RU2471874C1 - Method of removing titanium from high-chromium melts - Google Patents

Method of removing titanium from high-chromium melts Download PDF

Info

Publication number
RU2471874C1
RU2471874C1 RU2011151451/02A RU2011151451A RU2471874C1 RU 2471874 C1 RU2471874 C1 RU 2471874C1 RU 2011151451/02 A RU2011151451/02 A RU 2011151451/02A RU 2011151451 A RU2011151451 A RU 2011151451A RU 2471874 C1 RU2471874 C1 RU 2471874C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
titanium
slag
metal
melts
chromium
Prior art date
Application number
RU2011151451/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Львович Косырев
Александр Васильевич Павлов
Андрей Вячеславович Дубачев
Георгий Иванович Котельников
Руслан Минниярович Мустафин
Юлия Владиславовна Главатских
Юлия Викторовна Шурыгина
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Priority to RU2011151451/02A priority Critical patent/RU2471874C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2471874C1 publication Critical patent/RU2471874C1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method comprises tapping metal from furnace to ladle, building CaO-SiO2-MgO-system slag up on metal melt surface, and adding iron chloride as chlorinating agent to liquid slag. Then, melts are soaked to termination of reaction of titanium removal from metal in gas phase in the form of volatile titanium chloride. To accelerate reaction of refinement and removal of titanium chlorides from reaction zone, the melts are blown by neutral gases, for example, argon or carbon oxide.
EFFECT: higher quality and efficiency, nonpolluting process.
3 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии черных металлов и может быть использовано для рафинирования от титана сталей и сплавов на железной основе, в частности для рафинирования ферросплавов хрома с различным содержанием углерода.The invention relates to the field of metallurgy of ferrous metals and can be used for refining of titanium steel and iron-based alloys, in particular for refining chromium ferroalloys with different carbon contents.

Известен пирометаллургический способ удаления титана из ферросплавов кремния путем продувки в ковше газообразным хлором (Рысс М.А. Производство ферросплавов - М.: Металлургия, 1985, 344 с.). В этом случае жидкий ферросилиций продувается в ковше газообразным хлором, что позволяет получить сплав с содержанием около 0,5% Ti, независимо от его исходной концентрации в ферросплаве. Однако такой способ дешевле, чем выплавка чистого ферросилиция из особо чистых материалов (Гасик М.И., Лякишев Н.П., Емлин Б.И. Теория и технология производства ферросплавов - М.: Металлургия, 1988, 463 с.).Known pyrometallurgical method for removing titanium from silicon ferroalloys by blowing gaseous chlorine in a ladle (MA Ryss. Production of ferroalloys - M .: Metallurgy, 1985, 344 pp.). In this case, liquid ferrosilicon is blown with gaseous chlorine in the ladle, which makes it possible to obtain an alloy with a content of about 0.5% Ti, regardless of its initial concentration in the ferroalloy. However, this method is cheaper than the smelting of pure ferrosilicon from highly pure materials (Gasik M.I., Lyakishev N.P., Emlin B.I. Theory and production technology of ferroalloys - M .: Metallurgy, 1988, 463 pp.).

К недостаткам вышеописанного способа удаления титана из ферросплавов кремния путем продувки газообразным хлором следует отнести использование дорогих и токсичных реагентов, сложность обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий в производственных помещениях и экологичность производственного процесса. При этом сам процесс обеспечивает получение лишь относительно высоких остаточных концентраций титана в ферросплаве около 0,5% по сравнению с современными требования на уровне менее 0,1% титана в сплаве. Кроме того, этот способ детитанизации ферросплавов неприменим к хромистым ферросплавам из-за интенсивного развития вредных реакций взаимодействия газообразного хлора с ведущим элементом таких ферросплавов хромом. Это приводит к непроизводственному расходу хлора, так и к потерям ценного хрома в газовую фазу при одновременном торможении целевой реакции удаления титана.The disadvantages of the above method of removing titanium from silicon ferroalloys by purging with gaseous chlorine include the use of expensive and toxic reagents, the difficulty of ensuring normal sanitary and hygienic conditions in industrial premises and the environmental friendliness of the production process. At the same time, the process itself provides only relatively high residual titanium concentrations in the ferroalloy of about 0.5% in comparison with modern requirements at a level of less than 0.1% of titanium in the alloy. In addition, this method of detanitizing ferroalloys is not applicable to chromium ferroalloys due to the intensive development of harmful reactions of the interaction of gaseous chlorine with the leading element of such ferroalloys chromium. This leads to non-production consumption of chlorine, and to the loss of valuable chromium in the gas phase while braking the target reaction for the removal of titanium.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение вышеперечисленных недостатков.The present invention is aimed at eliminating the above disadvantages.

