SU1574666A1 - Способ получени ванадиевых сплавов в дуговой электропечи с магнезитовой футеровкой - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретно к способам производства ферросплавов и лигатур с ванадием в дуговых печах с магнезитовой футеровкой. Целью изобретени   вл етс  снижение расхода п тиокиси ванади , повышение стойкости футеровки печи, утилизаци  отходов производства ванадиевого сырь . Предложено первый период плавки проводить в две стадии: на первой загружать и проплавл ть окускованную офлюсованную смесь из пыли и шлама химико-металлургической переработки конверторного ванадиевого шлака, известково-магнезиальной и железорудной добавок при массовом содержании компонентов соответственно 25 - 50, 45 - 60 и 5 - 15%, оборотный шлак и ферросилиций, причем загрузку и проплавление этих шихтовых материалов производить дискретно до наплавлени  необходимого количества ванадийсодержащего полупродукта с промежуточным сливом отвального шлака после проплавлени  каждой очередной порции шихтовых материалов, а на второй стадии первого периода плавки загружать и проплавл ть смесь из п тиокиси ванади , ферросилици  и извести. За счет использовани  ванадийсодержащих пылей и шламов, улучшени  физико-химических свойств получаемых свойств оксидных расплавов удельный расход п тиокиси ванади  снижен в среднем на 20 кг, а магнезиальных огнеупоров - на 40 кг. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретнее к способам производства ферросплавов и лигатур с ванадием.

Цель изобретени  - снижение расхода п тиокиси ванади , повышение стойкости футеровки печи, утилизаци  отходов производства ванадиевого- сырь .

i

В отличие от известного способа первый период плавки разбиваетс  на две стадии с дискретным проплавлением шихты и выпусками отвального шлак , при этом предусматриваетс  использование в качестве окисной железосодержащей части шихты предварительно окус- кованной офлюсованной смеси из пыли и шлама химико-металлургической переработки конвертерного ванадиевого шпака , известково-магнезиальной и железорудной добавок при массовом содерж нии компонентов в смеси соответственно 25-50, 45-60 и 5-15%.

Использование такого шихтового материала обусловлено следующими технологическими предпосылками к достигаемыми при этом положительными результатами .

Пыли и шламы химико-металлургической переработки конвертерного ванадиевого шпака  вл ютс  отходами, получаемыми в результате окислительного обжига, кислотного растворени  шлаков и последующего разделени  компонентов.

Отвальные шламы содержат, мас,%: УгО 1,5-2,6; SiO-z. 18,0-20,6; CaO 0,15-0,50; MgO 0,3-0,6; A1203 1,7- 2,0; MnO 7,0-8,5; Стг03 6,0-7,5; Ti028,0-9,5; Рег03 45-50, P205 0,04

0,06; 1,0-1,5; S04 2,0-3,0.

Содержание оксидов ценных металлов в шламе (железа, ванади , марганца , хрома и титана) достигает 78%, в том числе железа и ванади  более 50%.

Окускованна  офлюсованна  смесь  вл етс  частью шихты, исЬользуемой на первой стадии первого периода плавки дл  получени  ванадийсодержа- щего полупродукта. Такой полупродукт позвол ет уменьшить расход технической п тиокиси ванади  на последующей второй стадии первого периода плавки и на плавку в целом.

Ввод в состав смеси известково- магнезиальной добавки обусловлен повышенным содержанием кремнезема (18,0-20,6%) и пониженным содержанием оксидов кальци  и магни  соответственно 0,15-0,50 и 0,3-0,6% в отходах ванадиевого производства.

Оксид кальци  ввод т в состав смеси из расчета ошлаковани  оксида кремни  как содержащегос  в самих шихтовых материалах, проплавл емых на первой стадии первого периода плавки, так и образующегос  на этой стадии плавки в результате восстановлени  оксидов железа, марганца, хрома, титана и ванади  с получением шлака основностью 1,5-2,3, характерного дл  конца первого восстановителного периода плавки, проводимой по известной технологии.

