SU1488314A1

SU1488314A1 - Экзотермический брикет для леги- рования стали ванадием :

Info

Publication number: SU1488314A1
Application number: SU874245738A
Authority: SU
Inventors: Nikolaj V Tolstoguzov; Mikhail A Solovev
Original assignee: Sibirsk Metall Inst
Priority date: 1987-05-18
Filing date: 1987-05-18
Publication date: 1989-06-23

Description

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для легирования стали ванадием, а также при производстве ванадийсодержащих лигатур, Цель изобретения повышение извлечения ванадия, снижение расхода брикетов и себестоимости легирования стали. Экзотермический брикет для легирования стали ванадием содержит ванадиевый конвертерный шлак, доломит и комплексный сплав железа, кремния, ванадия и алюминия

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для легирования стали ванадием, а также при производстве ванадийсодержащих лигатур.

Целью изобретения является повышение извлечения ванадия, снижение ^расхода брикетов и себестоимости легирования стали.

в качестве восстановителя при следующем соотношении компонентов; мас.%: ванадиевый конвертерный шлак 40,045,2; комплексный сплав железа, кремния, ванадия и алюминия 45,8-52,0; доломит 8,0-9,0. Причем комплексный сплав содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: кремний 3545; ванадий 5-7; алюминий 10-15; железо остальное. Применение сплава Ре - 8ί - V - А1 в качестве восстановителя в экзотермическом брикете · обеспечивает практически полное полезное использование ванадия Сплава, дополнительный §вод в состав брикета доломита позволяет снизить количество флюса в брикете, что приводит к снижению кратности шлака., образующегося при сгорании брикета, и потерь ванадия со шлаком. При применении предлагаемых брикетов на 5-6Ζ повышается общее извлечение ванадия, в 1,9-2 раза снижается расход брикетов на легирование стали ванадием и на 30-31 руб/т уменьшается себестоимость легирования стали. 1 з.п.ф-лы,

2 табл.

Поставленная цель достигается тем, что экзотермический брикет для легирования стали ванадием, включающий ванадийсодержащий конвертерный шлак, металлический восстановитель и флюс, в качестве восстановителя содержит комплексный сплав железа, кремния, ванадия и алюминия, а в качестве флюса содержит доломит при

1488314 А1

3

1488314

4

.следующем соотношении компонентов, мае . %:

Ванадийсодержащий

конвертерный шлак 40,0-45,2

• Комплексный сплав

Ге - 5ί - V - А1 45,8-52,0

Доломит 8,0-9,0

причем сплав Ре - 5ΐ - V - А1 содержит компоненты в следующем соотноше«ии, мас.%: кремний 35-45; ванадий 5-7; алюминий 10-15; железо остальное.

Такое соотношение сплава Ре - 8ί V - А1 и ванадиевого конвертерного ,5 шлака в брикете улучшает тесноту смешения реагентов, а следовательно, повышается полнота восстановления ванадия из конвертерного, шлака, снижается кратность шлака и потери с 20 ним невосстановленных окислов ванадия.'

Сплав Ре - 8ΐ - V - А1, используемый в предлагаемом брикете, может быть получен введением вторичного 25 алюминия в ковш на выпуске ферросиликованадйя, выплавляемого дешевым карботермическим способом из ванадиевого конвертерного шлака с высоким

извлечением ванадия. 30

Применение сплава Ре - 8ί - V -. А1 в качестве восстановителя в экзотермическом брикете в предлагаемых количествах обеспечивает практически полное полезное использование ванадия сплава, в результате чего 35 общее извлечение ванадия из брикетов увеличивается на 0,6-1,1%.

Повышение содержания сплава Ре 3ί - V - А1 в брикете больше 52,0%

40

и снижение содержания ванадиевого конвертерного шлака меньше 40,0% приводит к удорожанию брикета без дальнейшего повышения извлечения ванадия. При этом также растет соотношение 8ί/ν, переходящих в металл из брикета, в результате чего сокращается сортамент сталей, для легирования которых возможно применение предлагаемых экзотермических брикетов,

Увеличение содержания ванадиевого 50 конвертерного, шлака в брикете более 45,2% и уменьшение содержания сплава Ре - δί - V - А1 менее 45,8% приводит. к ухудшению тесноты смещения компонентов, росту кратности шлака 55 и потерям невосстановленных окислов ванадия с ним, что снижает извлечение ванадия, '

Сплав Ре-δϊ-ν-Αΐ, применяемый в экзотермическом брикете, имеет состав, мас.%: 5Ϊ 35-45; V 5-7; А1 10-15; Ре остальное. Большее чем 15% количество алюминия в сплаве удорожает брикет без дальнейшего роста извлечения ванадия из конвертерного шлака, при этом растет соотношение ‘между кремнием и ванадием, переходящим в металл из брикета, что сужает сортамент сталей, легируемых предлагаемыми экзотермическими брикетами. При содержании алюминия в сплаве Ре - 5£ - V - А1 менее 10% ухудшаются показатели извлечения ванадия из предлагаемого брикета вследствие ухудшения термичности процесса восстановления конвертерного ванадиевого шлака.

