RU2350670C2

RU2350670C2 - Method of concentrates treatment from ore, containing oxides of ferric, titanium and vanadium and facility for its implementation

Info

Publication number: RU2350670C2
Application number: RU2006140777/02A
Authority: RU
Inventors: Евгений Алексеевич Коршунов (RU); Евгений Алексеевич Коршунов; н Олег Ашотович Арагил (RU); Олег Ашотович Арагилян; Михаил Геннадьевич Ардашов (RU); Михаил Геннадьевич Ардашов; Валерий Леонидович Бастриков (RU); Валерий Леонидович Бастриков; Сергей Павлович Буркин (RU); Сергей Павлович Буркин; Дамир Насибуллович Гайнанов (RU); Дамир Насибуллович Гайнанов; Владимир Георгиевич Лисиенко (RU); Владимир Георгиевич Лисиенко; Владислав Владиславович Маевский (RU); Владислав Владиславович Маевский; Федор Никитич Сарапулов (RU); Федор Никитич Сарапулов; Сергей Федорович Сарапулов (RU); Сергей Федорович Сарапулов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Фирма "ДАТА-ЦЕНТР" (ООО Фирма "ДАТА-ЦЕНТР")
Priority date: 2006-11-20
Filing date: 2006-11-20
Publication date: 2009-03-27
Also published as: RU2006140777A; WO2008069696A3; WO2008069696A2

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: method is implemented by means of liquid-phase recovery of metals from oxides of concentrate batches, consisting of main and additional parts, in conditions of melt revolution by electromagnetic field. During the melting it is effectively used centrifugal effect, accelerated fused fed for melting charge, containing concentrate, and in it there are selectively recovered metals from oxides. At that likewise accelerated iron is diluted in aluminium while production of ferroaluminium. Method is implemented almost excluding gas emission from melt. Facility for method implementation is outfitted by collector circulating ferrosilicium that simplifies process of charge treatment, reduces treatment time of each regular charge batch. Under the bottom of circulating ferrosilicium collector there are located induction units which are equal in structure to induction units, located around walls and under the bottom of assembly that provides decreasing of costs for induction units manufacturing and for electricity supply.

EFFECT: increasing of vanadium extraction into carbon-free iron and titanium-bearing ligature, implementation wasteless energy-conserving, environmentally appropriate technology.

6 cl, 2 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к безотходному производству безуглеродистого железа и высокотитаносодержащей лигатуры, легированных ванадием, а также производству плавленого клинкера, пригодного для получения высокоглиноземистого цемента марок ВГЦ-1 и ВГЦ-2.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the non-waste production of carbon-free iron and high-titanium-containing ligatures, alloyed with vanadium, as well as the production of fused clinker, suitable for the production of high-alumina cement grades VGTs-1 and VGTs-2.

В настоящее время в России в промышленном масштабе разрабатывается только одно Качканарское месторождение титаномагнетитовой руды. Получаемый из этой руды концентрат со сравнительно низким содержанием оксида титана позволяет перерабатывать подготовленную шихту из этого концентрата доменным процессом (ДП). В случае высокого содержания оксидов титана в концентрате в процессе доменной плавки в зоне горна доменной печи образуется шлак с высоким содержанием оксикарбида TiCTiO, который повышает вязкость шлака, т.к. имеет высокую температуру плавления. Это приводит к образованию на стенках горна гарниссажа недопустимой толщины. Необходимо заметить, что наличие в доменной плавке углерода и приводит к образованию нежелательного оксикарбида.Currently, only one Kachkanarsky titanomagnetite ore deposit is being developed on an industrial scale in Russia. The concentrate obtained from this ore with a relatively low content of titanium oxide allows processing the prepared charge from this concentrate by a blast furnace process. In the case of a high content of titanium oxides in the concentrate during blast furnace smelting in the furnace hearth of the blast furnace, slag with a high content of TiCTiO oxycarbide is formed, which increases the slag viscosity, since has a high melting point. This leads to the formation on the walls of the hearth of the skull of an unacceptable thickness. It should be noted that the presence of carbon in blast furnace smelting leads to the formation of undesired oxycarbide.

В России имеются другие месторождения титаномагнетитовых руд, например, на Южном Урале - Медведевское месторождение, в зоне БАМа - Чинейское и Якутское месторождение, но именно из-за высокого содержания в них оксида титана эти руды в доменном процессе не находят применения.In Russia there are other deposits of titanomagnetite ores, for example, in the Southern Urals - the Medvedevsky deposit, in the BAM zone - the Chineyskoye and Yakutskoye deposits, but precisely because of the high content of titanium oxide in them, these ores are not used in the blast furnace process.

Известен способ переработки титаномагнетитовой ванадийсодержащей руды на титанистый чугун, ванадиевый шлак и титаносодержащий сплав [1]. Способ разработан применительно к переработке титаномагнетитовой руды Чинейского месторождения. По способу не предусматривается применение доменного процесса, но перед плавкой шихты предусматривается твердофазное ожелезнение до 80% оксидов железа углеродистым восстановителем, а затем производство чугуна, содержащего ванадий, из которого далее производится сталь и товарный ванадиевый шлак. Безуглеродистое железо по указанному способу получить нельзя. По способу можно получить титаносодержащий сплав, а также товарный и оборотный алюминиево-кремниевый сплав. Но при этом задалживается значительное количество металлургического оборудования.A known method of processing titanomagnetite vanadium ore to titanium cast iron, vanadium slag and a titanium alloy [1]. The method is developed in relation to the processing of titanomagnetite ore of the Chineisk deposit. The method does not provide for the use of a blast furnace process, but before melting the charge, solid-phase ironing is provided for up to 80% of iron oxides with a carbon reducing agent, and then the production of cast iron containing vanadium, from which steel and commercial vanadium slag are further produced. Carbon-free iron cannot be produced by this method. By the method, it is possible to obtain a titanium-containing alloy, as well as a marketable and negotiable aluminum-silicon alloy. But at the same time, a significant amount of metallurgical equipment is repaired.

Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков и назначению заявляемому техническому решению является описанный в патенте RU 2276198 [2] способ переработки концентрата из титаномагнетитовой руды, включающий плавку порций шихты в плавильной камере электроплавильного агрегата на жидкой вращающейся металлической подложке с образованием шлака, жидкофазное восстановление железа и других металлов из шлака, образование других шлаковых фаз и пополнение восстановленными металлами вращающейся металлической фазы, доводку металлической и шлаковой фаз до заданных химических составов, сливы фаз из плавильной камеры плавильного агрегата. По способу рекомендуется безотходно перерабатывать концентрат, полученный из руды Качканарского месторождения, причем в первую очередь с целью получения из концентрата безуглеродистого железа, пригодного для производства безникелевой хромосодержащей металлопродукции с нержавеющими свойствами. По способу производится и титаносодержащий сплав, но его количество небольшое, поскольку его сравнительно мало в концентрате.The closest analogue in terms of the set of essential features and the purpose of the claimed technical solution is the method for processing a concentrate from titanomagnetite ore described in patent RU 2276198 [2], which includes melting portions of a charge in a melting chamber of an electric melting unit on a liquid rotating metal substrate with the formation of slag, liquid-phase reduction of iron and other metals from slag, the formation of other slag phases and the replenishment of reduced metal phases with reduced metals, the refinement of metal the natural and slag phases to predetermined chemical compositions; phase discharge from the melting chamber of the melting unit. According to the method, it is recommended that the concentrate obtained from the ore of the Kachkanarsky deposit be processed without waste, and first of all with the aim of obtaining carbon-free iron from the concentrate suitable for the production of nickel-free chromium-containing metal products with stainless properties. The method also produces a titanium-containing alloy, but its quantity is small, since it is relatively small in concentrate.

При реализации указанных двух способов рекомендуется применение разработанного электроплавильного агрегата [3], в котором плавку ведут в условиях применения метода ПВЖФВ - плавка с вращением и жидкофазным восстановлением, причем расплавляют шихту, которая может до 100% содержать оксиды металлов, а потом восстанавливают металлы из этих оксидов на вращающейся металлической подложке, в которой образована лунка параболической формы. Для большинства разработанных металлургических технологий, уже получивших патентную защиту, восстановление металлов из оксидов рекомендуется осуществлять металлическими восстановителями, например алюминием, кремнием и титаном, причем при применении метода ПВЖФВ. Это позволяет исключить проникновения углерода в продукцию, что особенно нежелательно, когда речь идет о необходимости производить безуглеродистые железо и титаносодержащую лигатуру.When implementing these two methods, it is recommended to use the developed electrofusion unit [3], in which melting is carried out under the conditions of the PVHFV method - melting with rotation and liquid-phase reduction, the mixture is melted, which can contain metal oxides up to 100%, and then metals are recovered from these oxides on a rotating metal substrate in which a parabolic well is formed. For most developed metallurgical technologies that have already received patent protection, it is recommended that metals be reduced from oxides with metal reducing agents, for example, aluminum, silicon, and titanium, moreover, using the PVHFV method. This eliminates the penetration of carbon into the product, which is especially undesirable when it comes to the need to produce carbon-free iron and titanium-containing ligature.

