным газом с получением на первой стадии ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта, а на второй стадии - передел полупродукта до стали, на первой стадии полученный в процессе рафинирования ванадиевого чугуна шлак оставляют в конвертере и накапливают от нескольких плавок, при этом на первой плавке цикла накопления шлака в конвертер перед заливкой чугуна загружают стальной лом в количестве 70 - 140 кг/(т чугуна), в процессе деванадации в расплав вводят прокатную окалину в количестве 20 - 40 кг (т чугуна), на последующих плавках цикла в конвертер вводят окалину в количестве 40 - 70 кг/(т чугуна).
Сущность заявляемого способа заключается в дифференцированной присадке в конвертер стального лома и окислителей-охладителей (прокатной окалины и неофлюсованных) окатышей по ходу цикла накопления шлака в процессе деванадации, обеспечивающие наиболее благоприятные термодинамические и кинетические условия процесса. Нерастворившийся в процессе деванадации на пятой плавке цикла накопления шлака стальной лом после слива углеродистого полупродукта из конвертера ошлаковывается полученным ванадиевым шлаком и на последующей плавке, находясь в нижних слоях расплава, играет роль зародышевого центра в процессе формирования зерен ванадиевого шпинелида, снижая диффузионные затруднения переносу ванадия в металле и увеличивая тем самым скорость и полноту окисления ванадия.
Использование в качестве окислителя-охладителя неофлюсованных ванадийсодержащих окатышей, в смеси с окалиной или вместо нее, вводит в образующийся ванадиевый шлак дополнительное количество ванадия, что увеличивает концентрацию V2O5 в шлаке и повышает отношение V/Fe, играющее в дальнейшем определяющее значение для технико-экономических показателей процесса при производстве сплавов и лигатур: увеличивается концентрация ванадия в сплавах, повышается производительность агрегатов, снижается себестоимость лигатур и сплавов.
При химическом переделе шлака увеличение отношения V/Fe сопровождается ростом производительности обжиговых печей.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и способа - прототипа показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что он гарантирует стабильное качество товарного ванадиевого шлака без присутствия в нем кусков металлического лома, обеспечивает повышение степени извлечения ванадия из чугуна в шлак до 94,7 - 95,7% (табл.) и соответственно увеличение абсолютной концентрации ванадия в шлаке, обеспечивает повышенное качество товарного ванадия шлака за счет существенного возрастания отношения V/Fe и увеличивает выход жидкой стали.
Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию "новизна".
Анализ патентов и научно-технической информации не выявил использования новых существенных признаков, используемых в предлагаемом решении по их функциональному назначению. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".
Предлагаемые параметры установлены экспериментальным путем при переделе ванадиевого чугуна в 160-т конвертерах с верхним кислородным дутьем с получением на первой стадии (деванадации) ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта, а на второй - стали (3 сп). Перерабатывали ванадийсодержащий чугун, содержащий, %: C 4,5; V 0,47; Si 0,20; Mn 0,25; TiO 18; Cr 0,05; P 0,05; S 0,025, имеющий температуру 1300oC. Интенсивность подачи кислорода во время продувки находилась в пределах 380 - 420 м3/мин.
На первой стадии процесса металлолом присаживали в конвертер до заливки чугуна, а окалину вводили в расплав из тракта сыпучих на первых минутах процесса деванадации.
Углеродистый полупродукт, содержащий 3,2 - 3,6% C и имеющий температуру 1350 - 1400oC, переливали в другой конвертер, где его додували кислородом до стали. Полученный ванадиевый шлак скантовывали в шлаковую чашу, вывозили на шлаковый двор, осуществляли его дробление до фракции не более 40 мм в щековых дробилках и отправляли потребителям.
Показатели плавок ванадиевого чугуна, по известным и предлагаемому варианту, приведены в таблице.
Из таблицы промышленных испытаний предлагаемого способа следует, что по сравнению с известным способом - прототипом /2/ он позволяет улучшить качество ванадиевого шлака за счет отсутствия в нем кусков нерастворившегося метоллолома и повышения отношения (V)/(Fe) с 0,45 до 0,67 - 0,69, увеличить извлечение ванадия из чугуна в шлак на 3,4 - 4,7%, повысить выход жидкой стали на 0,4 - 1,9%, а также снизить продолжительность стадии деванадации и расход кислорода.