Это достигается тем, что при выполнении способа удаления титана из высокохромистых расплавов на поверхность металлического расплава в ковше загружают шлакообразующую смесь системы CaO-SiO2-MgO в количестве 3-10% от массы металла и хлорирующий реагент FeCl3 (хлорид железа) в количестве 1-3% от массы металла при одновременной продувке расплавов аргоном с расходом 0,2-2 м3 / (т·мин) в течение 10-40 мин. При этом титан в виде хлоридов титана удаляется из расплава в газовую фазу.This is achieved by the fact that when performing the method of removing titanium from high-chromium melts, a slag-forming mixture of the CaO-SiO 2 -MgO system in the amount of 3-10% by weight of the metal and a chlorinating reagent FeCl 3 (iron chloride) in the amount of 1 are loaded onto the surface of the metal melt in the ladle. -3% by weight of the metal while blowing the melts with argon with a flow rate of 0.2-2 m 3 / (t · min) for 10-40 minutes In this case, titanium in the form of titanium chlorides is removed from the melt into the gas phase.

Сущность изобретения состоит в следующем.The invention consists in the following.

В отличие от прототипа вместо хлорирующего реагена - газообразного хлора используют менее реакционный хлорид железа. В результате побочные реакции образования хлоридов железа отсутствуют, реакции образования хлоридов железа отсутствуют, реакции образования хлоридов хрома подавляются, а целевая реакция образования хлоридов титана еще сохраняет достаточную полноту. Для удержания легколетучего хлорида железа на поверхности жидкого феррохрома применяют шлакообразную смесь системы CaO-SiO2-MgO. Жидкий шлак такого состава растворяет хлорид железа, уменьшая, тем самым, упругость пара железа в системе. В результате хлорид железа пребывает в системе время, достаточное для полного протекания реакции детитанизации. Одновременно продувка металла в ковше аргоном перемешивает расплавы в ковше, что ускоряет доставку растворенного титана к поверхности реагирования при одновременном отводе образовавшегося тетрахлорида титана из системы металл-шлак. Вместо газообразного аргона для продувки расплавов может применяться недефицитная смесь газообразного оксида углерода СО и диоксида углерода СО2 с отношением СО/СО2 не менее 95/5 для избежания реакций окисления компонентов феррохрома диоксидом углерода.In contrast to the prototype, instead of the chlorinating reagent - gaseous chlorine, less reactive iron chloride is used. As a result, there are no side reactions of the formation of iron chlorides, reactions of the formation of iron chlorides are absent, reactions of the formation of chromium chlorides are suppressed, and the target reaction of the formation of titanium chlorides still retains sufficient completeness. To keep volatile iron chloride on the surface of liquid ferrochrome, a slag-like mixture of the CaO-SiO 2 -MgO system is used. Liquid slag of this composition dissolves iron chloride, thereby reducing the elasticity of the iron vapor in the system. As a result, iron chloride stays in the system for a time sufficient for the complete reaction of detanization. At the same time, purging the metal in the ladle with argon mixes the melts in the ladle, which accelerates the delivery of dissolved titanium to the reaction surface while simultaneously removing the formed titanium tetrachloride from the metal-slag system. Instead of argon gas, a non-deficient mixture of gaseous carbon monoxide CO and carbon dioxide CO 2 with a CO / CO 2 ratio of at least 95/5 can be used to purge the melts to avoid oxidation of the components of ferrochrome with carbon dioxide.

Другие технологические операции при осуществлении способа проводятся в соответствии с известными, действующими на ферросплавных предприятиях инструкциями.Other technological operations during the implementation of the method are carried out in accordance with the known instructions in force at ferroalloy enterprises.