Известен также техпроцесс жидкофазного восстановления оксидов из расплавленной порции шихты восстановителем в условиях ПВЖФВ [4]. Техпроцесс включает плавку порций шихты в плавильной камере электроплавильного агрегата на жидкой вращающейся металлической подложке и образование шлака, жидкофазное восстановление железа и других металлов из шлака восстановителем, образование других шлаковых фаз и пополнение восстановленными металлами вращающейся металлической фазы, доводку металлической и шлаковой фаз до заданных химических составов, сливы фаз из плавильной камеры плавильного агрегата.Also known is the technical process of liquid-phase reduction of oxides from a molten portion of a mixture with a reducing agent under the conditions of PVZHFV [4]. The technological process includes melting portions of the charge in the melting chamber of an electric melting unit on a liquid rotating metal substrate and the formation of slag, liquid-phase reduction of iron and other metals from slag by a reducing agent, the formation of other slag phases and replenishment of the reduced metal phase with reduced metals, and refinement of the metal and slag phases to specified chemical compositions , phase discharge from the melting chamber of the melting unit.

Предлагается способ переработки концентратов из титаномагнетитовой руды, включающий плавку шихты в плавильной камере электроплавильного агрегата на жидкой вращающейся металлической подложке с образованием шлака, жидкофазное восстановление железа и других металлов из шлака, образование других шлаковых фаз и пополнение восстановленными металлами металлической фазы, доводку металлической и шлаковой фаз до заданных химических составов, сливы фаз из плавильной камеры плавильного агрегата, отличающийся тем, что переработку концентрата ведут плавкой порций, состоящих из основной и дополнительной частей, при этом основную часть порции шихты вводят на вращающуюся металлическую подложку для восстановления железа и части ванадия из основной части порции шихты кремнием, содержащимся в металлической фазе - подложке с освобождением подложки от кремния, из плавильной камеры плавильного агрегата сливают установленное количество полученного безуглеродистого железа, а остаток металлической фазы сплавляют с металлами, которые получают восстановлением алюминием оксидов титана, марганца, кремния, остатка оксида ванадия из основной части порции шихты и из оксида кремния, перешедшего в шлаковую фазу после восстановления железа кремнием из этой части порции шихты, шлак с невосстановленными алюминием оксидами, пополненный оксидами алюминия и кальция, полностью сливают из плавильной камеры плавильного агрегата с получением первой порции плавильного клинкера для производства цемента или извлечения из него глинозема, затем титаном из вновь образованной металлической подложки восстанавливают железо из поданной дополнительной части порции шихты с получением при этом ферросилиция с добавкой ванадия и шлака, содержащего оксид титана из основной и дополнительной частей порции шихты и оксиды кремния, марганца, магния, остатка оксида ванадия из дополнительной части порции шихты, ферросилиций с добавкой ванадия в установленном количестве из плавильной камеры плавильного агрегата сливают и сохраняют в качестве оборотного для использования при переработке следующей основной части порции шихты, а остаток ферросилиция сплавляют с титаном, кремнием, марганцем и ванадием, полученными восстановлением этих металлов алюминием из шлака, содержащего оксид титана из основной и дополнительной частей порции шихты и оксидов кремния, марганца и ванадия из дополнительной части порции концентрата, при этом получают титаносодержащую лигатуру и шлак, пополненный оксидом алюминия и кальция, который полностью сливают с получением второй порции плавленого клинкера для производства цемента, полученную титаносодержащую лигатуру из плавильной камеры плавильного агрегата полностью сливают, оборотный ферросилиций возвращают в плавильную камеру агрегата с образованием металлической подложки для переработки следующей основной части порции шихты.A method for processing concentrates from titanomagnetite ore is proposed, including melting the charge in the melting chamber of an electric melting unit on a liquid rotating metal substrate with the formation of slag, liquid-phase reduction of iron and other metals from slag, the formation of other slag phases and replenishment of the metal phase with reduced metals, finishing of the metal and slag phases to predetermined chemical compositions, phase discharge from the melting chamber of the melting unit, characterized in that the processing of concentrate lead the melting of portions consisting of the main and additional parts, while the main part of the charge portion is introduced onto a rotating metal substrate to reduce iron and vanadium parts from the main part of the charge portion by silicon contained in the metal phase - the substrate with the release of the substrate from silicon, from the melting chamber the melting unit is poured a set amount of the obtained carbon-free iron, and the remainder of the metal phase is fused with metals, which are obtained by reduction of titanium oxides with aluminum a, manganese, silicon, the remainder of vanadium oxide from the main part of the charge portion and from silicon oxide, which transferred to the slag phase after the reduction of iron with silicon from this portion of the charge portion, the slag with unreduced aluminum oxides replenished with aluminum and calcium oxides is completely drained from the melting chamber the smelting unit to obtain the first portion of the smelter clinker for cement production or extraction of alumina from it, then iron is recovered from the fed an additional part of the charge portion with obtaining ferrosilicon with the addition of vanadium and slag containing titanium oxide from the main and additional parts of the charge portion and oxides of silicon, manganese, magnesium, the remainder of vanadium oxide from the additional portion of the charge, ferrosilicon with the addition of vanadium in the specified amount from the melting chamber of the melting unit is drained and stored as a reverse for use in the processing of the next main portion of the charge portion, and the remainder of the ferrosilicon is fused with titanium, silicon, and ganese and vanadium obtained by reducing these metals with aluminum from slag containing titanium oxide from the main and additional portions of the charge and silicon oxides, manganese and vanadium from the additional portion of the concentrate portion, thereby obtaining a titanium-containing ligature and slag replenished with aluminum and calcium oxide, which completely drained to obtain a second portion of fused clinker for cement production, the obtained titanium-containing ligature from the melting chamber of the melting unit is completely drained, reverse errosilitsy recycled into the melting chamber to form an aggregate of the metal substrate for processing the next portion of the main body of the charge.

При восстановлении металлов из оксидов шлака алюминием рекомендуется использовать ферроалюминий.When reducing metals from aluminum slag oxides, it is recommended to use ferroaluminium.

Безуглеродистое железо и оборотный ферросилиций с добавкой ванадия рекомендуется сливать до 80% от количества производимого продукта.Carbon-free iron and reverse ferrosilicon with the addition of vanadium are recommended to be drained to 80% of the amount of product produced.

Предлагаемый способ позволяет увеличить извлечение ванадия в производимые по способу безуглеродистое железо и титаносодержащую лигатуру. При существующем методе переработки титаномагнетитовой руды, предусматривающем сначала получение ванадиевого чугуна, а затем конвертерного ванадиевого шлака (КВШ), на разных этапах ванадий теряется. Если посмотреть, например, табл. 1.2 в источнике информации [5], то можно заметить, что на стадии обогащения руды с получением железованадиевого концентрата теряется примерно 25% ванадия. Примерно столько же ванадия теряется на стадии переработки до КВШ. Имеют место потери ванадия и при последующей переработке КВШ до феррованадия или металлического ванадия. По предлагаемому способу ванадий теряется только на стадии обогащения. В конечном продукте - шлаке, представляющем собой плавленый клинкер, пригодный для производства качественного цемента, ванадия не должно быть. Он уходит в безуглеродистое железо и титаносодержащую лигатуру, существенно повышая качество указанных продуктов.The proposed method allows to increase the extraction of vanadium in produced by the method of carbon-free iron and titanium-containing ligature. With the existing method of processing titanomagnetite ore, which first provides for the production of vanadium cast iron, and then converter vanadium slag (KSH), vanadium is lost at different stages. If you look, for example, table. 1.2 in the source of information [5], it can be noted that approximately 25% of vanadium is lost at the stage of ore dressing with the production of iron-vanadium concentrate. Approximately the same amount of vanadium is lost at the stage of processing to KVSh. There is a loss of vanadium during the subsequent processing of KHS to ferrovanadium or metallic vanadium. According to the proposed method, vanadium is lost only at the enrichment stage. In the final product - slag, which is a fused clinker suitable for the production of high-quality cement, vanadium should not be. It goes into carbon-free iron and titanium-containing ligature, significantly improving the quality of these products.

При коксодоменном процессе переработки концентрата из титаномагнетитовой руды получают ванадийсодержащий чугун и затем из чугуна - КВШ, что позволяет при сравнительно бедной качканарской руде (15-16% Fe) иметь положительную экономику процесса. Титан, стоимость которого в руде превышает стоимость ванадия, практически дохода не дает, поскольку уходит в доменный шлак (ДШ) и из него не извлекается, хотя эффективный способ его извлечения в титаносодержащую лигатуру разработан.In the coke-domain process of concentrate processing from titanomagnetite ore, vanadium-containing cast iron is obtained and then KVSh from cast iron, which allows for a relatively poor Kachkanar ore (15-16% Fe) to have a positive process economy. Titanium, the cost of which in ore exceeds the cost of vanadium, practically does not give any income, since it goes into blast furnace slag (DS) and is not extracted from it, although an effective method for its extraction into a titanium-containing ligature has been developed.

Предлагаемый способ позволяет повысить экономический эффект от переработки концентрата из руды за счет того, что извлекается в товарный продукт дорогой титан, больше извлекается ванадия и получается более дорогостоящая железная продукция, т.к. не содержит углерода. На восстановление оксидов металлов расходуется сравнительно дорогой алюминий, но его стоимость в большей части компенсируется доходом от получаемого плавленого клинкера для дорогого высокоглиноземистого цемента и тем, что реакции восстановления оксидов металлов алюминием экзотермические, т.е. идут с выделением тепла. Расход электроэнергии снижается не менее чем в два раза.The proposed method allows to increase the economic effect of the processing of concentrate from ore due to the fact that expensive titanium is extracted into a marketable product, more vanadium is extracted and more expensive iron products are obtained, because does not contain carbon. Comparatively expensive aluminum is consumed for the reduction of metal oxides, but its cost is largely compensated by the income from the obtained fused clinker for expensive high-alumina cement and the fact that the reduction reactions of metal oxides with aluminum are exothermic, i.e. come with heat. Electricity consumption is reduced by at least two times.