Выход за пределы оптимальных соотношений расхода лома и окалины на плавках цикла накопления ванадиевого шлака ухудшает термодинамические и кинетические условия процесса деванадации (цикл плавок VI, VII, XII, XIII, табл. ), что приводит к снижению показателей результатов испытаний предлагаемого способа.
В случае гарантированного текущей организацией производства цикла накопления ванадиевого шлака от трех и более плавок на второй плавке цикла в конвертер перед заливкой чугуна также загружают стальной лом в количестве 70 - 140 кг/(т чугуна), а в процессе деванадации в расплав вводят эквивалентно уменьшенное (с учетом, что часть лома на первой плавке нерастворилась за период деванадации) количество прокатной окалины (15 - 35 кг/т чугуна). В результате выход жидкой стали возрастает дополнительно еще на 0,5 - 0,6%.
Снижение расхода прокатной окалины на последней плавке цикла накопления шлака до 30 - 50 кг/т полупродукта позволяет на первой стадии процесса улучшить теплофизические параметры углеродистого полупродукта (повысить температуру и содержание углерода) без ухудшения качества ванадиевого шлака (за счет уменьшения окисленности шлака при увеличении температуры полупродукта) и сохранении степени извлечения ванадия из чугуна в шлак на уровне способа - прототипа /2/, что обеспечивает возможность использования лома в количестве 50 - 100 кг/т полупродукта на второй стадии процесса. В результате выход жидкой стали возрастает дополнительно еще на 0,3 - 0,5%.
Расход металлолома на второй стадии определяется тепловым балансом процесса. Увеличение количества металлолома свыше 100 кг/т полупродукта приводит к необходимости значительного передува плавок, что повышает окисленность шлака и металла и соответственно снижает выход жидкой стали, что фактически нивелирует преимущества данного приема. Нижний предел расхода лома (50 кг/т полупродукта) определяется заданной температурой стали, необходимой для разливки металла.
Использование в качестве окислителя-охладителя неофлюсованных качканарских окатышей, содержащих в среднем,%: 61 Feобщ; 0,58 - 0,60 V2O5; 1,0 CaO; 3,8 - 4,0 SiO2; 0,01 S; 0,01 P и 24 - 26% свободного кислорода, связанного с железом (как и в окалине), вместо окалины или в смеси с ней позволяет ввести в шлак дополнительное количество ванадия и повысить концентрацию V2O5 в шлаке на 0,8 - 1,2% (при использовании только окатышей). Присутствие в окатышах множества дисперсных титаномагнетитовых ванадийсодержащих кристалликов служит зародышами для формирования шпинделидных зерен и способствует окислению ванадия. В целом, как показали опытные плавки, в качестве окислителя-охладителя неофлюсованные качканарские окатыши являются равноценной заменой прокатной окалине.
Авторы предлагают назвать новое техническое решение "Способ передела ванадиевого чугуна НИКОМ-процессом" в связи с тем, что в металлургической практике принято называть новые процессоры с учетом наименования разрабатывающих данный метод фирм, например LWS - процесс.
Поскольку в будущем возможно использование подобного способа за рубежом, обозначение данного способа "НИКОМ-процесс" позволит закрепить авторитет и приоритет НТМК в России.
Источники информации, принятые во внимание
1. Лапицкий В.И. и др. Конвертерные процессы производства стали. - М.: Металлургия, 1970, с. 178.
1. Лапицкий В.И. и др. Конвертерные процессы производства стали. - М.: Металлургия, 1970, с. 178.
2. Авторское свидетельство СССР N 1425213, кл. C 21 C 5/28, 1988.
