RU2309181C1 - Method for melting of vanadium-containing steel - Google Patents
Method for melting of vanadium-containing steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2309181C1 RU2309181C1 RU2006103764/02A RU2006103764A RU2309181C1 RU 2309181 C1 RU2309181 C1 RU 2309181C1 RU 2006103764/02 A RU2006103764/02 A RU 2006103764/02A RU 2006103764 A RU2006103764 A RU 2006103764A RU 2309181 C1 RU2309181 C1 RU 2309181C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanadium
- containing materials
- reducing agent
- melting
- steel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу выплавки ванадийсодержащей стали путем ее прямого легирования в сталеплавильных агрегатах.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to a method for smelting vanadium-containing steel by direct alloying in steelmaking units.
Известен способ выплавки ванадийсодержащей стали по патенту Российской Федерации №2133782 С1, МПК 6 С21С 5/52, опубл. 1999.07.27, который заключается в том, что расплавляют металлошихту, рафинируют расплав, вводят в расплав ванадийсодержащие материалы, восстановитель. По этому способу выплавка стали выполняется в дуговой электросталеплавильной печи, а присадку шлакосоздающей смеси осуществляют из ванадиевого конвертерного шлака. Ванадиевый конвертерный шлак, известь и плавиковый шпат присаживают в следующем соотношению 1:(0,3-1,0):(0,2-0,4). А после предварительного раскисления металла шлак в печи раскисляют смесью порошка кокса, дробленого ферросилиция и дроби алюминия при соотношении С:Si:Al=1:(2,0-2,2):(1,5-1,6).A known method of smelting vanadium-containing steel according to the patent of the Russian Federation No. 2133782 C1, IPC 6 C21C 5/52, publ. 1999.07.27, which consists in melting the metal charge, refining the melt, introducing vanadium-containing materials into the melt, a reducing agent. According to this method, steel smelting is performed in an electric arc furnace, and the additive of the slag-creating mixture is carried out from vanadium converter slag. Vanadium converter slag, lime and fluorspar are planted in the following ratio 1: (0.3-1.0) :( 0.2-0.4). And after preliminary deoxidation of the metal, the slag in the furnace is deoxidized with a mixture of coke powder, crushed ferrosilicon and aluminum fractions with a ratio of C: Si: Al = 1: (2.0-2.2) :( 1.5-1.6).
Основным недостатком этого способа является недостаточное качество прямого легирования стали, что обусловлено:The main disadvantage of this method is the insufficient quality of direct alloying of steel, due to:
- использованием для восстановления ванадийсодержаших материалов дроби алюминия, что повышает также и уровень самого алюминия в стали, а это приводит к снижению прочностных свойств стали, особенно при циклических нагрузках;- the use of aluminum fractions for the recovery of vanadium-containing materials, which also increases the level of aluminum itself in steel, and this leads to a decrease in the strength properties of steel, especially under cyclic loads;
- недостаточно высокой скоростью плавления присаживаемых ванадийсодержащих материалов в виде порошкоподобной смеси, а это снижает уровень восстановления ванадия;- insufficiently high melting rate of the seated vanadium-containing materials in the form of a powder-like mixture, and this reduces the level of recovery of vanadium;
- недостаточно высокой жидкотекучестью присаживаемых ванадийсодержащих материалов при использовании для этого плавикового шпата, что также снижает уровень восстановления ванадия,- insufficiently high fluidity of the seated vanadium-containing materials when using fluorspar for this, which also reduces the recovery of vanadium,
Наиболее близким к заявляемому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ выплавки ванадийсодержащей стали по патенту РФ №2144089 С1, МПК 7 С21С 5/52, опубл. 2000.01.10, который заключается в том, что расплавляют металлошихту, рафинируют расплав, вводят в расплав ванадийсодержащие материалы, восстановитель. В качестве ванадийсодержащих материалов используют углеродистые офлюсованные материалы, которые формируют в брикеты вместе с оксидами марганца и магния, при этом отношение углерода к сумме оксидов ванадия, железа и марганца в брикетах поддерживают равным 0,2-0,5, а отношение суммы оксидов кальция и магния к оксиду кремния в брикетах составляет 1,6-3,5. В брикеты дополнительно вводят металл-восстановитель в виде ферросилиция в количестве 1-10 мас.%.Closest to the claimed solution on the technical nature and the technical result achieved is a method of smelting vanadium-containing steel according to the patent of the Russian Federation No. 2144089 C1, IPC 7 C21C 5/52, publ. 2000.01.10, which consists in melting the metal charge, refining the melt, introducing vanadium-containing materials into the melt, a reducing agent. As vanadium-containing materials, carbon fluxed materials are used, which are formed into briquettes together with manganese and magnesium oxides, while the ratio of carbon to the sum of vanadium, iron and manganese oxides in the briquettes is maintained equal to 0.2-0.5, and the ratio of the sum of calcium oxides and magnesium to silicon oxide in briquettes is 1.6-3.5. In the briquettes, a metal reducing agent is additionally introduced in the form of ferrosilicon in an amount of 1-10 wt.%.