При извлечении титана из ДШ может быть получен доход от восстановления титана из оксида, которого в ДШ до 10%. Доход может быть больше, если в концентрате содержание оксида титана будет больше 10%. Концентрат с содержанием оксида титана до 30% на Уральских обогатительных фабриках получают [6, табл.3].When extracting titanium from LH, income can be obtained from the reduction of titanium from oxide, which in LH up to 10%. The income may be greater if the concentrate contains more than 10% titanium oxide. A concentrate with a titanium oxide content of up to 30% is obtained at the Ural processing plants [6, Table 3].

Переработку основной порции концентрата по способу рекомендуется начинать на подложке из ферросилиция и сразу до 80% шихты из основной порции переводить в металлическую и шлаковую фазы (безуглеродистое железо (БЖ) и оксид кремния), а затем, например, до 80% БЖ слить из плавильной камеры, что позволяет сделать устройство, которое рекомендуется для осуществления способа и включает плавильный агрегат, защищенный патентом РФ [3].The processing of the main portion of the concentrate according to the method is recommended to start on a ferrosilicon substrate and immediately transfer up to 80% of the charge from the main portion to the metal and slag phases (carbon-free iron (BZ) and silicon oxide), and then, for example, merge up to 80% BZ from the smelter camera, which allows you to make a device that is recommended for the implementation of the method and includes a melting unit protected by a patent of the Russian Federation [3].

На следующей операции способа алюминием восстанавливаются израсходованный из подложки кремний и все другие металлы из оксидов, кроме магния и алюминия, которые имели место в основной порции шихты. Эти металлы после восстановления сплавляются с остатком БЖ и образуют титаносодержащую лигатуру, содержание титана в которой сравнительно небольшое. Шлаковая фаза после восстановления металлов из оксидов будет содержать оксиды алюминия и магния, причем в основном оксид алюминия, который имеет температуру плавления 2050°С. С целью снижения температуры плавления шлаковой фазы применяют общеизвестный прием - вводят оксид кальция. В данном способе на этапе первого ввода алюминия для восстановления оксидов целесообразно ввести столько оксида кальция, чтобы его было в шлаковой фазе не менее 20%. Температура шлакового расплава тогда будет порядка 1750°С, и он будет пригоден как плавленый клинкер для производства дорогого высокоглиноземистого цемента. Полученная на этом этапе шлаковая фаза сливается полностью. В плавильной камере остается металлическая подложка, в которой титан может быть восстановителем железа из оксидов в дополнительной порции шихты, при этом железо из дополнительной порции сплавится с металлом подложки, а в шлаковую фазу уйдет оксид титана, который в этой фазе сплавится с оксидами кремния, титана, магния, ванадия, марганца и алюминия, которые были в дополнительной порции шихты. В металлической подложке в основном будет ферросилиций с добавкой ванадия, причем ферросилиций оборотный, который в количестве до 80% рекомендуется удалить в накопительную подогреваемую емкость, которая входит в устройство для реализации способа, где он в жидком виде и будет храниться до момента его возврата в плавильную камеру устройства в качестве подложки для следующей основной порции шихты.In the next step of the method, aluminum and all other metals from oxides, except for magnesium and aluminum, which took place in the main portion of the charge, are restored from the substrate by aluminum. After reduction, these metals alloy with the remainder of the BZ and form a titanium-containing ligature, the titanium content of which is relatively small. The slag phase after the reduction of metals from oxides will contain aluminum and magnesium oxides, and mainly aluminum oxide, which has a melting point of 2050 ° C. In order to reduce the melting point of the slag phase, a well-known technique is used - calcium oxide is introduced. In this method, at the stage of the first introduction of aluminum for the reduction of oxides, it is advisable to introduce as much calcium oxide so that it is in the slag phase of at least 20%. The temperature of the slag melt will then be about 1750 ° C, and it will be suitable as a fused clinker for the production of expensive high-alumina cement. The slag phase obtained at this stage merges completely. A metal substrate remains in the melting chamber, in which titanium can be a reducing agent of iron from oxides in an additional portion of the charge, while iron from an additional portion is fused with the substrate metal, and titanium oxide, which in this phase is fused with silicon and titanium oxides, will go into the slag phase. , magnesium, vanadium, manganese and aluminum, which were in an additional portion of the charge. In the metal substrate, there will mainly be ferrosilicon with the addition of vanadium, and reverse ferrosilicon, which in an amount of up to 80%, is recommended to be removed in a heated storage tank, which is included in the device for implementing the method, where it is in liquid form and will be stored until it is returned to the melting device chamber as a substrate for the next main portion of the charge.

Сразу после удаления в накопительную емкость оборотного ферросилиция в шлаковую фазу вводится вторая часть алюминия, которая восстанавливает все металлы из оксидов, кроме оксида магния и алюминия. Восстановленные металлы сплавятся с остатком ферросилиция, образуя лигатуру со сравнительно высоким содержанием титана. Вновь образованный оксид алюминия сплавится с оксидами магния и алюминия из дополнительной порции шихты, а также с добавляемым по указанной выше причине оксидом кальция. Образуется вторая порция плавленого клинкера, которую сразу необходимо полностью слить из плавильной камеры устройства, например, методом шлакоотсоса.Immediately after removal of the reverse ferrosilicon into the storage tank, the second part of aluminum is introduced into the slag phase, which reduces all metals from oxides, except for magnesium oxide and aluminum. The reduced metals fuse with the remainder of ferrosilicon, forming a ligature with a relatively high titanium content. The newly formed alumina is fused with the oxides of magnesium and aluminum from an additional portion of the charge, as well as with calcium oxide added for the above reason. A second portion of fused clinker is formed, which immediately needs to be completely drained from the melting chamber of the device, for example, by the slag suction method.

Полученную лигатуру со сравнительно высоким содержанием титана, используя эффект ее вращения в плавильной камере устройства, целесообразно полностью или почти полностью из плавильной камеры слить в ковш через летку на днище дополнительной камеры устройства и сразу подать в плавильную камеру жидкий ферросилиций из накопителя, при этом будет образована металлическая подложка для переработки следующей основной порции шихты.Using the effect of its rotation in the melting chamber of the device, the resulting ligature with a relatively high titanium content, it is advisable to completely or almost completely from the melting chamber pour into the ladle through a notch on the bottom of the additional chamber of the device and immediately transfer liquid ferrosilicon from the storage tank to the melting chamber, and metal substrate for processing the next main portion of the charge.

При обогащении титаномагнетитовой руды в хвосты уходит основная масса оксида кремния, поэтому в концентрате его содержание сравнительно небольшое. При восстановлении его алюминием может оказаться, что необходимо пополнение кремния. Это пополнение может быть выполнено за счет добавки в накопительную емкость твердого ферросилиция и его расплавления в емкости.During the enrichment of titanomagnetite ore, the bulk of the silicon oxide goes into the tailings; therefore, its concentration in the concentrate is relatively small. When reducing it with aluminum, it may turn out that silicon replenishment is necessary. This replenishment can be performed by adding solid ferrosilicon to the storage tank and melting it in the tank.

При восстановлении металлов из оксидов в шлаковой фазе алюминием рекомендуется применять не чистый алюминий, а ферроалюминий с содержанием железа порядка 20%. Удельный вес такого ферросплава больше, чем удельный вес шлака, что позволяет восстановителю после расплавления не плавать на шлаке, а погружаться в него. Снижается вероятность нежелательного окисления алюминия еще до того, как он начнет окисляться кислородом восстанавливаемых оксидов. Железо ферроалюминия после освобождения от кремния сплавляется с металлической фазой подложки, где будет учитываться при создании металлической подложки для переработки следующей основной порции шихты. Ферроалюминий с необходимым содержанием железа может производиться в агрегате, который задействован в предлагаемом устройстве для осуществления способа, причем, чтобы не допускать в железе присутствие нежелательного углерода, при изготовлении ферроалюминия можно использовать получаемое по способу безуглеродистое железо.When reducing metals from oxides in the slag phase with aluminum, it is recommended to use not pure aluminum, but ferroaluminium with an iron content of about 20%. The specific gravity of such a ferroalloy is greater than the specific gravity of the slag, which allows the reducing agent after melting not to float on the slag, but to immerse in it. Reduces the likelihood of unwanted oxidation of aluminum even before it begins to be oxidized by oxygen of the reduced oxides. After liberation from silicon, ferroaluminium iron is fused with the metal phase of the substrate, where it will be taken into account when creating the metal substrate for processing the next main portion of the charge. Ferroaluminum with the necessary iron content can be produced in the unit, which is used in the proposed device for implementing the method, and in order to prevent the presence of unwanted carbon in the iron, the carbon-free iron produced by the method can be used in the manufacture of ferroaluminum.

На фиг.1 представлена схема переработки концентрата из титаномагнетитовой руды в соответствии с предлагаемым способом.Figure 1 presents a diagram of the processing of a concentrate from titanomagnetite ore in accordance with the proposed method.

Для реализации способа предлагается устройство, позволяющее эффективно перерабатывать шихту концентрата из титаномагнетитовой руды, в котором оксида титана намного больше, чем это допускается при аглодоменной переработке концентрата.To implement the method, a device is proposed that allows efficient processing of the concentrate mixture from titanomagnetite ore, in which titanium oxide is much more than is allowed during agglomeration processing of the concentrate.

Известен плавильный агрегат [3], пригодный для реализации предлагаемого способа. Однако он требует применения значительного количества дополнительного технологического оборудования и увеличения цикла переработки основной и дополнительной порций шихты.Known melting unit [3], suitable for implementing the proposed method. However, it requires the use of a significant amount of additional processing equipment and an increase in the processing cycle of the main and additional portions of the charge.