Оксид магни  ввод т в состав смес в количестве, обеспечивающем получен

г 5

10

f5

20

е

25

5746664

сливного отвального шлака, содержащего 4-7% MgO. Такое содержание магнезии также характерно дл  конца первого восстановительного периода плавки., проводимой по обычной технологии. Присутствие оксида магни  в смеси уменьшает переход магнезии из футеровки в шлак, т.е. повышает ее стойкость .

При содержании в смеси пыли и шлама менее 25% концентраци  п тиокиси ванади  в ней не превышает 0,5%. При прочих равных услови х это или приводит к получению полупродукта с низким содержанием ванади  или требует большого расхода смеси. И первое, и второе нецелесообразно как с экономической , так и с технологической точек зрени .

При содержании в смеси пыли и шлама более 50% дол  железорудной добавки в смеси составл ет менее 5%, что затрудн ет спекание смеси и не обеспечивает достаточной прочности агломерата.

При содержании известково-магне- зиальной добавки в смеси менее 45% основность отвального сливного шлака меньше 1,5, а содержание магнезии меньше 4%. Это затрудн ет восстановление . из шлака в полупродукт, в результате чего содержание в сливном отвальном шлаке превышает 0,3%. Кроме того, начинаетс  процесс интенсивного перехода магнезии из футеровки печи в шлак.

При содержании известково-магнезиальной добавки в смеси более 60% формируетс  сливной шлак с основностью более 2,3. Такой шлак дл  поддержани  его необходимой жидкотеку- чести требует повышенного расхода электроэнергии. Кроме этого, увеличиваетс  количество шлака в печи, что св зано с дополнительными потер ми п тиокиси ванади  и снижением производительности печи.

При содержании железорудной добавки в смеси менее 5% не обеспечиваетс  получение достаточно прочного агломерата .

При содержании железорудной добавки в смеси более 25% концентраци  V205 в ней не превышает 0,5%, что экономически и технологически нецелесообразно .

Пределы содержани  компонентов окускованной офлюсованной смеси определены экспериментально и  вл ютс 

30

35

40

45

50

55

оптимальными, обеспечивающими наиболее высокие технико-экономические показатели процесса получени  ванадиевых сплавов по предлагаемому способу

Поскольку пыли и пшамы химико-ме- таллургической переработки конвертерного ванадиевого шлака содержат по- верхностно-активные вещества, мелкодисперсные шламы легко подвергаютс  окомкованию как в чистом виде, так и в смеси с флюсующими и железорудными добавками. Поэтому по техническим возможност м производства офлюсованна  смесь может быть приготовлена методом предварительного окомковани  компонентов смеси в заданных соотношени х известными способами, в оком- ковательных барабанах, тарельчатых гранул торах, бегунах и других смешивающих окомковательных устройствах

Пример. Выплавку феррованади  производили в дуговой электропечи ДС-6Н1 с магнезитовой футеровкой, мощность трансформатора 4000 кВА. В качестве оксидной железосодержащей части шихты использовали предварително окускованную методом агломерации офлюсованную смесь из пыли и шлама химико-металлургической переработки конвертерного ванадиевого шлака, из- вестково-магнезиальной и железорудной добавок, содержащую, %: РеоБШ), 15-25; . 0,5-1,5; СаО 45-55; Si02 6-12; MgO 5-8; MnO 2-4; Сг203 2-4; Ti02 3-5; А1гОэ 0,8-1,5.

Первый период плавки вели в две стадии. На первой стадии в печь загружали у проплавл ли за три приема 7200 кг окускованной о.флюсованной смеси, 1800 кг оборотного шлака и 1500 кг 75%-ного ферросилици . После ввода и проплавлени  каждой очередной порции шихтовых материалов, соответственно 2400, 600 и 500 кг, производили промежуточный слив отвального шлака.