Преимуществом этого способа над аналогом является повышение качества прямого легирования стали за счет того, что для раскисления ванадийсодержащей смеси не используется дробь алюминия. Кроме того, по этому способу повышена скорость расплавления присаживаемых ванадийсодержащих материалов из-за формирования их в офлюсованные углеродистые брикеты.The advantage of this method over the analogue is an increase in the quality of direct alloying of steel due to the fact that aluminum fraction is not used for deoxidation of the vanadium-containing mixture. In addition, this method increases the melting rate of the seated vanadium-containing materials due to their formation in fluxed carbon briquettes.
Вместе с тем основным недостатком и данного способа является недостаточное качество прямого легирования стали из-за низкого уровня восстановления ванадия, что обусловлено недостаточно высокой жидкотекучестью известково-глиноземной составляющей присаживаемых ванадийсодержащих материалов.At the same time, the main disadvantage of this method is the insufficient quality of direct alloying of steel due to the low level of vanadium reduction, which is due to the insufficiently high fluidity of the calc-alumina component of the vanadium-containing materials being seated.
В основу изобретения положена задача по создании эффективного способа выплавки ванадийсодержащей стали путем ее прямого легирования при повышении жидкотекучести известково-глиноземной составляющей присаживаемых ванадийсодержащих материалов, что позволит повысить восстановление ванадия и тем самым повысить качество прямого легирования стали.The basis of the invention is the task of creating an effective method of smelting vanadium-containing steel by direct alloying with an increase in the fluidity of the lime-alumina component of the vanadium-containing materials being deposited, which will improve the recovery of vanadium and thereby improve the quality of direct alloying of steel.
Поставленная задача решается тем, что в соответствии со способом выплавки ванадийсодержащей стали, который заключается в том, что расплавляют металлошихту, рафинируют расплав, вводят в расплав ванадийсодержащие материалы, восстановитель. В соответствии со способом в расплав дополнительно вводят криолит, при этом вводят ванадийсодержащие материалы, восстановитель и криолит при следующем их соотношении 1:(0,3-0,4):(0,008-0,013). Кроме того, ванадийсодержащие материалы, восстановитель и криолит вводят сформированными в брикеты. А брикеты формируют в основном объемом 22 см3 и массой 70-100 граммов. Восстановитель выбирают из ряда Al, Si, Mg, Ca.The problem is solved in that in accordance with the method of smelting vanadium-containing steel, which consists in melting the metal charge, refining the melt, introducing vanadium-containing materials into the melt, a reducing agent. In accordance with the method, cryolite is additionally introduced into the melt, while vanadium-containing materials, a reducing agent and cryolite are introduced in the following ratio of 1: (0.3-0.4) :( 0.008-0.013). In addition, vanadium-containing materials, a reducing agent and cryolite are introduced formed into briquettes. And briquettes are formed mainly with a volume of 22 cm 3 and a mass of 70-100 grams. The reducing agent is selected from the series Al, Si, Mg, Ca.
Дополнительное введение в расплав криолита (Na3AlF6), при соотношении ванадийсодержащих материалов, восстановителя и криолита 1:(0,3-0,4):(0,008-0,013), позволяет за счет щелочных окислов криолита значительно снизить вязкость и соответственно повысить жидкотекучесть известково-глиноземной составляющей присаживаемых ванадийсодержащих материалов. А это тем самым способствует повышению эффективного восстановления ванадия и соответственно более полного усвоения ванадия расплавом, что также направлено на повышение качества прямого легирования стали.The additional introduction of cryolite (Na 3 AlF 6 ) into the melt, with the ratio of vanadium-containing materials, reducing agent and cryolite 1: (0.3-0.4) :( 0.008-0.013), allows the viscosity to be significantly reduced due to alkaline oxides of cryolite and, accordingly, to increase fluidity of the calc-alumina component of the vanadium-containing materials to be seated. And this thereby enhances the effective recovery of vanadium and, accordingly, more complete absorption of vanadium by the melt, which is also aimed at improving the quality of direct alloying of steel.