В качестве ближайшего аналога для устройства принято устройство для переработки концентратов из титаномагнетитовой руды, описанное в патенте RU 2207476, включающее плавильный агрегат, имеющий плавильную камеру, вокруг стенок и под днищем которой размещены индукционные единицы для плавления и нагрева шихты, герметизируемую крышку с отверстиями для подачи в плавильную камеру порций шихты и накопитель жидкой металлической фазы с герметизируемой крышкой.As the closest analogue for the device, the device for processing concentrates from titanomagnetite ore, described in patent RU 2207476, including a melting unit having a melting chamber, around the walls and under the bottom of which are placed induction units for melting and heating the charge, a sealed lid with feed holes, is adopted in the melting chamber of the portion of the charge and the drive of the liquid metal phase with a sealed lid.

Предлагается устройство для переработки концентратов из титаномагнетитовой руды, включающее электроплавильный агрегат, имеющий плавильную камеру, вокруг стенок и под днищем которой размещены индукционные единицы для плавления и нагрева шихты, герметизируемую крышку с отверстиями для подачи в плавильную камеры порций шихты, накопитель жидкой металлической фазы с герметизируемой крышкой, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной емкостью, размещенной между плавильным агрегатом и накопителем жидкой металлической фазы, соединенной через нижний металлопровод с плавильной камерой, а через верхний металлопровод - с накопителем жидкой металлической фазы, под днищем накопителя жидкой фазы размещены не менее трех индукционных единиц, снабженных системой энергообеспечения нагрева и перемещения металлической фазы, а герметизируемая крышка накопителя выполнена с отверстиями, относительно которых размещены узлы, соединенные с системой подачи в жидкую металлическую фазу в накопителе добавок, а также с системой по созданию в накопителе пониженного или повышенного давления в инертной газовой среде.A device for processing concentrates from titanomagnetite ore is proposed, including an electric melting unit having a melting chamber, induction units for melting and heating the charge are placed around the walls and under the bottom, a sealed lid with openings for feeding portions of the charge to the melting chamber, a liquid metal phase storage ring with a pressurized a lid, characterized in that it is provided with an additional container located between the melting unit and the liquid metal phase accumulator, through the lower metal wire with the melting chamber, and through the upper metal wire - with the liquid metal phase accumulator, at least three induction units are placed under the bottom of the liquid phase accumulator equipped with an energy supply system for heating and moving the metal phase, and the sealed accumulator lid is made with holes relative to which nodes are placed that are connected to the liquid metal phase supply system in the additive store, as well as to the system for creating a low or high yes in the drive phenomena in an inert gas environment.

Размещенные под днищем накопителя индукционные единицы рекомендуется выполнить аналогично тем, которые размещены под днищем многофункционального плавильного агрегата.Induction units located under the bottom of the storage ring are recommended to be performed similarly to those placed under the bottom of the multifunctional melting unit.

Наличие в предлагаемом устройстве для осуществления способа подогреваемой накопительной емкости существенно упрощает процесс переработки шихты на указанную продукцию и значительно сокращает время переработки установленной повторяющейся порции шихты. Упрощение достигается тем, что не надо применять ковш для слива в него оборотного ковша к месту слива, сохранения ферросилиция в ковше в жидком виде и возврат жидкого ферросилиция в плавильную камеру плавильного агрегата. Время операции по возврату ферросилиция в плавильную камеру из накопителя, по сравнению с его возвратом с помощью ковша для слива, сокращается многократно.The presence in the proposed device for implementing the method of heated storage capacity significantly simplifies the process of processing the charge for the specified products and significantly reduces the processing time of the installed repeating portion of the charge. Simplification is achieved by the fact that it is not necessary to use the bucket to drain the bucket into the bucket, to keep the ferrosilicon in the bucket in liquid form and to return the liquid ferrosilicon to the melting chamber of the melting unit. The operation time for returning ferrosilicon to the melting chamber from the storage device is reduced many times compared with its return using the drain bucket.

Рекомендация размещать под днищем накопителя такие же индукционные единицы, что и под днищем плавильной камеры, упрощает изготовление устройства и позволяет рационально использовать систему электропитания индукционных единиц.The recommendation to place the same induction units under the bottom of the drive as under the bottom of the melting chamber simplifies the manufacture of the device and allows the rational use of the power supply system of the induction units.

Сокращение времени операции по удалению оборотного ферросилиция из плавильной камеры в накопитель достигается также в результате того, что к отверстию в крышке накопителя присоединяется система создания в накопителе разрежения газа. Полезно создавать разрежение в накопителе еще и потому, что это позволяет удалять из плавильной камеры ферросилиций, если он в камере не будет вращаться или вращаться с незначительным числом оборотов. Удельный вес оборотного ферросилиция не будет превышать 3,5 г/см³. При таком удельном весе ферросилиция разрежение в накопителе может поднять ферросилиций более чем на 2,5 м, что будет достаточно для полного отсоса ферросилиция из плавильного агрегата в накопитель.Reducing the time of the operation to remove reverse ferrosilicon from the smelting chamber to the accumulator is also achieved as a result of the fact that a gas rarefaction system is added to the opening in the accumulator cover. It is useful to create a vacuum in the storage ring also because it allows you to remove ferrosilicon from the melting chamber if it does not rotate in the chamber or rotate with an insignificant number of revolutions. The specific gravity of reverse ferrosilicon will not exceed 3.5 g / cm ³ . With this specific gravity, ferrosilicon rarefaction in the accumulator can raise ferrosilicon by more than 2.5 m, which will be sufficient for the complete suction of ferrosilicon from the smelting unit into the accumulator.

Обеспечивать подачу оборотного ферросилиция в накопитель можно и за счет создания повышенного давления инертного газа в плавильной камере агрегата, поскольку крышку плавильной камеры рекомендуется выполнить герметизируемой, причем, если потребуется удаление из шлака магния за счет восстановления алюминием оксида магния, то в плавильной камере необходимо будет создавать разрежение. Если же удаления магния не будет предусматриваться, то полная герметизация крышки плавильной камеры необязательна, поскольку подъем в накопитель жидкой металлической фазы - ферросилиция - будет обеспечиваться за счет создания в накопителе разрежения.It is possible to provide reverse ferrosilicon feed to the storage ring by creating increased inert gas pressure in the unit’s melting chamber, since it is recommended that the melting chamber lid be sealed, and if it is necessary to remove magnesium from the slag due to reduction of magnesium oxide by aluminum, then it will be necessary to create underpressure. If the removal of magnesium is not provided, then the complete sealing of the lid of the melting chamber is not necessary, since the rise in the liquid metal phase accumulator — ferrosilicon — will be ensured by creating a vacuum in the accumulator.

На фиг.2 показан разрез по устройству для осуществления способа в вертикальной плоскости, проходящей через следующие главные узлы:Figure 2 shows a section through a device for implementing the method in a vertical plane passing through the following main nodes:

плавильный агрегат 1; дополнительную камеру 2; накопитель жидкого оборотного ферросилиция 3.melting unit 1; additional camera 2; liquid reverse ferrosilicon storage device 3.

Плавильный агрегат 1 содержит плавильную камеру 4, имеющую охлаждаемые стенки 5 из труб, выполненных из металла, пропускающего электромагнитное поле, днище 6, также выполненное из металла, пропускающего электромагнитное поле, футеровку 7 стен и днища.The melting unit 1 comprises a melting chamber 4 having cooled walls 5 of pipes made of metal passing an electromagnetic field, a bottom 6, also made of metal passing an electromagnetic field, a lining 7 of walls and a bottom.

На плавильной камере 4 размещена, с возможностью герметизации, охлаждаемая крышка 8 с отверстиями, относительно которых устанавливаются (не показаны): приспособления для подачи в плавильную камеру порции шихты и для восстановления металлов из оксидов шихты; перекрываемый патрубок для ввода в шлак керамической трубы шлакоотсоса; элементы, позволяющие при необходимости присоединяться к системам, которые обеспечивают создание в плавильной камере разрежения или давления газа, а также отвод газовой фазы, если она будет в плавильной камере образовываться.On the melting chamber 4 there is placed, with the possibility of sealing, a cooled cover 8 with holes relative to which are installed (not shown): devices for supplying a portion of the charge to the melting chamber and for recovering metals from charge oxides; a blocked pipe for introducing slag suction pipe into the slag of a ceramic pipe; elements allowing, if necessary, to be connected to systems that ensure the creation of a vacuum or gas pressure in the melting chamber, as well as the removal of the gas phase if it forms in the melting chamber.

Вокруг охлаждаемых стенок 5 с небольшим зазором размещены индукционные единицы 9, индукторы 10 которых охватывают общий для всех индукционных единиц магнитопровод 11 из листов трансформаторной стали. Зазор в размещении индукционных единиц вокруг охлаждаемых стенок 5 необходим для установки в этом зазоре металлопровода передачи жидкого металла из плавильной камеры 4 плавильного агрегата 1 в емкость дополнительной камеры 2.Around the cooled walls 5 with a small gap are placed induction units 9, the inductors 10 of which cover a common for all induction units magnetic circuit 11 made of sheets of transformer steel. A gap in the placement of induction units around the cooled walls 5 is necessary for installing in this gap a metal wire transferring liquid metal from the melting chamber 4 of the melting unit 1 to the capacity of the additional chamber 2.

Под днищем 6 плавильной камеры агрегата по окружности размещаются (без зазора) индукционные единицы 12, индукторы 13 которых охватывают общий для всех индукционных единиц магнитопровод 14 из листов трансформаторной стали.Under the bottom 6 of the melting chamber of the unit around the circumference (without a gap) are placed the induction units 12, the inductors 13 of which cover a common for all induction units magnetic circuit 14 made of sheets of transformer steel.

