SU881143A1 - Method of producing vanadium alloys - Google Patents

Method of producing vanadium alloys Download PDF

Info

Publication number
SU881143A1
SU881143A1 SU782600734A SU2600734A SU881143A1 SU 881143 A1 SU881143 A1 SU 881143A1 SU 782600734 A SU782600734 A SU 782600734A SU 2600734 A SU2600734 A SU 2600734A SU 881143 A1 SU881143 A1 SU 881143A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
vanadium
iron
oxides
slag
air
Prior art date
Application number
SU782600734A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Иванович Манохин
Алексей Григорьевич Зубарев
Геннадий Сергеевич Колганов
Станислав Сергеевич Волков
Борис Михайлович Костяной
Леонид Семенович Нечаев
Евгений Нектарьевич Ивашина
Original Assignee
Научно-производственное объединение "Тулачермет"
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 Научно-производственное объединение "Тулачермет" filed Critical Научно-производственное объединение "Тулачермет"
Priority to SU782600734A priority Critical patent/SU881143A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU881143A1 publication Critical patent/SU881143A1/en

Links

Description

1one

Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть использова-. но в феррованадиевом производстве.The invention relates to ferrous metallurgy and can be used. but in ferrovanadium production.

Известен способ производства феррованади  непосредственно из шлака, полученного при переработке.ванадийсодержащего чугуна. Согласно этому способу шлак, содержащий 6-20%V в виде окисла и 20-45% FeO, и известь проплавл ет в электропечи с нагревом расплава до 1550-1750°С. В шихту ввод т ферросилиций в таком количест ве, чтобы полностью восстановить окислы железа. Затдем из печи выпускают металл, а шпак оставл ют в печи (отдел ют металл от шлака). Оставшийс  обогащенный окислами ванади  шлак сливают в ковш куда непрерывно и .равномерно- загружают .измельченный (фракци  б,2-5 мм)ферросилиций , чтобы восстановить -окислы ваИсщи . Восстановитель.(ферросилиций), берут в избытке, чтобы не только восстановить окислы ванади , но и получить в сплаве 3-10% кремни . Известь берут в таком количестве, чтобы отношение СаО/510л после окончательного восстановлени  было в пределах 1,0-2,0 1.A known method for the production of ferrovanadium directly from slag obtained during the processing of vanadium-containing iron. According to this method, slag containing 6–20% V as an oxide and 20–45% FeO, and lime is smelted in an electric furnace with heating of the melt to 1550–1750 ° C. Ferrosilicon is introduced into the charge in such a quantity as to completely reduce iron oxides. Let the metal be released from the furnace, and the shpak is left in the furnace (the metal is separated from the slag). The remaining vanadium-enriched slag is poured into a ladle, where the crushed (fraction b, 2-5 mm) ferrosilicon is continuously and evenly loaded to recover the oxidic acids. A reducing agent (ferrosilicon) is taken in excess in order not only to reduce vanadium oxides, but also to obtain 3-10% silicon in the alloy. Lime is taken in such an amount that the CaO / 510L ratio after the final reduction is in the range of 1.0-2.0 1.

Недостатки данного способа заключаютс  в том, что процесс ведут в электропечи. Шихта загружаетс  на подину слоем и поэтому плавление ее от дуги занимает продолжительное врем  (iOOO кг шлака, 700 кг извести и 90 кг ферросилици  плав т 1,5 ч). Взаимодействие шлака и восстановител  осуществл емс  только за счет The disadvantages of this method are that the process is conducted in an electric furnace. The charge is loaded onto the hearth and therefore melting it from the arc takes a long time (iOOO kg of slag, 700 kg of lime and 90 kg of ferrosilicon melt for 1.5 hours). The interaction of slag and reductant was carried out only by

10 перемешивани  вызываемого естественной конвекцией, что ограничивает возможности интенсификации процесса. Кроме того, при полном восстановлении железа в него на первой стадии 5 переходит большое количество ванади , что приводит к его практической потере. Повышение потери ванади  дополнительно обусловлены также большим расходом извести на втором 10 mixing caused by natural convection, which limits the possibility of intensifying the process. In addition, with the complete reduction of iron, a large amount of vanadium passes into it in the first stage 5, which leads to its practical loss. The increased loss of vanadium is also due to the high consumption of lime in the second

20 этапе процесса в св зи с повышенным выходом шлака. При расходе извести, рассчитанном на получении после окончательного восстановлени  шлака с отношением CaO/SiOj э пределах 1,025 2,0, на одну тонну исходного шлака получают 1,4 г восстановленного шлака . Повышенное количество конечного шлака обуславливает повышенные потери ванади  в корольках металла, Stage 20 in connection with increased slag yield. At a lime consumption calculated on receipt after the final slag reduction with a CaO / SiOj ratio of 1.025 2.0, 1.4 g of reduced slag are obtained per ton of raw slag. The increased amount of final slag causes increased vanadium losses in metal beads,

30 запутавшихс  в шлаке. По указанным30 entangled in the slag. According to the specified

причинам извлечение ванади  из шихты не превышает 80%. Кроме того, окончательное восстановление осуществл ют в ковше и взаимодействие восстановител  и шлака протекает только за счет энергии перемешивани  струи сливаемого в ковш шлака.reasons vanadium extraction from the mixture does not exceed 80%. In addition, the final reduction is carried out in the ladle and the interaction of the reducing agent and slag takes place only due to the energy of mixing of the jet of slag that is drained into the ladle.