Введение в расплав смеси ванадийсодержащих материалов, восстановителя и криолита, которые сформированы в виде брикетов, позволяет обеспечить повышение скорости их плавления в шесть - восемь раз, чем при использовании порошкоподобной смеси, что обеспечивается более рациональным использованием экзотермических реакций восстановления. Это также позволяет повысить уровень усвоения ванадия расплавом стали и тем самым способствует повышению качества прямого легирования стали.The introduction of a mixture of vanadium-containing materials, a reducing agent, and cryolite into the melt, which are formed in the form of briquettes, makes it possible to increase their melting rate by six to eight times than when using a powder-like mixture, which is ensured by a more rational use of exothermic reduction reactions. It also allows you to increase the absorption of vanadium by molten steel and thereby improves the quality of direct alloying of steel.
Использование брикетов, которые сформированы в основном объемом 22 см3 и массой 70-100 грамм, позволяет также обеспечить повышение скорости их плавления и равномерное их поглощение расплавом.The use of briquettes, which are formed mainly with a volume of 22 cm 3 and a mass of 70-100 grams, also allows for an increase in the rate of their melting and their uniform absorption by the melt.
Выбор восстановителя из ряда Al, Si, Mg, Ca позволяет обеспечить в основном одинаковую температуру плавления составляющих смеси брикетов, которая приблизительно составляет 700°С, что также направлено на повышение скорости плавления всех этих составляющих при их одновременном плавлении для более полного восстановления ванадия. Это также направлено на уменьшение количества тепла, которое необходимо для нормального протекания расплавления брикетов.The choice of a reducing agent from the range of Al, Si, Mg, Ca allows us to ensure basically the same melting temperature of the constituents of the briquette mixture, which is approximately 700 ° C, which is also aimed at increasing the melting rate of all these components while melting them to more fully recover vanadium. This is also aimed at reducing the amount of heat that is necessary for the normal flow of molten briquettes.
Изложенное выше подтверждает наличие причинно-следственных связей между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом.The above confirms the existence of a causal relationship between the totality of the essential features of the claimed invention and the achieved technical result.
Данная совокупность существенных признаков позволяет по сравнению с прототипом по способу выплавки ванадийсодержащей стали обеспечить повышение жидкотекучести известково-глиноземной составляющей присаживаемых ванадийсодержащих материалов. А это повышает восстановление ванадия и соответственно направлено на повышение качества прямого легирования стали.This set of essential features allows, in comparison with the prototype, according to the method of smelting vanadium-containing steel, to provide an increase in the fluidity of the calc-alumina component of the advancing vanadium-containing materials. And this increases the recovery of vanadium and, accordingly, is aimed at improving the quality of direct alloying of steel.
По мнению авторов, заявляемое техническое решение отвечает критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень", потому что совокупность существенных признаков, которые характеризуют способ выплавки ванадийсодержащей стали, является новой и не выплывает явным образом из известного уровня техники.According to the authors, the claimed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty" and "inventive step", because the set of essential features that characterize the method of smelting vanadium-containing steel is new and does not explicitly emerge from the prior art.
Заявляемое изобретение поясняется нижеприведенным примером способа выплавки ванадийсодержащей стали, который осуществляется следующим образом.The invention is illustrated by the following example of a method for smelting vanadium steel, which is carried out as follows.
