SU1527307A1

SU1527307A1 - Method of preparing vanadium-containing initial material for ferrovanadium melting

Info

Publication number: SU1527307A1
Application number: SU884408448A
Authority: SU
Inventors: Николай Григорьевич Гладышев; Станислав Павлович Кошелев; Ефим Михайлович Рабинович; Георгий Федорович Мастыков; Александр Сергеевич Белкин; Николай Иванович Денисов
Original assignee: Научно-производственное объединение "Тулачермет"
Priority date: 1988-02-22
Filing date: 1988-02-22
Publication date: 1989-12-07

Abstract

Изобретение относитс к черной металлургии, конкретно к способам подготовки ванадийсодержащего сырь дл выплавки феррованади , в частности дл рафинировани технической п тиокиси ванади от железа и марганца. Целью изобретени вл етс получение ванадийсодержащего сырь с высоким отношением оксида ванади к оксидам железа и марганца, интенсификаци процесса и снижение потерь ванади . Предложено оксидный расплав получать из технической п тиокиси ванади и извести, а обрабатывать его феррованадием, содержащим 47-53% ванади , 1-3% кремни , 0,3-0,1% углерода. При обработке оксидного расплава феррованадием исключаютс потери ванади с попутным металлом, как это имеет место в известном способе, в 2-5 раз увеличиваетс соотношение V₂O₅/FE₂O₃+MNO в расплаве в результате его рафинировани . 4 табл.The invention relates to ferrous metallurgy, specifically to methods for preparing vanadium-containing raw materials for the smelting of ferrovanadium, in particular for the refining of technical vanadium pentoxide from iron and manganese. The aim of the invention is to obtain vanadium-containing raw materials with a high ratio of vanadium oxide to iron and manganese oxides, to intensify the process and reduce vanadium losses. It is proposed to obtain oxide melt from technical vanadium and lime thioxides, and treat it with ferrovanadium containing 47-53% vanadium, 1-3% silicon, 0.3-0.1% carbon. When treating an oxide melt with ferrovanadium, loss of vanadium with a passing metal is excluded, as is the case in the known method, the V ₂ O ₅ / FE ₂ O ₃ + MNO ratio in the melt increases by 2-5 times as a result of its refining. 4 tab.

Description

Изобретение относитс к черной металлургии, а именно к способам подготовки ванадийсодержащего сырь дл выплавки феррованади , в частности дл рафинировани технической п ти- окиси ванади от железа и марганца.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to methods for preparing vanadium-containing raw materials for the smelting of ferrovanadium, in particular for the refinement of technical vanadium oxide from iron and manganese.

Целью изобретени вл етс получение ванадийсодержащего сырь с высоким отношением оксида ванади к оксидам железа и марганца, интенсификаци процесса и снижение потерь ванади .The aim of the invention is to obtain vanadium-containing raw materials with a high ratio of vanadium oxide to iron and manganese oxides, to intensify the process and reduce vanadium losses.

Оксидный расплав получают из технической п тиокиси ванади и извести , а обрабатывают его феррованадием , содержащим 7-53% ванади , 1-3 кремни , 0,3-1,0% углерода.Oxide melt is obtained from technical vanadium and lime thioxide, and is treated with ferrovanadium containing 7-53% vanadium, 1-3 silicon, 0.3-1.0% carbon.

Использование в качестве оксидного ванадийсодержащего материала технической п тиокиси ванади обусловлено возросши требовани ми к качеству феррованади . В частности, . выплавл емый известным способом феррованадий содержит 1,7-,0% марганца . В то же врем требуетс феррованадий , содержащий 0,8; 0,6; О, и даже 0,2 марганца при содержании ванади не менее S0%. Отсюда видна потребность ванадиевого производства в сырье с высоким содержанием оксида ванади и низким содержанием посторонних оксидов, в частности оксида марганца, т.е. требуетс специальна подготовка ванадийсодержаСПThe use of vanadium technical pentoxide as an oxide vanadium-containing material is due to the increased requirements for the quality of ferrovanadium. In particular, . Ferrovanadium smelted in a known manner contains 1.7-, 0% manganese. At the same time, ferrovanadium is required, containing 0.8; 0.6; Oh, and even 0.2 manganese with a vanadium content of at least S0%. Hence the need for vanadium production in raw materials with a high content of vanadium oxide and a low content of extraneous oxides, in particular manganese oxide, i.e. special preparation of vanadium containing sponge is required