В таблице 1 приведены результаты опытных плавок по предлагаемому способу. Обработке подвергался углеродистый феррохром марки ФХ800 с исходным содержанием хрома 60% и титана 0,084%. На поверхности расплава наводили шлак системы CaO-SiO2-MgO в количестве 10% от массы металла и в шлак вводили хлорирующий реагент FeCl3 в количестве 3% от массы металла с продувкой расплава аргоном с расходом 0,2 м3/(т·мин).Table 1 shows the results of experimental swimming trunks by the proposed method. The treatment was subjected to carbon ferrochrome grade ФХ800 with the initial content of chromium 60% and titanium 0,084%. On the surface of the melt, slag of the CaO-SiO 2 -MgO system was introduced in an amount of 10% by weight of the metal and a chlorinating reagent FeCl 3 in the amount of 3% by weight of the metal was introduced into the slag with the melt being blown with argon at a flow rate of 0.2 m 3 / (t · min )

По окончании продувки содержание титана в расплаве феррохрома снижалось до 0,045%, что соответствует 46% степени детитанизации, при сохранении содержания хрома в феррохроме на уровне 60%.At the end of the purge, the titanium content in the ferrochrome melt decreased to 0.045%, which corresponds to a 46% degree of detanization, while maintaining the chromium content in ferrochrome at a level of 60%.

Получаемые с помощью предлагаемой технологии ферросплавы хрома соответствуют маркам феррохрома высшей категории качества по титану, а сама технология внепечного удаления титана является перспективным и эффективным хлорным процессом, который в значительно меньшей степени, чем, например, продувка газообразным хлором с целью удаления титана, загрязняет окружающую среду при одновременном сохранении хрома в ферросплаве.The chromium ferroalloys obtained using the proposed technology correspond to ferrochrome grades of the highest quality category for titanium, and the technology of extra-furnace removal of titanium is a promising and effective chlorine process, which, to a much lesser extent than, for example, purging with gaseous chlorine to remove titanium, pollutes the environment while maintaining chromium in the ferroalloy.

Таким образом, предлагаемый способ удаления титана из высокохромистых расплавов достаточно прост, экономичен и эффективен.Thus, the proposed method for the removal of titanium from high-chromium melts is quite simple, economical and efficient.

Таблица 1Table 1 Зависимость концентрации титана в углеродистом феррохроме от продолжительности обработкиThe dependence of the concentration of titanium in carbon ferrochrome on the processing time Продолжительность плавки, минMelting time, min Концентрация титана в феррохроме [Ti], %The concentration of titanium in ferrochrome [Ti],% Степень удаления титана RTi, %The degree of removal of titanium R Ti ,% 0,000.00 0,0840,084 0,000.00 0,210.21 0,0830,083 1,191.19 1,311.31 0,0780,078 7,147.14 2,482.48 0,0730,073 13,1013.10 3,743.74 0,0680,068 19,0519.05 5,095.09 0,0630,063 25,0025.00 6,556.55 0,0580.058 30,9530.95 8,148.14 0,0530,053 36,9036.90 9,899.89 0,0480,048 42,8642.86 11,8311.83 0,0430,043 48,8148.81 14,0014.00 0,0380,038 54,7654.76 16,4916.49 0,0330,033 60,7160.71 19,3819.38 0,0280,028 66,6766.67 22,8422.84 0,0230,023 72,6272.62 27,1527.15 0,0180.018 78,5778.57 32,8732.87 0,0130.013 84,5284.52 41,4141.41 0,0080.008 90,4890.48

Claims (3)

1. Способ удаления титана из высокохромистых ферросплавов, включающий выпуск феррохрома из печи в ковш и наведение на поверхности металлического расплава шлака системы CaO-SiO2-MgO, отличающийся тем, что в жидкий шлак вводят хлорирующий реагент в виде хлорида железа FeCl3 и выдерживают расплавы металла и шлака до завершения реакций удаления титана из металла в газовую фазу в виде летучих хлоридов титана.1. The method of removing titanium from high-chromium ferroalloys, including the release of ferrochrome from the furnace into the ladle and guidance on the surface of the metal melt of the slag of the CaO-SiO 2 -MgO system, characterized in that a chlorinating agent in the form of iron chloride FeCl 3 is introduced into the liquid slag and the melts are maintained metal and slag to complete the reactions of removal of titanium from the metal into the gas phase in the form of volatile titanium chlorides. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расплавы металла и шлака продувают газообразным аргоном с расходом 0,2-2 м3/(т·мин).2. The method according to claim 1, characterized in that the molten metal and slag are purged with gaseous argon with a flow rate of 0.2-2 m 3 / (t · min). 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что расплавы металла и шлака продувают смесью газообразного оксида углерода СО и диоксида углерода СO2 при отношении СО/СO2 не менее 95/5 с расходом 0,2-2 м3/(т·мин). 3. The method according to claim 1, characterized in that the molten metal and slag are purged with a mixture of gaseous carbon monoxide CO and carbon dioxide CO 2 at a ratio of CO / CO 2 of at least 95/5 with a flow rate of 0.2-2 m 3 / (t Min).
RU2011151451/02A 2011-12-19 2011-12-19 Method of removing titanium from high-chromium melts RU2471874C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011151451/02A RU2471874C1 (en) 2011-12-19 2011-12-19 Method of removing titanium from high-chromium melts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011151451/02A RU2471874C1 (en) 2011-12-19 2011-12-19 Method of removing titanium from high-chromium melts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2471874C1 true RU2471874C1 (en) 2013-01-10