Предпочтительный вариант конкретного примера выполнения способа выплавки ванадийсодержащей стали при прямом легировании заключается в том, что в соответствии с технологией выплавки стали загружают металлошихту в сталеплавильный агрегат, расплавляют ее, рафинируют расплав для коррекции его состава. Выполняют выведение шлака, который образуется на поверхности расплава. После чего в расплав, на его поверхность, вводят ванадийсодержащие материалы, восстановитель и криолит в виде смеси, которая сформирована в брикеты, при следующем их соотношении 1:(0,3-0,4):(0,008-0,013). В качестве ванадийсодержащих материалов применяют конвертерный шлак, а в качестве восстановителя - кальций (Са). При этом составляющие этой экзотермической смеси подобраны приблизительно с одной температурой плавления, что обеспечивает повышенную скорость плавления исходных составляющих этой смеси при рациональном использовании тепла экзотермических реакций восстановления металлического ванадия из его окислов при его поглощении расплавом. Скорость плавления смеси, которая сформирована в виде брикетов, в шесть-восемь раз больше, чем порошкоподобной смеси, и равняется от одной до полторы минуты при температуре плавления приблизительно в 700°С. За счет введения криолита в качестве составляющей смеси осуществляется значительное снижение вязкости и соответствующее увеличение жидкотекучести известково-глиноземной составляющей присаживаемых ванадийсодержащих материалов. При введении указанного выше количества в 0,008 криолита относительно ванадийсодержащих материалов окончательная концентрация окислов ванадия (V2О5) в шлаке достигает 4-5%, а при введении указанного выше количества в 0,013 криолита концентрация V2О5 в шлаке достигает 0,3-0,4%. Пределы количества восстановителя в 0,3-0,4 относительно ванадийсодержащих материалов выбраны экспериментальным путем для обеспечения более полного восстановления ванадия.The preferred embodiment of a specific example of the method of smelting vanadium-containing steel with direct alloying is that, in accordance with the technology of steel smelting, the metal charge is loaded into the steelmaking unit, it is melted, the melt is refined to adjust its composition. Excretion of slag, which is formed on the surface of the melt, is carried out. Then, vanadium-containing materials, a reducing agent and cryolite are introduced into the melt, on its surface, in the form of a mixture that is formed into briquettes, with the following ratio of 1: (0.3-0.4) :( 0.008-0.013). Converter slag is used as vanadium-containing materials, and calcium (Ca) is used as a reducing agent. Moreover, the components of this exothermic mixture are selected with approximately the same melting temperature, which provides an increased melting rate of the initial components of this mixture with the rational use of the heat of exothermic reactions of reduction of vanadium metal from its oxides during its absorption by the melt. The melting rate of the mixture, which is formed in the form of briquettes, is six to eight times greater than the powder-like mixture, and is equal to one to one and a half minutes at a melting temperature of approximately 700 ° C. Due to the introduction of cryolite as a constituent of the mixture, a significant decrease in viscosity and a corresponding increase in the fluidity of the calc-alumina component of the advancing vanadium-containing materials are carried out. With the introduction of the above amount of 0.008 cryolite relative to vanadium-containing materials, the final concentration of vanadium oxides (V 2 O 5 ) in the slag reaches 4-5%, and with the introduction of the above amount in 0.013 cryolite, the concentration of V 2 O 5 in the slag reaches 0.3- 0.4%. The limits of the amount of reducing agent in 0.3-0.4 relative to vanadium-containing materials are selected experimentally to ensure a more complete recovery of vanadium.
В качестве сталеплавильных агрегатов могут быть применены: индукционные и электродуговые сталеплавильные печи, мартеновская печь, кислородный конвертер или ковш для разлива стали и тому подобное.As steelmaking units can be used: induction and electric arc steelmaking furnaces, an open-hearth furnace, an oxygen converter or a ladle for casting steel and the like.
В качестве ванадийсодержащих материалов могут быть применены: конверторный ванадиевый шлак или шлак, полученный в мартеновской печи, зола ТЭЦ, катализаторы, продукты их обогащения и тому подобное.As vanadium-containing materials can be used: converter vanadium slag or slag obtained in an open-hearth furnace, ash from thermal power plants, catalysts, products of their enrichment, and the like.
В качестве восстановителей могут быть применены: алюминий (Al), кремний (Si), магний (Mg), кальций (Са).As reducing agents can be applied: aluminum (Al), silicon (Si), magnesium (Mg), calcium (Ca).
Для обеспечения повышения скорости расплавления брикетов их формируют небольшими по объему и массой. В основном брикеты имеют оптимальный объем 22 см3 и массу 70-100 грамм, что обеспечивает их как быстрое расплавление, так и более полное восстановление ванадия с равномерным поглощением его расплавом.To ensure an increase in the rate of molten briquettes, they are formed small in volume and mass. Basically, briquettes have an optimal volume of 22 cm 3 and a mass of 70-100 grams, which provides them with both quick melting and more complete reduction of vanadium with uniform absorption by its melt.