Индукционные единицы обслуживаются системой электропитания (не показана) как током пониженной частоты (меньше 50 Гц), так и током повышенной частоты (больше 50 Гц), что позволяет работать индукционным единицам как в режиме нагрева расплава в плавильной камере агрегата, так и в режиме вращения этого расплава в плавильной камере агрегата.Induction units are served by a power supply system (not shown) both with a low-frequency current (less than 50 Hz) and a high-frequency current (more than 50 Hz), which allows the induction units to work both in the melt heating mode in the unit’s melting chamber and in rotation mode this melt in the melting chamber of the unit.

Плавильная камера 4 оснащается приборами (не показаны), обеспечивающими контроль температуры расплавов и вид лунки параболической формы, которая образуется в результате вращения металла в плавильной камере.The melting chamber 4 is equipped with devices (not shown) that provide control of the temperature of the melts and the appearance of a dimple of a parabolic shape, which is formed as a result of the rotation of the metal in the melting chamber.

Плавильный агрегат 1 снабжается защитным корпусом и всеми необходимыми опорными элементами (не показаны).The melting unit 1 is provided with a protective housing and all the necessary supporting elements (not shown).

Дополнительная камера 2, размещенная между плавильным агрегатом 1 и накопителем жидкого оборотного ферросилиция 3, сообщается с плавильной камерой 4 агрегата 1 через нижний металлопровод 15 и с камерой накопителя через верхний металлопровод 16.An additional chamber 2, located between the melting unit 1 and the storage liquid liquid ferrosilicon 3, communicates with the melting chamber 4 of the unit 1 through the lower metal wire 15 and with the storage chamber through the upper metal wire 16.

Дополнительная камера 2 включает футерованную огнеупорным материалом емкость 17, в днище которой размещена донная летка 18, перекрываемая крышкой 19, для слива металлической фазы из плавильной камеры через металлопровод 15. Сверху емкость 17, с возможностью герметизации, перекрывается съемной крышкой 20, в которой выполняется отверстие, позволяющее обеспечивать необходимое состояние газовой среды в емкости 17. Крышка 20 оснащена приводом (не показан) быстрого съема и обратной установки, когда требуется ввести в емкость трубу подачи гранулированного огнеупорного материала для перекрытия сливной летки или, когда необходимо взять пробу жидкого металла на химанализ.The additional chamber 2 includes a container 17 lined with refractory material, in the bottom of which a bottom notch 18 is placed, which is covered by a lid 19, for draining the metal phase from the melting chamber through a metal wire 15. From above, the container 17 is sealed with a removable cover 20, in which a hole is made , which allows to provide the necessary state of the gaseous medium in the tank 17. The cover 20 is equipped with a drive (not shown) for quick removal and reverse installation, when it is necessary to introduce a granulation feed pipe into the tank Nogo refractory material to overlap the drain taphole or when it is necessary to take a sample of liquid metal in chemical analysis.

Верхний металлопровод 16 в дополнительной камере 2 размещается на отметке, превышающей максимальный подъем жидкого металла в емкости 17 в результате вращения металлического расплава в плавильной камере 4. Металлопровод 16 сообщается с металлопроводом 21, выполненным в торцевой стенке накопителя жидкого ферросилиция и имеющим верхний и нижний горизонтальные участки, сообщающиеся с вертикальным участком, причем верхний горизонтальный участок сообщается с верхним горизонтальным металлопроводом 16 дополнительной камеры 2.The upper metal wire 16 in the additional chamber 2 is located at a mark exceeding the maximum rise of the liquid metal in the vessel 17 as a result of the rotation of the metal melt in the melting chamber 4. The metal wire 16 communicates with the metal wire 21 made in the end wall of the liquid ferrosilicon storage ring and having upper and lower horizontal sections communicating with the vertical section, and the upper horizontal section communicates with the upper horizontal metal wire 16 of the additional chamber 2.

Под днищем накопителя жидкого оборотного ферросилиция 3 с целью недопущения переохлаждения ферросилиция до момента, когда необходимо будет возвращать ферросилиций назад в плавильную камеру агрегата, а также для расплавления, при необходимости, каких-либо добавок, размещаются предпочтительно три индукционных единицы 23, аналогичные тем, которые размещаются вокруг стенок и днища плавильной камеры 4 агрегата 1.Under the bottom of the liquid circulating ferrosilicon storage tank 3, in order to prevent supercooling of the ferrosilicon until it is necessary to return the ferrosilicon back to the melting chamber of the unit, as well as to melt, if necessary, any additives, preferably three induction units 23 are placed, similar to those placed around the walls and bottom of the melting chamber 4 of the unit 1.

Сверху накопитель перекрыт герметизируемой крышкой 24 с отверстиями, относительно которых размещены узлы, присоединенные к системам, позволяющим создавать в емкости 22 разрежение газа и подачу в емкость необходимых добавок.On top of the drive is blocked by a sealed lid 24 with holes, relative to which are placed nodes connected to systems that allow you to create a vacuum in the tank 22 gas and supply the necessary additives to the tank.

ПримерExample

Работу предлагаемого устройства представим на примере переработки порции шихты из концентрата титаномагнетитовых песков Халактырского месторождения Камчатки. Концентрат из указанного песка в свое время был получен институтом "Уралмеханобр" в г. Екатеринбурге. Химический состав концентрата следующий, %: Fe 57,6; FeO 32,0; Fe₂O₃ 46,0; TiO₂ 10,0; V₂O₅ 0,5; SiO₂ 3,2; Al₂О₃ 3,5; CaO 0,35; MgO 3,0; MnO 0,45.The work of the proposed device will be presented on the example of processing a portion of the mixture from a concentrate of titanomagnetite sands of the Khalaktyr deposit of Kamchatka. A concentrate from the specified sand was obtained at the time by the Uralmekhanobr Institute in Yekaterinburg. The chemical composition of the concentrate is as follows,%: Fe 57.6; FeO 32.0; Fe ₂ O ₃ 46.0; TiO ₂ 10.0; V ₂ O ₅ 0.5; SiO ₂ 3.2; Al ₂ O ₃ 3.5; CaO 0.35; MgO 3.0; MnO 0.45.

В песке содержится небольшое количество серы и оксидов хрома, фосфора, калия и натрия, но в сумме это не больше 0,5% и их принимать во внимание не будем.The sand contains a small amount of sulfur and oxides of chromium, phosphorus, potassium and sodium, but in total this is not more than 0.5% and we will not take them into account.

Принимаются следующие допущения.The following assumptions are made.

1. В процессе осуществления способа реакции восстановления металлов из оксидов идут как завершенные, т.е. в полном соответствии со стехиометрическими уравнениями.1. In the process of implementing the method, the reactions for the reduction of metals from oxides are complete, i.e. in full accordance with stoichiometric equations.

Указанное допущение безусловно приемлемо для оксидов железа, ванадия и кремния. Полной гарантии в отношении оксида титана нет. Но если иметь в виду, что реакции восстановления титана из оксидов происходят в условиях вращения металла и шлака на металлической подложке и что продукт реакции сразу может переходить из реакционной зоны в металлическую фазу, то такие условия, по утверждению Коротича В.И. [7, C.90], позволяют, с достаточной для инженерных целей точностью, вести расчет в полном соответствии со стехиометрическими уравнениями. Переходу продукта реакции из шлаковой фазы в металлическую способствует также и то, что при вращении возникают центробежные силы, которые помогают освобождающемуся от кислорода и потяжелевшему продукту реакции перейти из шлаковой фазы в металлическую.This assumption is certainly acceptable for iron, vanadium and silicon oxides. There is no full guarantee regarding titanium oxide. But if we keep in mind that the reduction reactions of titanium from oxides occur under the conditions of rotation of the metal and slag on a metal substrate and that the reaction product can immediately pass from the reaction zone to the metal phase, then such conditions, according to V.I. [7, C.90], allow, with sufficient accuracy for engineering purposes, to carry out the calculation in full accordance with stoichiometric equations. The transition of the reaction product from the slag phase to the metal phase is also facilitated by the fact that during rotation there are centrifugal forces that help the oxygen-free and heavier reaction product to pass from the slag phase to the metal phase.

2. С целью получения титаносодержащей лигатуры в соответствии с ГОСТом 4761-91, при восстановлении титана из оксидов допускается применение увеличенного количества алюминия в пределах до 5% его содержания в лигатуре.2. In order to obtain a titanium-containing ligature in accordance with GOST 4761-91, when recovering titanium from oxides, it is allowed to use an increased amount of aluminum up to 5% of its content in the ligature.

3. Ванадий из концентрата извлекается полностью, причем распределяется между безуглеродистым железом и титаносодержащей лигатурой поровну.3. Vanadium is completely recovered from the concentrate, and it is evenly distributed between the carbon-free iron and the titanium-containing ligature.

Согласно представленной на фиг.1 технологической схеме переработку концентрата следует вести порциями, состоящими из основной и дополнительной частей. Масса дополнительной части зависит от принятой массы основной части. Основная часть порции шихты вводится на вращающуюся металлическую подложку, содержащую кремний, причем кремния в подложке должно быть такое количество, чтобы его хватило на восстановление железа из оксидов в основной части порции шихты.According to the flow chart shown in FIG. 1, the concentrate should be processed in batches consisting of the main and additional parts. The mass of the additional part depends on the accepted mass of the main part. The bulk of the batch of the charge is introduced onto a rotating metal substrate containing silicon, and the amount of silicon in the substrate should be enough to reduce iron from oxides in the bulk of the batch of batch.