Применение в эндотермическом брикете Ре - 8х - V - А1 с содержанием кремния менее 35% ухудшает извлечение ванадия из конвертерного шлака за счет снижения активности кремния в сплаве. Большее чем 45% количество кремния в сплаве Ре - 3ί· - V - А1 приводит к.росту соотношения между кремнием и ванадием, переходящими в металл из брикета.

Введение доломита в брикет в количестве 8,0-9,0% позволяет одновременно с улучшением свойств шлака дополнительно повысить тесноту смешения реагентов в брикете и за счет этого уменьшить абсолютное количество шлака, образующегося при сгорании'брикета, в результате чего снижаются потери ванадия со шлаком, извлечение ванадия из брикета достигает 99,Т%.

Пример. Брикеты различного состава прессуют на лабораторном прессе усилием Ют. В брикеты вводят металлический восстановитель (22,0% Са; 11,7 - 32,0% АП , либо алюминий (94% А1), ванадийсодержащий конвертерный шлак (16,5% V 205} 38,4%.РеО; 9,5% МпО; 17,5% 8χθι;

4.,5% ΑΙ^Ο^), плавиковый шпат марки ФК 75, известь (92,0% СаО) круйностью 0-0,5 мм. Брикеты в тигле из карбонитрида бора загружают в печь Таммана, разогретую до 1600°С.

С целью приближения к реальным условиям легирования металла брикетами на дно тигля перед дачей очередного брикета загружают мягкое железо марки ЖРОЗ в количестве 0,4 от массы брикета. После выдержки в течение

5

1488314

6

5 мин металл и шлак сливают, взвешивают и анализируют. Каждый опыт повторяют 5 раз .

Составы исследованных смесей и результаты опытов приведены в табл.

1 и 2.

Из табл. 2 следует, что применение брикетов предлагаемого состава позволяет в 1,9-2 раза снизить расход брикетов для легирования стали, на 5-6% повысить извлечение ванадия из брикета, снизить себестоимость легирования стали типа 40ХФА на 30-31 руб/т и, кроме того, за счет снйжения термичности горения брикетов существенно улучшить экологические условия обработки стали.

Claims

Формула изобретения

1. Экзотермический брикет для легирования стали ванадием, включающий ванадийсодеожащий конвертерный шлак, металлический восстановитель и флюс, отличающийся

тем, что, с цеЛью повышения извлечения ванадия, снижения расхода брикетов и себестоимости легирования стали, в качестве металлического восстановителя содержит комплексный сплав железа, кремния, ванадия и алюминия, а в качестве флюса - доломит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ванадийсодержащий конвертерный шлак Комплексный сплав железа, кремния, 40,0-45,2 ванадия, алюминия 45,8-52,0 Доломит · 8-9 2. Брикет по п. 1, отличаю-

щ и й с я тем, что комплексный сплав железа, кремния, ванадия и аллюминия

2о содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Кремний 35-45 Ванадий 5-7 Алюминий 10-15 Железо Остальное

Таблица 1

Комплект

Содержание компонентов в составе,

мае. %

1 2 3 4 ⁵ 7 8 Металлический восстановитель 42,0 45,8 47,0 50,0 52,0 56.0 58,0 50,0 Состав восста- новителя, %: V 6,4 6,5 6,5 6,7 6,7 6,6 6,4 - 8ΐ 41,3 37,7 ' 35,0 45,0 43,9 47,0 32,1 - А1 9,5 15,0 15,5 12,2 10,0 12,2 9,3 И,7 Са - - - - - - - 22,0 Ванадийсодер- жащий шлак 48,8 45,2 44,4 42,0 40,0 36,2 35,0 40,0 'Плавиковый шпат - - - - - - — 5,0 Известь - - - - - - - 5,0 Доломит 9,2 9,0 8,6 8,0 8,0 7,8 7,0

1

Ί

1488314.

8

Таблица 2

Характеристики Показатели для состава экзотермических брикетов 1 2 3 4 5 6 7 Известного Состав металла, .%: V 13,0 12,8 12,7 12,5 11,4 11,2 10 ,3 6,7 3ί 18,7 22,4 20,6 28,2 27,4 33,6 22 ,4 3,3 А1 0,6 0,8 0,7 0,8 0,5 0,8 0, 4 Не опр. Состав щлака, %: 1,7 0,4 0,3 0,3 . 0,4 о.з 0, 6 0,92 Кратность шпака, Кцм 0,93 0,82 0,78 0,74 0,61 0,61 0, 50 0,96 Общее извлечение ванадия из брикета, 2 93,6 98,6 99,0 99,1 98,7 98,9 98 ,3 92,6 Термичность горения брикета, ккал/кг 260,1 271, 8 284,6 259,1 238,8 243,5 219,9 363,6 Расход брикетов на легирование стали с 0,12% V, кг/т * 17,8 17,0 16,9 16,8 16,9 17,4 17 ,6 35,0 Удешевление легирования по сравнению с известным способом, руб/т стали с 0,12% V 31,0 30,7 30,0 30,7 31,1 30,1 30 ,6 -