SU1613503A1 - Способ обогащени конвертерного ванадиевого шлака - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретно к способам обогащени  сырь  дл  получени  ванадиймарганецсодержащих ферросплавов. Целью изобретени   вл етс  увеличение степени обогащени  шлака и повышение качества попутного металла. Способ включает селективное восстановление железа из шлакового ванадийсодержащего расплава углеродмарганецсодержащим сплавом с последующим отделением попутного металла от передельного шлака. В качестве восстановител  используют высокоуглеродистый ферромарганец при его массовом отношении к шлаковому расплаву 0,4-1,0. При этом перед селективным восстановлением железа в шлаковый расплав ввод т известь, обеспечива  основность шлака 2,5-4,0. Способ позвол ет получать обогащенный шлак, содержащий 9,8-11,9% V₂O₅, 28,0-36,0% MNO, 1,1-3,3% FEO. Из обогащенного шлака получают сплав, содержащий 15% V, 60% MN, 16% SI, используемый дл  легировани  рельсовой стали ванадием и марганцем. Способ обеспечивает более высокое (в 1,8-6,5 раза) отношение оксида ванади  к оксиду железа в обогащенном шлаке, меньший (в 2,3-3 раза) износ магнезитовой футеровки и резкое снижение содержани  фосфора в попутном металле. 2 табл.

Description

Пзобретение относитс  к области черной металлургии, конкретнее к способам обогащени  сьфь  дл  получени 

йанадиймарганецсодержапих ферросплавов .

Цепью изобретени   вл етс  увапи- чение степени обогащени  шлака и по- вищпние кач,:ства попутного м-талла.

Способ заключаетс  в том, что перед селективным восстановлением железа в шпаковый расплав ввод т известь в количестве, обеспечивающем основность ишакоизвестного расплава на уровне 2,5-4,0, а селективное восстановление железа производ т высокоуглеродистым ферромарганцем при

массовом его отношешт к ишакоизве стковому расплаву п пределах 0,4- 1,0.

При основности ишакоизвесткового расплава менее 2,5 степень восстановлени  железа из шпака в зависимости от расхода высокоуглеродистого ферромарганца увеличиваетс  незначительно , всего на 0,6-1,0. Увеличение основности шпакоизвесткового расплава более 4,0 при прочих равных услови х сопровождаетс  существенным снижением степени восстановлени  железа на 5-6.

taccoвoe отношение высокоуглеродистого ферромарганца к шпакоизвест- ковому расплаву менее 0,4 в зависимости от основности шпака приводит к значительному уменьшению степени

восстановлени  железа на 3-4%. При отношении ферромарганца к шлакоич- вестковому расплаву более 1,0 степень восстановлени  железа при прочих равных услови х увеличиваетс  не- значительно на 0,2-0,5%.

Результаты экспериментальной проверки вли ни  основности шлакоизвест- кового расплава и расхода высокоуглеродистого ферромарганца на степень восстановлени  железа приведены в табл. 1.

Из приведенных в табл. 1 данных видно, что значени  за вленных параметров процесса обогащени  конвертер ного ванадиевого шлака, соответственно 2,5-4,0 и о,4-1,0  вл ютс  оптимальными и обеспечивают степень восстановлени  железа из ишакоизвесткового расплава на уровне 85-95%. Б способе этот показатель не превышает

837о.

Основность обогащенного шпака на

уровне 2,5-4,0 и более низкое содержание в нем оксидов железа обеспечи вают улучшение технико-экономических показателей последующего пирометал- лургического передела шпака на вана диймарганецсодержашие сплавы силико термическим методом, а именно увели чение производительности плавильног агрегата; повышение стойкости магнезитовой футеровки агрегата; снижени содержани  оксидов ведуших легирующих элементов в сливных отвальных ишаках.

Перечисленные показатели достигаютс  главным образом за счет быстрого формировани  активного высокоосновного ипака и высоко) скорости восгтаповительных реакций в услови х ум;ч1ы;1СИ 1Ю присадок извести при си- ликотермическоГ выапавке сплавов.

Использование в качестве углерод- марганецсодержащего сплава ;у1  селективного восстановлени  железа высокоуглеродистого ферромарганца обеспечивает увеличение степени обогащени  шпака за счет более высокого содержани  углерода и марганца (соответственно до 7 и 75%), попутный мета:гл имеет более низкое содержание фосфора.

Примеры. Исходный конвертерный ванадиевый шлак содержал, мас.%: 18,3; МпО 9,1; FeO 38,0; SiO. 17,3; CaO 2,1; MgO 3,3; А1.0з 1,7; , 3, 1 ; TiO 7, 1 .

В конвертер емкостью 8,5 м- с донными и боковыми кислородно-топ- ливпьц-ш фурмами загружали 2900- 3400 кг цшакоизвестковой смеси, состо щей из 920-1540 кг свежеобожхсен- ной извести и 2000 кг ванадиевого шпака приведенного xи п чecкoгo состава .