Допустим, что масса основной части 10 тонн. железа в 10 тоннах концентрата 5760 кг, и для того, чтобы восстановить железо из 3200 кг FeO и 4600 кг Fe₂О₃, надо потратить 1950 кг кремния. Если первую подложку подготовить из ферросилиция, то рекомендуется для этого взять ферросилиций марки ФС65, в котором железа 1050 кг, а всего металлическая подложка должна иметь массу 3000 кг ферросилиция ФС65.Suppose that the mass of the main part is 10 tons. iron in 10 tons of concentrate 5760 kg, and in order to recover iron from 3200 kg of FeO and 4600 kg of Fe ₂ About ₃ , you need to spend 1950 kg of silicon. If the first substrate is prepared from ferrosilicon, it is recommended to take FS65 grade ferrosilicon, in which iron is 1050 kg, and the total metal substrate should have a mass of 3000 kg FS65 ferrosilicon.

В 10 тоннах концентрата содержится 1000 кг оксида титана и после восстановления алюминием будет получено 600 кг титана.10 tons of concentrate contains 1000 kg of titanium oxide and after reduction with aluminum, 600 kg of titanium will be obtained.

Указанное количество титана будет потрачено на восстановление железа из оксидов в дополнительной части порции шихты. 600 кг титана восстановят железо в 2000 кг концентрата. Из этого следует, что порция концентрата должна иметь 12000 кг.The indicated amount of titanium will be spent on the reduction of iron from oxides in an additional part of the charge portion. 600 kg of titanium will reduce iron in 2000 kg of concentrate. From this it follows that a portion of the concentrate should have 12,000 kg.

При переработке порции шихты по предлагаемому способу все оксиды металлов в шихте, кроме оксидов магния и кальция, восстанавливаются тремя восстановителями - кремнием, титаном и алюминием. Кремний и титан восстанавливают из порции шихты железо, забирая кислород из оксидов железа, причем кремний восстанавливает железо из основной части порции шихты, а титан -железо из дополнительной части порции шихты. Далее кислород, вместе с этими восстановителями, переходит в шлаковую фазу. После перевода железа в металлическую фазу весь кислород из порции шихты оказывается в шлаковой фазе в соединении с металлами, которые в два приема восстанавливает алюминий. Зная сколько кислорода в порции шихты, можно определить, сколько потребуется алюминия на восстановление металлов из оксидов.When processing a portion of the mixture according to the proposed method, all metal oxides in the mixture, except for magnesium and calcium oxides, are reduced by three reducing agents - silicon, titanium and aluminum. Silicon and titanium recover iron from a portion of the charge, taking oxygen from iron oxides, and silicon reduces iron from the main part of the charge portion, and titanium iron from the additional portion of the charge. Further, oxygen, together with these reducing agents, passes into the slag phase. After iron is transferred to the metal phase, all the oxygen from the charge portion is in the slag phase in combination with metals, which are reduced in two steps by aluminum. Knowing how much oxygen is in a batch of a charge, it is possible to determine how much aluminum is needed to reduce metals from oxides.

В порции шихты массой 12 тонн в оксидах железа, кремния, марганца, ванадия и титана в сумме имеется 3230 кг кислорода. Чтобы этот кислород перевести в оксид алюминия (при восстановлении металлов из оксидов железа, титана, кремния, ванадия и марганца), потребуется израсходовать 3634 кг А1.A total of 3230 kg of oxygen is present in a batch of 12 tons of iron, silicon, manganese, vanadium, and titanium oxides. In order to convert this oxygen to alumina (in the reduction of metals from oxides of iron, titanium, silicon, vanadium and manganese), 3634 kg of A1 will be required.

На восстановление металлов из оксидов алюминий вводится дважды (см. фиг.1). Первый раз он восстанавливает металлы из оксидов основной части шихты, за исключением железа, и кремний из оксида кремния, который поступил в шлаковую фазу, после восстановления им железа из оксидов (FeO и Fe₂О₃) из основной порции шихты. Всего за первую подачу расходуется 3030 кг А1. В шлаковой фазе после расхода указанного количества алюминия будет добавка 5723 кг оксида алюминия, а всего (с учетом 350 кг Al₂О₃ и 300 кг MgO, которые имелись в основной части порции шихт) оксидов в шлаке будет 6373 кг. Температура плавления такого шлака будет более 2000°С.For the reduction of metals from oxides, aluminum is introduced twice (see figure 1). For the first time, it reduces metals from oxides of the main part of the charge, with the exception of iron, and silicon from silicon oxide, which entered the slag phase, after reduction of iron from oxides (FeO and Fe ₂ О ₃ ) from the main portion of the charge. In total, 3030 kg of A1 is consumed for the first supply. In the slag phase, after the specified amount of aluminum is consumed, there will be an additive of 5723 kg of aluminum oxide, and in total (taking into account 350 kg of Al ₂ O ₃ and 300 kg of MgO, which were in the main part of the charge portion), the oxides in the slag will be 6373 kg. The melting point of such slag will be more than 2000 ° C.

Во время добавки в шлаковую фазу оксида алюминия в металлическую фазу добавляется железо, поскольку алюминий вводится не в чистом виде, а в виде ферроалюминия, в котором железа 20%.During the addition of iron to the slag phase of aluminum oxide, iron is added to the metal phase, since aluminum is not introduced in its pure form, but in the form of ferroaluminium, in which iron is 20%.

Чтобы иметь температуру плавления шлаковой фазы порядка 1800°С, в шлаковую фазу следует ввести 1627 кг оксида кальция, и тогда масса шлаковой фазы будет 8000 кг, в которой оксида кальция и оксида магния будет, соответственно, около 20% и около 3%. Полученную шлаковую фазу методом шлакоотсоса следует полностью слить из плавильного агрегата. Фактически слитая шлаковая фаза представляет собой плавленый клинкер (ПК), пригодный для получения из него цемента марок ВГЦ-1 и ВГЦ-2. При необходимости магний из оксида в шлаковой фазе может быть алюминием восстановлен и в газовой фазе из плавильной камеры 4 агрегата 1 удален. Для выполнения операции по удалению из шлаковой фазы оксида магния в плавильной камере создается необходимое разрежение (порядка 8 мм рт. ст.), позволяющее алюминием восстановить магний из оксида. Если получаемый пар магния отвести в специальную камеру и там окислить, то будет получено 300 кг качественного переклаза.In order to have a melting point of the slag phase of the order of 1800 ° C, 1627 kg of calcium oxide should be introduced into the slag phase, and then the mass of the slag phase will be 8000 kg, in which calcium oxide and magnesium oxide will be, respectively, about 20% and about 3%. The resulting slag phase by the method of slag suction should be completely drained from the melting unit. In fact, the slag phase is a fused clinker (PC), suitable for producing cement of grades VGC-1 and VGC-2 from it. If necessary, magnesium from the oxide in the slag phase can be reduced by aluminum and removed from the melting chamber 4 of unit 1 in the gas phase. To perform the operation to remove magnesium oxide from the slag phase in the melting chamber, the necessary rarefaction (about 8 mm Hg) is created, which allows aluminum to recover magnesium from the oxide. If the resulting magnesium vapor is taken to a special chamber and oxidized there, then 300 kg of high-quality crosslink will be obtained.

Второй раз алюминий вводится на восстановление металлов из оксидов после того, как восстановленный из основной части порции шихты титан восстановит железо из дополнительной части порции шихты, после чего в виде оксида титана сплавится с другими оксидами дополнительной части порции шихты. Задача второй порции алюминия, таким образом, заключается в том, чтобы восстановить титан из основной части порции шихты и восстановить титан, кремний, ванадий и марганец из оксидов дополнительной части порции шихты. Вторая порция алюминия в данном случае должна иметь массу 604 кг. Масса оксида алюминия из этого количества алюминия в шлаковой фазе будет 1141 кг. Добавка оксида магния в шлаковую фазу составит 60 кг и оксида кальция 300 кг и тогда оксида кальция в шлаковой фазе будет не менее 20%, а всего сливаемая сразу шлаковая фаза будет иметь массу 1500 кг. Фактически это будет вторая порция ПК, пригодная для переработки на цемент марок ВГЦ-1 и ВГЦ-2.The second time aluminum is introduced for the reduction of metals from oxides after the titanium recovered from the main portion of the charge portion reduces iron from the additional portion of the charge portion, after which it is fused with other oxides of the additional portion of the charge portion in the form of titanium oxide. The task of the second portion of aluminum, therefore, is to restore titanium from the main portion of the portion of the charge and to recover titanium, silicon, vanadium and manganese from the oxides of the additional portion of the portion of the charge. The second portion of aluminum in this case should have a mass of 604 kg. The mass of aluminum oxide from this amount of aluminum in the slag phase will be 1141 kg. The addition of magnesium oxide to the slag phase will be 60 kg and calcium oxide 300 kg and then the calcium oxide in the slag phase will be at least 20%, and the total slag phase that is drained immediately will have a mass of 1500 kg. In fact, this will be the second portion of PC suitable for processing to cement grades VGC-1 and VGC-2.