Family

ID=48806083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011151451/02A RU2471874C1 (en) 2011-12-19 2011-12-19 Method of removing titanium from high-chromium melts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2471874C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103540709A (en) * 2013-11-06 2014-01-29 河北省首钢迁安钢铁有限责任公司 Method for controlling titanium of pure steel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1113419A1 (en) * 1982-07-19 1984-09-15 Предприятие П/Я Р-6762 Method for refining steel
US5465942A (en) * 1991-11-06 1995-11-14 Kortec Ag Tuyere arrangement for the introduction of agents into a molten bath and method of operating such a tuyere arrangement
US5846479A (en) * 1996-05-15 1998-12-08 Cast House Technology Ltd. Apparatus for de-gassing molten metal
RU2316605C2 (en) * 2002-08-28 2008-02-10 Пешинэ Реналю Apparatus for blowing processing gas in melt metal

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1113419A1 (en) * 1982-07-19 1984-09-15 Предприятие П/Я Р-6762 Method for refining steel
US5465942A (en) * 1991-11-06 1995-11-14 Kortec Ag Tuyere arrangement for the introduction of agents into a molten bath and method of operating such a tuyere arrangement
US5846479A (en) * 1996-05-15 1998-12-08 Cast House Technology Ltd. Apparatus for de-gassing molten metal
RU2316605C2 (en) * 2002-08-28 2008-02-10 Пешинэ Реналю Apparatus for blowing processing gas in melt metal

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Рысс М.А. Производство ферросплавов. - М.: Металлургия, 1985, с.89-90. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103540709A (en) * 2013-11-06 2014-01-29 河北省首钢迁安钢铁有限责任公司 Method for controlling titanium of pure steel
CN103540709B (en) * 2013-11-06 2015-12-30 北京首钢股份有限公司 A kind of Clean Steel control titanium method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2011267833B2 (en) Low cost making of a low carbon, low sulfur, and low nitrogen steel using conventional steelmaking equipment
RU2471874C1 (en) Method of removing titanium from high-chromium melts
JP2010248536A (en) Method for manufacturing high manganese content metal
JP2001020006A (en) Method for desulfurizing molten ferro-alloy
US20220307098A1 (en) Method to remove copper from steel, and corresponding additive
EP2039785B1 (en) Ladle steel deoxidation method
SE454887B (en) SET TO REMOVE PHOSPHORES AND SULFUR FROM A MELTY IRON ALLOY CONTAINING CHROME
RU2219249C1 (en) Off-furnace steel treatment in ladle
RU2461635C1 (en) Method of steel out-of-furnace processing by calcium
JPWO2021106484A1 (en) Method of casting molten steel, method of manufacturing continuously cast slabs, and method of manufacturing steel materials for bearings.
RU2394107C2 (en) Procedure for alloying steel with nitrogen
RU2001123C1 (en) Method for removing phosphorous compound of metal
RU2252265C1 (en) Exothermic mixture for steel deoxidation, refining, inoculation and alloying
JP5353935B2 (en) Hot metal dephosphorization method
Zhao et al. The Establishment of Thermodynamic Model for Ti Bearing Steel-Slag Reaction and Discuss
FI72747C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV STAOL MED LAOG VAETEHALT.
RU2233339C1 (en) Method of making steel
RU2797319C1 (en) Method for smelting corrosion-resistant steel in dc electric arc steelmaking furnace with hollow graphite electrode
RU2319750C2 (en) Method and the device used for decarbonization of the steel melt
JP2008081845A (en) Method for treating slag for refining chromium-containing steel
RU2608010C1 (en) Method of steel making in electric arc furnace
RU2555304C1 (en) Method of pipe steel production
RU2754337C1 (en) Method for production of nitrogen-doped steel in bucket
SU1125263A1 (en) Method for making steel
SU619522A1 (en) Method of degassing metal

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161220