Claims (3)
1. Способ передела ванадиевого чугуна НИКОМ-процессом, включающий завалку в кислородный конвертер металлического лома, заливку чугуна, присадку окислителей-охладителей, продувку ванны окислительным газом с получением на первой стадии ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта, а на второй стадии - передел полупродукта до стали, отличающийся тем, что на первой стадии полученный в процессе рафинирования ванадиевого чугуна шлак оставляют в конвертере и накапливают от нескольких плавок, при этом на первой плавке цикла накопления шлака в конвертер перед заливкой чугуна загружают стальной лом в количестве 70 - 140 кг/т чугуна, в процессе деванадации в расплав вводят прокатную окалину и/или неофлюсованные ванадийсодержащие окатыши в количестве 20 - 40 кг/т чугуна, на последующих плавках цикла в конвертер вводят окалину в количестве 40 - 70 кг/т чугуна.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при цикле накопления ванадиевого шлака от трех плавок и более на второй плавке цикла в конвертер перед заливкой чугуна загружают стальной лом в количестве 70 - 140 кг/т чугуна, а в процессе деванадации в расплав вводят прокатную окалину и/или неофлюсованные ванадийсодержащие окатыши в количестве 15 - 35 кг/т чугуна.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что на последней плавке цикла накопления шлака в конвертер вводят на первой стадии прокатную окалину и/или неофлюсованные ванадийсодержащие окатыши в количестве 30 - 50 кг/т чугуна, а на второй стадии в конвертер перед заливкой полупродукта загружают стальной лом в количестве 50 - 100 кг/т полупродукта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99104261A RU2148088C1 (ru) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | Способ передела ванадиевого чугуна ником-процессом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99104261A RU2148088C1 (ru) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | Способ передела ванадиевого чугуна ником-процессом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2148088C1 true RU2148088C1 (ru) | 2000-04-27 |
Family
ID=20216622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99104261A RU2148088C1 (ru) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | Способ передела ванадиевого чугуна ником-процессом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2148088C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2442827C2 (ru) * | 2010-01-11 | 2012-02-20 | Открытое акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "ЕВРАЗ НТМК") | Способ извлечения ванадия при конвертерном переделе природно-легированного чугуна |
RU2465338C2 (ru) * | 2010-08-24 | 2012-10-27 | Открытое акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "ЕВРАЗ НТМК") | Способ повышения степени извлечения ванадия при конвертировании природно-легированных чугунов |
-
1999
- 1999-03-01 RU RU99104261A patent/RU2148088C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Лапицкий В.И. и др. Конвертерные процессы производства стали. - М.: Металлургия, 1970, с.178. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2442827C2 (ru) * | 2010-01-11 | 2012-02-20 | Открытое акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "ЕВРАЗ НТМК") | Способ извлечения ванадия при конвертерном переделе природно-легированного чугуна |
RU2465338C2 (ru) * | 2010-08-24 | 2012-10-27 | Открытое акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "ЕВРАЗ НТМК") | Способ повышения степени извлечения ванадия при конвертировании природно-легированных чугунов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4363657A (en) | Process for obtaining manganese- and silicon-based alloys by silico-thermal means in a ladle | |
US3537842A (en) | Treatment of molten metal | |
RU2250271C1 (ru) | Способ производства высокотитаносодержащей лигатуры | |
RU2148088C1 (ru) | Способ передела ванадиевого чугуна ником-процессом | |
US3172758A (en) | Oxygen process for producing high | |
JPS587691B2 (ja) | 製鋼法 | |
JP2022048383A (ja) | 低炭素フェロクロムの製造方法 | |
US3240591A (en) | Manufacture of ferromanganese alloy | |
JPH0437136B2 (ru) | ||
RU2201968C2 (ru) | Способ передела ванадиевого чугуна | |
RU2398907C2 (ru) | Способ получения высокопроцентного ферротитана | |
CN108588340A (zh) | 一种低温精炼制备低铝钙杂质硅铁合金的方法 | |
RU2145356C1 (ru) | Способ конвертерной плавки с использованием металлизованных материалов | |
RU2140458C1 (ru) | Способ передела ванадиевого чугуна | |
RU2096491C1 (ru) | Способ производства стали | |
US1992999A (en) | Process of making iron | |
SU1189883A1 (ru) | Способ выплавки стали | |
SU910793A1 (ru) | Способ внепечной обработки стали и мартеновска печь | |
RU2186856C1 (ru) | Композиционная шихта для выплавки легированных сталей | |
RU2319751C2 (ru) | Способ раскисления и легирования металлических расплавов | |
SU1092185A1 (ru) | Способ выплавки стали | |
RU2148654C1 (ru) | Комплексный флюс для деванадации чугуна | |
RU2255119C1 (ru) | Способ наведения синтетического рафинирующего шлака при обработке жидкой стальной заготовки на установке "печь-ковш" и шихта для наведения синтетического рафинирующего шлака | |
SU821501A1 (ru) | Способ производства стали | |
SU901287A1 (ru) | Способ производства стали |