Восстановленное из основной части порции шихты безуглеродистое железо, с частью ванадия, представляющее собой первый товарный продукт, рекомендуется из плавильной камеры слить. Оставшаяся часть металлической фазы (БЖ) далее будет пополнена металлами, которые восстановит алюминий при первом его вводе в плавильную камеру агрегата, железом, которое восстановит титан из дополнительной части порции шихты (1140 кг Ре), и железом, которое поступило в плавильную камеру агрегата с первой порцией алюминия (757 кг Fe). Шлаковая фаза, после восстановления железа титаном из дополнительной части порции шихты, будет иметь оксид титана, содержащийся в порции шихты (12 т), и оксиды кремния, магния, марганца и алюминия, которые содержались в дополнительной части порции шихты.The carbon-free iron recovered from the main portion of the charge portion, with the vanadium portion representing the first commercial product, is recommended to be drained from the melting chamber. The remaining part of the metal phase (BZ) will then be replenished with metals that will restore aluminum when it is first introduced into the melting chamber of the unit, with iron, which will restore titanium from an additional part of the charge portion (1140 kg of Pe), and iron, which entered the melting chamber of the unit with the first portion of aluminum (757 kg Fe). The slag phase, after reduction of iron with titanium from an additional part of the batch, will have titanium oxide contained in the batch (12 t), and oxides of silicon, magnesium, manganese and aluminum, which were contained in the additional part of the batch.

Далее до 80% металлической фазы, пополненной указанными металлами, за счет создания в накопителе жидкого оборотного ферросилиция 3 необходимого разрежения, перекачивается в накопитель. Сразу после этого в остаток металлической фазы следует ввести титан (720 кг), кремний (30 кг) и марганец (7 кг), которые будут восстановлены второй порцией алюминия, при этом в металлическую фазу поступит 151 кг железа, а в шлаковую фазу должно поступить необходимое количество оксида кальция.Further, up to 80% of the metal phase replenished with the indicated metals, due to the creation of the necessary rarefaction 3 of the necessary rarefaction in the drive of liquid reverse ferrosilicon, is pumped to the drive. Immediately after this, titanium (720 kg), silicon (30 kg) and manganese (7 kg) should be introduced into the remainder of the metal phase, which will be reduced by a second portion of aluminum, while 151 kg of iron will enter the metal phase, and the slag phase must enter the required amount of calcium oxide.

Следующие операции: полный слив из плавильной камеры 4 агрегата 1 шлаковой фазы (порядка 1500 кг плавленого клинкера); полный слив из плавильной камеры 4 агрегата 1 металлической фазы (порядка 1140 кг титаносодержащей лигатуры, в которой титана около 50%, железа 34%, кремния 16%); сразу, после слива из плавильной камеры 4 агрегата 1 титаносодержащей лигатуры и перекрытия сливной летки 18, полный слив из накопителя 3 в плавильную камеру 4 оборотного ферросилиция (порядка 4290 кг, в котором железа порядка 55% и кремния порядка 44%).The following operations: complete discharge from the smelting chamber 4 of the unit 1 of the slag phase (about 1500 kg of fused clinker); complete draining of the unit 4 of the unit 1 of the metal phase from the melting chamber (about 1140 kg of a titanium-containing alloy, in which titanium is about 50%, iron 34%, silicon 16%); immediately after draining from the melting chamber 4 of the unit 1 of the titanium-containing ligature and closing the drainage gap 18, the draining from the drive 3 into the melting chamber 4 of reverse ferrosilicon (about 4290 kg, in which iron is about 55% and silicon is about 44%) is completely drained.

Слитый в плавильную камеру и приведенный во вращение оборотный ферросилиций является металлической подложкой, на которую можно будет подавать следующую основную часть порции шихты. В этой подложке может оказаться недостаточно кремния, чтобы полностью восстановить железо из оксидов в основной части новой порции шихты, но недостача небольшая и может быть компенсирована подачей добавки ферросилиция, например, ферросилиция марки ФС75 в накопитель 3.Recycled ferrosilicon fused into the melting chamber and brought into rotation is a metal substrate, onto which it will be possible to supply the next main part of the charge portion. There may not be enough silicon in this substrate to completely restore the iron from the oxides in the main part of the new portion of the charge, but the shortage is small and can be compensated by the addition of ferrosilicon additives, for example, FS75 ferrosilicon in storage 3.

Следующий слив из плавильной камеры безуглеродистого железа будет превышать массу железа, которая восстанавливается из основной части порции шихты. Масса увеличенной части БЖ соответствует массе, которая поступает в плавильную камеру агрегата вместе с порциями алюминия. Увеличенная часть массы БЖ должна расходоваться на приготовление ферроалюминия, который нужен для восстановления металлов из оксидов в порции шихты. Это БЖ, таким образом, можно считать оборотным.The next discharge from the melting chamber of carbon-free iron will exceed the mass of iron, which is restored from the main part of the portion of the charge. The mass of the enlarged part of the BZ corresponds to the mass that enters the melting chamber of the unit together with portions of aluminum. An increased part of the mass of the BZ should be spent on the preparation of ferroaluminium, which is necessary for the reduction of metals from oxides into batches. This BZ, therefore, can be considered negotiable.

В приведенном примере показано, что получается при переработке принятой порции шихты массой 12 т. Переработка 1 т шихты по предлагаемому способу позволяет получить: титаносодержащей лигатуры порядка 95 кг, в которой титана 60 кг, безуглеродистого железа порядка 570 кг и плавленого клинкера порядка 790 кг. Алюминия при этом будет потрачено 303 кг.The above example shows what happens when processing the accepted portion of the charge weighing 12 tons. Processing 1 ton of the charge according to the proposed method allows to obtain: titanium-containing alloys of the order of 95 kg, in which titanium is 60 kg, carbon-free iron is about 570 kg and fused clinker is about 790 kg. In this case, 303 kg of aluminum will be spent.

В ГОСТе на ферротитан для разных марок предусматривается возможное содержание алюминия 4-14%. Лишний алюминий может быть введен со второй порцией подачи его на восстановление металлов из оксидов. В связи с этим расход алюминия на тонну перерабатываемой шихты около 310 кг.In GOST, ferrotitanium for various grades provides for a possible aluminum content of 4-14%. Excess aluminum can be introduced with a second portion of its supply to the reduction of metals from oxides. In this regard, the consumption of aluminum per ton of processed charge is about 310 kg.

Реакции, при которых осуществляется восстановление металлов из оксидов, носят экзотермический характер, т.е. идут с выделением тепла. При восстановлении металлов из оксидов 1 кг кремния или алюминия выделяется до 4 кВт-час энергии. При расходе кремния на восстановление железа около 2000 кг энергии выделяется до 8000 кВт-час. Этой энергии хватает на то, чтобы при регламентированной подаче основной части порции шихты в плавильную камеру 4 плавильного агрегата 1 нагреть, расплавить и нагреть расплав до необходимой температуры порядка 1600°С.The reactions in which metals are reduced from oxides are exothermic, i.e. come with heat. When recovering metals from oxides of 1 kg of silicon or aluminum, up to 4 kWh of energy is released. At a silicon consumption of about 2000 kg of energy, up to 8000 kWh is released. This energy is enough to ensure that under the regulated supply of the main part of the batch of the charge into the melting chamber 4 of the melting unit 1, heat, melt and heat the melt to the required temperature of about 1600 ° C.

При последующем восстановлении металлов из оксидов расходуется 3634 кг алюминия, при этом выделяется порядка 15 тыс. кВт-час энергии. На расплавление и нагрев до температуры 1800°С вводимого оксида кальция и нагрев металлической и шлаковой фаз до этой температуры, а также на компенсацию тепловых потерь в плавильной камере 4 агрегата 1 и в емкости 17 дополнительной камеры 2 расходуется порядка 8 тыс. кВт-час. Лишняя энергия отводится через охлаждаемые трубы 5 с водой или с получаемым в трубах перегретым паром. Нагретая вода может использоваться в системах отопления домов, а перегретый пар - для производства электроэнергии.During the subsequent reduction of metals from oxides, 3634 kg of aluminum is consumed, while about 15 thousand kWh of energy is released. About 8 thousand kW-h are consumed for the melting and heating of the introduced calcium oxide and heating of the metal and slag phases to this temperature, as well as for the compensation of heat losses in the melting chamber 4 of unit 1 and in the tank 17 of the additional chamber 2. Excess energy is diverted through cooled pipes 5 with water or with superheated steam received in the pipes. Heated water can be used in home heating systems, and superheated steam can be used to generate electricity.

На предлагаемом устройстве может перерабатываться в год до 30 тыс. тонн концентрата, при этом возможная прибыль с каждой тонны - до 10 тыс. руб.On the proposed device, up to 30 thousand tons of concentrate can be processed per year, while the possible profit from each ton is up to 10 thousand rubles.

На металлургическом объекте рекомендуется применять не одно устройство, а шесть, причем пять устройств использовать для переработки порций шихты из концентрата, а шестое - для приготовления ферроалюминия с 20%-ным содержанием железа.At a metallurgical facility, it is recommended to use not one device, but six, with five devices used for processing portions of the mixture from concentrate, and the sixth for the preparation of ferroaluminium with a 20% iron content.

Шестое устройство целесообразно выполнить упрощенным - без накопителя оборотного ферросилиция. Его назначение - производить ферроалюминий для всех остальных устройств на объекте и на продажу.The sixth device, it is advisable to perform a simplified - without a drive reversible ferrosilicon. Its purpose is to produce ferroaluminium for all other devices at the facility and for sale.

Металлургический объект с пятью устройствами сможет перерабатывать в год до 150 тыс. тонн титаномагнетитового концентрата, при этом получать безуглеродистое железо, например, для производства безникелевой нержавеющей металлопродукции, плавленый клинкер, например, для производства цемента марок ВГЦ-1 и ВГЦ-2 и ценную титаносодержащую лигатуру, в которой содержание титана до 50%.A metallurgical plant with five devices will be able to process up to 150 thousand tons of titanomagnetite concentrate per year, while producing carbon-free iron, for example, for the production of nickel-free stainless steel products, fused clinker, for example, for the production of cement grades VGTs-1 and VGTs-2 and valuable titanium-containing ligature, in which the titanium content is up to 50%.