ю Yu

соwith

дего сырь , в частности технической п тиокиси ванади , к плавке.This means that raw materials, in particular technical vanadium oxide, are melted.

Использование феррованади дл рафинировани расплава практически полностью исключает потери ванади , поскольку в отличие от известного способа в результате обработки расплава получаетс стандартный феррованадий , а не попутный некондиционный металл.The use of ferrovanadium for melt refining almost completely eliminates vanadium losses, since, unlike the known method, as a result of melt processing, standard ferrovanadium is obtained, and not by-product substandard metal.

Определ юща роль принадлежит содержанию в феррованадии, используемом дл обработки расплава, п тиокиси ванади с известью, ванади , крем- ни и углерода.The content of ferrovanadium used to treat melt, vanadium pentoxide with lime, vanadium, silicon, and carbon is decisive.

Оптимальный состав феррованади установлен экспериментально. Во всех опытах массовое отношение расплав/феррованадий поддерживалось равным 0,3, основность расплава 2,0. Перемешивание расплавов осуществл лось азотом. В аналогичных услови х проводились опыты по известному способу с использованием в качестве восстановител жидкого чугуна. В результатах экспериментов показатели рафинировани ванадийсодержащего сырь приведены в пересчете на 100%-ное содержание оксидов ванади , железа и марганца The optimal composition of ferrovanadium is established experimentally. In all experiments, the mass ratio of the melt / ferrovanadium was maintained at 0.3, the basicity of the melt was 2.0. The melts were mixed by nitrogen. In similar conditions, experiments were carried out by a known method using liquid iron as a reducing agent. In the experimental results, the indicators of refining vanadium-containing raw materials are given in terms of the 100% content of vanadium, iron and manganese oxides.

В табл. 1 показано вли ние содержани ванади в сплаве.In tab. Figure 1 shows the effect of vanadium in the alloy.

В табл. 2 показано вли ние содер- жани кремни в сплаве.In tab. Figure 2 shows the effect of silicon content in the alloy.

В табл. 3 показано вли ние содержани углерода в сплаве.In tab. Figure 3 shows the effect of carbon in the alloy.

Из приведенных в табл. 1-3 данных следует, что предлагаемый способ обеспечивает степень восстановлени железа и марганца из ванадийсодержа- щего сырь соответственно в пределах 55-82 и 50-77 при степени перехода ванади в сплав 3-10,5 и отношении оксида ванади к оксидам железа и марганца 17,,5. Средние значени аналогичных показателей при использовании известного способа составл ют соответственно +5, , 20 и 12,5:From the table. 1-3 data shows that the proposed method provides a degree of reduction of iron and manganese from vanadium-containing raw materials, respectively, between 55-82 and 50-77, with a degree of vanadium transition into an alloy of 3-10.5 and the ratio of vanadium oxide to iron and manganese oxides 17, 5. The average values of similar indicators when using a known method are respectively +5,, 20 and 12.5:

Таким образом, предлагаемый способ подготовки ванадийсодержащего сырь дл выплавки феррованади по сравнению с известным способом обеспечивает более высокую (в 1,3 раза) степень рафинировани сырь от оксидов железа и марганца и меньший в 3 раза переход ванади в сплав из рафинируемого сырь при увеличении отношени оксида ванади к оксидам железаThus, the proposed method of preparing vanadium-containing raw materials for smelting ferrovanadium in comparison with the known method provides a higher (1.3 times) degree of refining of raw materials from iron and manganese oxides and a 3-fold lower transition of vanadium to the alloy of refined raw materials with an increase in the oxide ratio vanadium to iron oxides

и марганца в сырье в среднем в 2,5 раза.and manganese in raw materials on average 2.5 times.