Посредством кислородно-топливной продувки при расходе кислорода 30 нм/мин и природного газа 1 1 нм/мин за 35-45 расплавл ли шихту и нагревали шлаковый расплав до 1550- 1580 С. После проплаелени  шлакоиз- вестковой смеси пшаковы расплав содержал , мас.%: УгГ.з- 10,7-12,6; МпО 5,3-6,3; FeO 22,2-26,2; SiO 10,1- 11,9; CaO 29,9-40,5; MgO 4,2-4,9; , 1,0-1,1; 1,8-2,2; TiO 4 2-4 9

ч f f- ч , J .

в 3т дуговой электропечи расплав п т 1160-3400 кг высокоуглеродистого ферромарганца, который перед сливом из электропечи имел температуру 1400-1450°С и содержал, %: SiO 1,73; Мп 73,49; С 6,42; S 0,009; Р 0,36., Ферромарганец сливали в ковш, оборудованный пористой пробкой и футерованный магнезитовым огнеупорным материалом .

Па поверхность жидкого ферромар- ганца из конвертера сливали извест- ковожелезисты ванадийсодержаший иьтаковьп расплав приведенного химического состава и в течение 5 мин производили перемеишвание воздухом, подаваемым через пористую пробку в ковше.

51

После перемешивани  шлака и металла обогарденный спак содержал, %; V2059,8-12,0; ItnO 28,4-36,0; FeO 1, 3,3; SiO 9,8-12,0; CaO 30,1-39,0; IlgO 7,2-8,5; 0,9-1,1; , 1,7-2,1; TiOj 3,9-4,7. Попутный металл содержал, %: Si 0,1-0,35; С 3,9-5,3; Mn 25,3-36,7; V 0,27-0,34; P 0,040-0,047; S 0,006-0,009.

Основные показатели, достигнутые при использовании предлагаемого и известного способов обогащени  ванадиевого шлака, приведены в табл. 2.

Из приведенных в табл. 2 данных следует, что предлагаемый способ но сравнению с известным обеспечивает более высокое в 1,8-6,5 раз отношение оксилча ванади  к оксиду железа в обогащенном шлаке, меньший в 2,3- 3 раза износ магнезитовой футеровки и резкое снижение содержа:ш  фосфора в лопутном металле. Обогащенный ва- надиймарганецсодержащий шпак примен ли при вьпглавке кремнистого феррованади , используемого дл  легировани  рельсовой стали ванадием и марганцем . Соотношение между марганцем и ванадием в обогащенном но предлагаемому способу шлаке находитс  в пределах 3,3-5, что соответствует соотношению этих элементов в рельсовой ванадийсодержащей стали.

При выплавке кремнистого ванадий- марганецсодержащего сплава в дуговой электропечи с магнезитовой футеров503

кой на обогащенном по нрсдлагаемоьгу способу шлаке требуетс  дополнитепь- но присадить п печь всего 100-200 кг извести на 1 т шлака против 45- 650 кг в известном способе. При этом достигаетс  увеличе1ше производительности плавильного агрегата в среднем 1;а 10% и повышение стойкости магнезитовой футеровки в среднем на 20%.

Получаемый из обогащенного ишака сплав содержит в среднем V 15%; Ш 60%; Si 16%; Сг 3%; Ti 2%; С 0,7%.

Попутный металл может быть использован в качестве лигатуры при производстве марганецсодержащих марок стали и ответственного лить .

10

15

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ обогащени  конвертерного

   ванадиевого ошака, включающий восстановление железа из шлакового рас- нлава углеродмарганецсодержащим сплавом и отделеюте попутного метал- ла от передельного шпака, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  степени обогащени  шлака и повьшгени  качества попутного металла , перед восстановлением железа в шлаковый расплав ввод т известь в количестве, обеспечивающем основность шлакоизвесткового расплава 2,5-4,0, а восстановление железа производ т высокоуглеродистым ферромарганцем при массовом отношении к шла- коизвестковому расплаву 0,4-1,0.

   Таблиц

   Параметры и показатели процесса обогащени 

   Вид восстановител 

   Отнопгение восстановител  к шпаку

   Основность шпака Степень перехода н щпак, % , марганца ванади 

   Степень обогащени  шпака (%V 05/%FeO)

   Степень перехода MgO из футеровки в обогащенный ишак .шп % MgO исх. шп

   Содержание фосфора в попутно металл е

   Содержание ванади  в попутно металле

   VI

   Отношение -у- в обогащенном ишаке

   Таблица 2

   Способ обогащени  ванадиевого шпака

   предлагаемый известный

   Высокоуглеро- Фосфористый дистый фер- марганцевый ромарганец сплав

   0,3-0,35 0,14

   84 88

   1,65

   1.5-2

   А,5

   0,040-0,047 0,95 0,27-0,340,57

   3,3-5

   2,4