При сооружении металлургического объекта с несколькими предлагаемыми устройствами, который подходит к категории мини-металлургического предприятия (ММП), сторонние инвестиции потребуются только для сооружения первого устройства для переработки концентрата и одного устройства для изготовления ферроалюминия. Остальные устройства в ММП можно будет сооружать за счет собственной прибыли.When constructing a metallurgical facility with several proposed devices, which fits into the category of a mini-metallurgical enterprise (MMP), third-party investments will be required only for the construction of the first device for processing concentrate and one device for the manufacture of ferroaluminium. The remaining devices in the IMF can be built at the expense of their own profit.

Технический результат предлагаемого способа и устройства заключается в следующем.The technical result of the proposed method and device is as follows.

Реализуется безотходная, энергосберегающая, экологически чистая технология с быстро окупаемым технологическим оборудованием.A waste-free, energy-saving, environmentally friendly technology is implemented with quickly recouping technological equipment.

Обеспечивается увеличение извлечения ванадия в безуглеродистое железо (БЖ) и титаносодержащую лигатуру, т.к. ванадий теряется только на стадии обогащения руды.Provides an increase in the extraction of vanadium in carbon-free iron (BZ) and titanium-containing ligature, because Vanadium is lost only at the ore concentration stage.

Не допускается перевод оксида титана в промежуточный продукт, из которого он далее попадает в шлак, затем в продукт малой ценности, например, в щебень для дорожного покрытия, как это происходит в случае доменного производства. Перевод титана в ценную товарную продукцию позволяет применять в технологическом процессе сравнительно дорогой восстановитель металлов из оксидов - алюминий. Большая ценовая разница титана и алюминия позволяет в несколько раз сократить окупаемость технологического оборудования.It is not allowed to transfer titanium oxide into an intermediate product, from which it further enters slag, then into a product of low value, for example, crushed stone for paving, as is the case in blast furnace production. The conversion of titanium into valuable commercial products allows the use in the process of a relatively expensive metal reducing agent from oxides - aluminum. The large price difference between titanium and aluminum allows several times to reduce the return on technological equipment.

Реализуется прогрессивная технология жидкофазного восстановления металлов из оксидов в условиях вращения расплава электромагнитным полем, позволяющих при плавке, например: полезно использовать центробежный эффект; ускоренно расплавлять подаваемую на плавку шихту и восстанавливать в ней избирательно металлы из оксидов, а также ускоренно растворять железо в алюминии при производстве ферроалюминия.A progressive technology of liquid-phase reduction of metals from oxides is realized under conditions of melt rotation by an electromagnetic field, which allows for melting, for example: it is useful to use a centrifugal effect; accelerate the melting of the charge supplied to the smelting and selectively recover metals from oxides in it, as well as accelerate the dissolution of iron in aluminum in the production of ferroaluminium.

Техпроцесс осуществляется почти без выделения газа из расплава, что значительно сокращает затраты средств на изготовление оборудования по удалению и очистке газа.The process is carried out almost without gas evolution from the melt, which significantly reduces the cost of funds for the manufacture of equipment for gas removal and purification.

Наличие в устройстве для осуществления способа накопителя оборотного ферросилиция упрощает процесс переработки шихты, сокращает время переработки каждой очередной порции шихты, позволяет исключить из состава технологического оборудования применение ковшей для слива в них оборотного ферросилиция и применения средств, позволяющих выдерживать оборотный ферросилиций в жидком виде.The presence in the device for implementing the method of storage of reverse ferrosilicon simplifies the process of processing the charge, reduces the processing time of each next portion of the charge, eliminates the use of ladles for draining reverse ferrosilicon in them and uses means that can withstand reverse ferrosilicon in liquid form.

Размещение под днищем накопителя оборотного ферросилиция индукционных единиц, которые по конструкции аналогичны индукционным единицам, размещаемым вокруг стенок и под днищем агрегата 1, позволяет снизить расходы на изготовление и электропитание индукционных единиц.Placing induction units under the bottom of the reverse ferrosilicon storage ring, which are similar in design to induction units placed around the walls and under the bottom of unit 1, can reduce the cost of manufacturing and supplying induction units.

Источники информацииInformation sources

1. Заявка на выдачу патента Российской Федерации № 2001114960.1. Application for the grant of a patent of the Russian Federation No. 2001114960.

2. Патент Российской Федерации № 2276198.2. Patent of the Russian Federation No. 2276198.

3. Патент Российской Федерации № 2207476.3. Patent of the Russian Federation No. 2207476.

4. Патент Российской Федерации № 2165461.4. Patent of the Russian Federation No. 2165461.

5. Филиппенков А.А., Дерябин Ю.А., Смирнов Л.А. Эффективные технологии легирования стали ванадием. Екатеринбург: УрО РАН, 2001.5. Filippenkov A.A., Deryabin Yu.A., Smirnov L.A. Effective alloying technologies have become vanadium. Ekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2001.

6. Леонтьев Л.И., Ватолин Н.А., Шаврин С.В., Шуманов Н.С. Пирометаллургическая переработка комплексных руд. М.: Металлургия, 1997, табл.3.6. Leontyev L.I., Vatolin N.A., Shavrin S.V., Shumanov N.S. Pyrometallurgical processing of complex ores. M .: Metallurgy, 1997, table 3.

7. Коротич В.И., Набойченко С.С., Сотников А.И., Грачев С.В., Фурман Е.Л., Ляшков В.Б. Начало металлургии. Учебник для вузов. Екатеринбург. 2000.7. Korotich V.I., Naboychenko S.S., Sotnikov A.I., Grachev S.V., Furman E.L., Lyashkov V.B. The beginning of metallurgy. Textbook for high schools. Yekaterinburg. 2000.

Claims

1. A method of processing concentrates from titanomagnetite ore, including melting the charge in a melting chamber of an electric melting unit on a liquid rotating metal substrate with the formation of slag, liquid-phase reduction of iron and other metals from slag, the formation of other slag phases and replenishment of the metal phase with reduced metals, finishing of the metal and slag phases to predetermined chemical compositions, phase discharge from the melting chamber of the melting unit, characterized in that the concentrate is processed by melting of the portion consisting of the main and additional parts, while the bulk of the charge portion is introduced onto a rotating metal substrate to reduce iron and the vanadium portion from the bulk of the charge portion by silicon contained in the metal phase - the substrate with the release of the substrate from silicon, from the melting chamber the unit is poured a set amount of the obtained carbon-free iron, and the remainder of the metal phase is fused with metals, which are obtained by reduction of titanium and manganese oxides with aluminum, silicon, vanadium oxide residue from the main part of the charge portion and from silicon oxide, which transferred to the slag phase after reduction of iron with silicon from this portion of the charge portion, slag with unreduced aluminum oxides replenished with aluminum and calcium oxides is completely drained from the melting chamber of the melting unit with obtaining the first portion of the smelter clinker for cement production or extraction of alumina from it, then iron is recovered from the additional filler by titanium from the newly formed metal substrate per part of the batch of the mixture with obtaining ferrosilicon with the addition of vanadium and slag containing titanium oxide from the main and additional parts of the batch of the mixture and oxides of silicon, manganese, magnesium, the remainder of the vanadium oxide from the additional part of the batch of the mixture, ferrosilicon with the addition of vanadium in the specified amount from the melting chamber of the melting unit is drained and stored as a reverse for use in the processing of the next main portion of the batch of the charge, and the remainder of the ferrosilicon is fused with titanium, silicon, manganese and nadium obtained by the reduction of these metals with aluminum from slag containing titanium oxide from the main and additional parts of a portion of a charge and oxides of silicon, manganese and vanadium from an additional part of a portion of a concentrate, in this case a titanium-containing ligature and slag replenished with aluminum oxide and calcium are completely drained to obtain a second portion of fused clinker for cement production, the obtained titanium-containing ligature from the melting chamber of the melting unit is completely drained, reverse ferrosilicon th return to the melting chamber of the unit with the formation of a metal substrate for processing the next main part of the portion of the charge.

2. The method according to claim 1, characterized in that when recovering metals from slag oxides with aluminum, ferroaluminium is used.

3. The method according to claim 1, characterized in that the carbon-free iron and reverse ferrosilicon with the addition of vanadium are drained to 80% of the amount of product produced.

4. The method according to claim 1, characterized in that when forming the metal substrate for processing the next main part of the portion of the concentrate, commodity ferrosilicon is added to the circulating amount of ferrosilicon, which is fused with reverse ferrosilicon before being fed into the melting chamber of the electric melting unit.

5. A device for processing concentrates from titanomagnetite ore, including an electric melting unit having a melting chamber, induction units for melting and heating the charge, a sealed lid with holes for supplying batches of the charge to the melting chamber, a liquid metal phase accumulator with a sealed lid, characterized in that it is provided with an additional container located between the melting unit and the liquid metal phase accumulator connected through the lower metal wire with a melting chamber, and through the upper metal wire - with the liquid metal phase accumulator, at least three induction units are placed under the bottom of the liquid metal phase accumulator equipped with an energy supply system for heating and moving the metal phase, and the sealed accumulator lid is made with holes relative to which are placed nodes connected to the liquid metal phase supply system in the additive storage device, as well as to the system for creating a reduced or increased in the storage device pressure in an inert gas atmosphere.

6. The device according to claim 5, characterized in that the induction units located under the bottom of the drive are made similarly placed under the bottom of the melting unit.