Предлагаемые пределы содержани ванади , кремни и углерода вл ютс оптимальными.При содержании в исходном сплаве менее k7% ванади , % кремни и 0,3% углерода отношениеThe proposed limits for the content of vanadium, silicon and carbon are optimal. When the content in the starting alloy is less than k7% vanadium,% silicon and 0.3% carbon, the ratio

,, ,,,,

зходитс на уровне 11,712 ,3, т.е. практически на у|ровне известного способа. При содержании в исходном сплаве более 53% ванади , 3 кремни и % углерода отношение is at 11.712, 3, i.e. practically at the level of a known method. When the content in the original alloy is more than 53% vanadium, 3 silicon and% carbon, the ratio

aU-raU-r

Ре,,0э + МпОRe ,, 0e + MPO

практически увеличива0 f, 5 Qpractically increasing 0 f, 5 Q

5five

00

етс .is.

В известном способе тер етс в среднем 20 ванади исходного -тана- дийсодержащего сырь , который переходит в жидкий передельный чугун. В предлагаемом способе 3-10,5 ванади переходит в ванадиевый сплав, который вл етс готовой металлопродукцией.In the known method, on average, 20 vanadium of the initial-tadiadium-containing raw material is lost, which goes into liquid pig iron. In the proposed method, 3-10.5 vanadiums transform into a vanadium alloy, which is a finished metal product.

Использование ванадийсодержащего qыpь , подготовленного по предлагаемому способу, обеспечивает выплавку феррованади высших марок с низким содержанием марганца (менее 1%).The use of vanadium-containing qyp prepared by the proposed method provides for the smelting of ferrovanadium of higher grades with a low content of manganese (less than 1%).

Пример. Подготовка ванадийсодержащего сырь дл выплавки феррованади .Example. Preparation of vanadium-containing raw materials for smelting ferrovanadium.

В дуговой электропечи ДС-6Н1 с магнезитовой футеровкой силикоалюмотерми- чесКИМ способом производ т выплавку феррованади , содержащего 7-SЗ% ванади , 1-3% кремни , 0,3-1% углерода, 1,8-2,3% марганца по действующей технологической инструкции. Плавку ведут в три периода: два восстановительных и рафинировочный. По достижении в третьем - рафинировочном периоде плавки приведенного выше химического состава феррованади сливают рафинировочный шлак, а феррованадий (6 т) оставл ют в печи и приступают к порционному проплавлению смеси технической п тиокиси ванади (90% V,05- ; 5% 2,5% МпО; оксиды других элементов 2,5%) с известью . Техническую п тиокись ванади и известь ввод т в количестве, обеспечивающем получение на зеркале сплава 0,9-2, t т ванадийсодержащего шлако- известкового расплава с основностью 1,6-2,25. После проплавлени всего необходимого количества материалов шлаковый расплав и сплав сливаютIn a DS-6N1 electric arc furnace with magnesite lining, using a silicoalumino-thermal method, ferrovanadium is smelted, containing 7-SЗ% vanadium, 1-3% silicon, 0.3-1% carbon, 1.8-2.3% manganese technological instruction. Melting is carried out in three periods: two reduction and refining. Upon reaching the third - refining period of melting of the above chemical composition of ferrovanadium, the refining slag is poured, and ferrovanadium (6 tons) is left in the furnace and the batch melting of the technical vanadium pentoxide mixture (90% V, 05-; 5% 2.5 % MpO; oxides of other elements 2.5%) with lime. Technical vanadium pentoxide and lime are introduced in an amount to ensure that an alloy of 0.9-2 is obtained on the mirror, t t is a vanadium-containing slag-lime melt with a basicity of 1.6-2.25. After all the necessary amount of materials has been melted, the slag melt and alloy are drained

5152730751527307

в разливомный ковш с пористой огнеупорной пробкой в днище ковша и в течение 10 мин перемешивают азотом.in a bottling bucket with a porous refractory plug in the bottom of the bucket and stirred for 10 minutes with nitrogen.