В другом варианте выполнения способа выплавки ванадийсодержащей стали после загрузки металлошихти, расплавления ее, рафинирования расплава осуществляют сливание расплава в ковш. При наполнении приблизительно одной пятой объема ковша в него параллельно с последующим его наполнением расплавом вводят брикеты с ванадийсодержащей материалом, восстановителем и криолитом.In another embodiment of the method of smelting vanadium-containing steel after loading metal smelting, melting it, refining the melt, the melt is drained into the ladle. When filling approximately one fifth of the bucket volume, briquettes with vanadium-containing material, a reducing agent, and cryolite are introduced into it in parallel with its subsequent filling with a melt.
Также в одном из вариантов этого способа ванадийсодержащие материалы, восстановитель и криолит вводят в расплав в виде порошкоподобной смеси.Also, in one embodiment of this method, vanadium-containing materials, a reducing agent, and cryolite are introduced into the melt in the form of a powder-like mixture.
Хотя здесь показаны и описаны варианты, которые признаны лучшими для осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной отрасли техники будет понятно, что можно осуществлять разнообразные изменения и модификации, и признаки можно заменять на эквивалентные, не выходя при этом за пределы объема притязаний настоящего изобретения.Although shown and described as being the best for carrying out the present invention, those skilled in the art will understand that various changes and modifications can be made and features can be replaced with equivalent ones without departing from the scope of the present invention.
Соответствие заявляемого технического решения критерию изобретения "промышленная применимость" подтверждается указанными примерами выполнения способа выплавки ванадийсодержащей стали.The compliance of the proposed technical solution to the criteria of the invention "industrial applicability" is confirmed by the indicated examples of the method for smelting vanadium-containing steel.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200510767 | 2005-11-14 | ||
| UAA200510767A UA78159C2 (en) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Method for smelting vanadium containing steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2309181C1 true RU2309181C1 (en) | 2007-10-27 |
Family
ID=37834397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006103764/02A RU2309181C1 (en) | 2005-11-14 | 2006-02-08 | Method for melting of vanadium-containing steel |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2309181C1 (en) |
| UA (1) | UA78159C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626110C1 (en) * | 2016-01-22 | 2017-07-21 | Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского" | Method of smelting low-alloy vanadium containing steel |
-
2005
- 2005-11-14 UA UAA200510767A patent/UA78159C2/en unknown
-
2006
- 2006-02-08 RU RU2006103764/02A patent/RU2309181C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626110C1 (en) * | 2016-01-22 | 2017-07-21 | Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского" | Method of smelting low-alloy vanadium containing steel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA78159C2 (en) | 2007-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102965469B (en) | Smelting control method by utilizing inclusion of reoxides in steel | |
| RU2309181C1 (en) | Method for melting of vanadium-containing steel | |
| CN105506271B (en) | Chrome ore composite pellet and its production method and application are used in a kind of argon oxygen decarburizing furnace reduction | |
| RU2633678C1 (en) | Method for producing vanadium-manganese-silicon master alloy | |
| RU2044061C1 (en) | Composition burden for steel melting | |
| RU2302471C1 (en) | Method of making steel in electric arc steel melting furnace | |
| RU2258084C1 (en) | Method of making steel in electric arc furnace | |
| RU2697129C2 (en) | Method of loading charge into arc electric furnace for steel melting | |
| RU2312902C1 (en) | Method of refining rail steel in furnace-ladle | |
| RU2347820C2 (en) | Method of steel melting | |
| RU2294382C1 (en) | Charge for smelting the steel in the arc-furnaces | |
| RU2437941C1 (en) | Procedure for melting steel in arc steel melting furnace with increased consumption of liquid iron | |
| RU2254380C1 (en) | Method of production of rail steel | |
| RU2312901C1 (en) | Rail steel melting method | |
| RU2404263C1 (en) | Method of steel making in arc-type steel-making furnace | |
| RU2403290C1 (en) | Rail steel melting method | |
| US2049091A (en) | Manufacture of metallic alloys | |
| RU2355780C2 (en) | Smelting method of alloyed by vanadium steel of complex charge | |
| RU2333257C1 (en) | Method of steel manufacturing in arc steel-smelting furnace | |
| RU2291203C2 (en) | Method of making vanadium-containing steel | |
| RU2333258C2 (en) | Steel-making method in arc-furnace | |
| RU2355776C2 (en) | Production method of manganous steel | |
| RU2204612C1 (en) | Method for melting manganese-containing steel | |
| RU2608010C1 (en) | Method of steel making in electric arc furnace | |
| RU2328534C1 (en) | A method of rail steel making |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120209 |