После завершени  первой стадии первого периода плавки получили около 3000 кг полупродукта, содержащего , %: С 0,1; Si 18; V 8; Мл 6; Сг 5; Ti 3, железо остальное.

Сливной отвальный шлак содержал V2050,25%; СаО 56; SiOz28; MgO 6.

На жидкий ванадийсодержащий полупродукт загружали смесь из п тиокиси. ванади , извести и ферросилици  в количествах и соотношени х, обеспечивающих получение после завершени  второй стадии первого периода плавю

5

0

5

0

5

0

5

0

5

сплава, содержащего, Я: V 25-35; Si 15-25; С 0,3-0,5 и сливного отвального шлака приведенного выше состава .

После этого проводили второй восстановительный и третий рафинировочный периоды плавки, не отличающиес  от технологии известного способа.

Во втором восстановительном периоде в печь вводили смесь п тиокиси ванади , извести и 75%-ного ферросилици  в количествах и соотношени х, обеспечивающих получение сплава, содержащего , %: V 37-40; Si 9-12; С 0,4-0,6.

В третьем рафинировочном периоде плавки в печь вводили смесь п тиокиси ванади  и извести, обеспечива  получение сплава, содержащего, %: V 40- 50; .Si 0,7-2,0, и рафинировочного шлака, содержащего 15-20 7, V20S.

Расход шихтовых материалов и состав и распределение их по периодам плавки дан в табл.1.

Основные технико-экономические показатели процесса получени  феррованади  по предлагаемому способу приведены в табл.2.

Использование предлагаемого способа позвол ет снизить расход п тиокиси ванади  в среднем на 20 кг/т феррованади  за счет ввода в состав смеси ванадийсодержащих пылей и пшамов химико-металлургической переработки конвертерного ванадиевого шлака; расход магнезитовых огнеупоров в среднем на 40 кг/т, феррованади  за счет ввода в состав смеси известково-маг- незиальной добавки.

Кроме этого, ликвидаци  шламовых ванадийсодержащих полей в результате использовани  шламов в технологическом процессе обеспечивает улучшение экологических условий окружающей среды .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  ванадиевых сплавов в дуговой электропечи с магнезитовой футеровкой, включающий загрузку и расплавление окисной железосодержащей части шихты, оборотного шлака, п тиокиси ванади , ферросилици  и извести с последующим сливом отвального шлака первого периода плавки, проведение второго восстановительного и третьего рафинировочного периодов плавки, отличающийс  тем, что, с целью снижени  расхода п тиокиси ванади , i повышени  стойкости фут еровки печи, утилизации отходов производства ванадиевого сырь , первый период плавки провод т в две стадии: на первой стадии загружают и проплавл ют окус- кованную офлюсованную смесь из пыли и шлама химико-металлургической

   i

   i 574666 8

   i 25-50, 45-60 и 5-15%, оборотный шпак и ферросилиций, причем загрузку и проплавление этих шихтовых материалов производ т дискретно до наплав- лени  необходимого количества вана дийсодержащего полупродукта с промежуточным сливом отвального шлака после проплавлени  каждой очередной пор

   переработки конвертерного ванадиевого JQции шихтовых материалов, а на второй

   шлака,известково-магнезиальной й же-стадии первого периода плавки загрулезорудной добавок при массовом ТГо-жают и проплавл ют смесь из п тиокиси

   держании компонентов соответственнованади , ферросилици  и извести.

   Расход шихтовых материалов (в кг) на выплавку 1 т феррованади  ( ванади ) к химический состав ванадиевых сплавов по периодам плавки по известному и предлагаемому способам получени  ванадиевых сплавов

   1005 630

   75

   660 Z320

   Таблица 1

   0

   0

   420 190

   20

   650

   0,3 29,0 16,0 4,

   420 690

   35

   660 650

   2400

   200 20

   40

   300

   0,4 39,0 10,0 4,5

   360

   350

   0,4 51,0 2,0 4,1

   980 710

   75

   660 1300

   2400

   Таблица2