Основные результаты опытно-промышленного опробовани предлагаемого способа подготовки ванадийсодержа- щего сырь дл выплавки феррованади приведены в таблице 4.The main results of pilot testing of the proposed method of preparing vanadium-containing raw materials for ferrovanadium smelting are shown in Table 4.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность выпуска в общем объеме производства 20-301 феррованади высших марок, отвечающих требовани м новых стандартов, без изменени сырьевой структуры ванадиевого производства .The proposed method provides the possibility of producing in the total production of ferrovanadium grades 20-301 of higher grades that meet the requirements of new standards without changing the raw structure of vanadium production.

I Полученный по предлагаемому способу оксидный ванадийсодержащий шлако- известковый материал использовали взамен нерафинированной техничесчой п тиокиси ванади при выплавке высших марок феррованади . В качестве железосодержащей части шихты примен ли высокоуглеродистые металлизованные окатыши электрометаллургического комбината , феррованадий, выплавленный с использованием ванадийсодержащего сырь , подготовленного по предлагаемому способу, содержал менее 1% марганца .I Obtained by the proposed method, vanadium oxide-containing slag-lime material was used instead of unrefined technical vanadium pentoxide in the smelting of the highest grades of ferrovanadium. High-carbon metallic metallized pellets of the electrometallurgical plant, ferrovanadium smelted using vanadium-containing raw materials prepared by the proposed method, contained less than 1% manganese.

Необходимо отметить, что феррованадий , который используют в предлагаемом способе в качестве рафинирующего реагента, по отношению к технической п тиокиси ванади содержит повышенное на 0,3-0,7% количество марганца (табл. ). Это удовлетвор ет требовани м, предъ вл емым к целому р ду марок ванадиевых сплавов менее ответственного назначени .It should be noted that ferrovanadium, which is used in the proposed method as a refining reagent, with respect to technical vanadium pentoxide, contains an amount of 0.3 to 0.7% higher manganese (see table). This satisfies the requirements imposed on a whole range of less-responsible vanadium alloy grades.

42,0 62,5 78,0 79,542.0 62.5 78.0 79.5

35,0 53.8 7,8 76,035.0 53.8 7.8 76.0

15,0 10,5 ,715.0 10.5, 7

3,53.5

Примечание. Исходный сплав содержит 2% Si и 0,б5% С,Note. The starting alloy contains 2% Si and 0, B5% C,

00

Claims

The method of preparing a vanadium-containing raw material for smelting ferrovanadium, which involves melting a mixture of vanadium-containing oxide material with lime and mixing the slag melt with a carbon-containing metallic melt at a mass ratio of slag to metal in the range of 0.15-0.0 and maintaining calcium oxide to silicon oxide in the slag melt at a level of 1.6-2.25, characterized in that, in order to obtain a vanadium-containing raw material with a high ratio of vanadium oxide to iron and manganese oxides, ensifikatsii process and reducing the loss of vanadium as vanadium oxide using technical material of vanadium pentoxide, and as molten metal ug- lerodsoderzhaschego - ferrovanadium containing 53% vanadium, 1-3% silicon, 0.3-1.0% carbon.

Table 1

five

0

80.0

77.0

3.0

5.0

kO, Q 20,0

The degree of reduction of iron,% The degree of reduction of manganese,

35.0 60.0 78.0. 82,

Note, Original alloy contains 50% V and 2% Si,

table 2

"5.0

Note. The melt / ferrovanadium mass ratio is 0.3; basicity

melt 2.0; the chemical composition of the vanadium-containing material is given in terms of the total content of vanadium, iron and manganese oxides 100%.

Table k