Цель изобретени  - уменьшение перхода ванади  в восстанавливаемое железо и потерь ванади  с конечными ( лаками.The purpose of the invention is to reduce the vanadium perhode into the reduced iron and the loss of vanadium with final (varnishes.

Цель достигаетс  тем, что восстановители дл  селективного восстановлени  железа ввод т из расчета снижени  содержани  окислов железа в расплаве до 4,5-7,5%, а известь в обогащенный окислами ванади  расплав ввод т в количестве, обеспечивающем отношение окиси кальци  к кремнезему в конечном шлаке 0,1-0,9.The goal is achieved in that the reducing agents for the selective reduction of iron are introduced at the rate of reducing the content of iron oxides in the melt to 4.5-7.5%, and the lime in the vanadium-rich vanadium is introduced in an amount that provides the ratio of calcium oxide to silica in the final slag 0.1-0.9.

Проплавление материалов и осуществление процесса наиболее целесообразно проводить в конвертере, поскольку из-за интенсивного перемешивани  фаз за счет кинетической энергии факела плавление осуществл етс  с большой скоростью (2-3 ), примерно на пор док большей, чем в электропечи. При температуре расплава выше 1350с в конвертер ввод т металлотермически.е восстановители, например ферросилиций. Расход восстановителей должен обеспечивать снижен-ие содержани  окислов железа в расплаве до 4,5-7,5%. Указанные содержани  окислов железа обеспечивают незначительный (3,0%) переход ванади  в восстановленный металл на первой стадии при остаточном содержании окислов железа более 4,5%. Наличие окислов железа более 7,5% приводит к снижению содержани  ванади  в готовом сплаве. Важным моментом технологии, обеспечивающим высокие технико-экономические показатели ,  вл етс  шлаковый режим, определ емый расходом извести. Он определ ет стойкость футеровки, а также потери ванади  с конечным шлаком (в виде корольков, запутавшихс  в шлаке). Эти потери растут пропорционально количеству образующегос  шлака. В то же врем  полностью исключить известь невозможно, так как в этом случае шлаки получаютс  в зкими и потери ванади  в корольках увличиваютс .С учетом имеющихс  результатов исследований расход извести дожен обеспечить получение конечного шлака с отнесением CaO/SiOj в пределах О,1-0,9.Оптимальным  вл етс  отншение CaO/SiOQ в пределах 0,4-0,6, при котором обеспечиваютс  и лучшие показатели стойкости огнеупорной футеровки , а также низка  в зкость шлака. Выход конечного Еилака при это составл ет 1,1-1,2 т на тонну исходного ванадиевого шлака. По сравнению с известным выход конечного шлака.The melting of materials and the implementation of the process are most expediently carried out in the converter, because, due to the intensive mixing of the phases due to the kinetic energy of the torch, melting takes place at high speed (2-3), approximately by an order of magnitude greater than in an electric furnace. When the temperature of the melt is above 1350s, metallothermic is introduced into the converter. E. Reducing agents, for example, ferrosilicon. The consumption of reducing agents must ensure that the content of iron oxides in the melt is reduced to 4.5–7.5%. The indicated contents of iron oxides provide an insignificant (3.0%) vanadium transition to the reduced metal in the first stage with a residual content of iron oxides of more than 4.5%. The presence of iron oxides of more than 7.5% leads to a decrease in the vanadium content in the finished alloy. An important aspect of the technology, which provides high technical and economic indicators, is the slag mode, determined by the consumption of lime. It determines the durability of the lining, as well as the loss of vanadium with the final slag (in the form of wimples entangled in the slag). These losses increase in proportion to the amount of slag produced. At the same time, it is impossible to completely exclude lime, since in this case slags are viscous and vanadium losses in the beads increase in intensity. Considering the available research results, lime consumption should ensure that the final slag with the CaO / SiOj index is within O, 1-0, 9. It is optimal to have a CaO / SiOQ ratio in the range of 0.4-0.6, at which both the best durability of the refractory lining is provided, as well as the low viscosity of the slag. The yield of final Eilak at this time is 1.1-1.2 tons per ton of initial vanadium slag. Compared with the known yield of the final slag.

а соответственно, и потери ванади  ь корольках снижаютс  примерно в 1,2 раза.accordingly, vanadium crowns losses are reduced by about 1.2 times.

В процессе селективного восстановлени  железа в результате малой длительности восстановлени  выдел етс  большое количество тепла, поэтому целесообразно использовать охладители . В качестве охладител  можно использовать чушковый чугун. Использование чугуна нар ду с охлаждающим эффектом позвол ет повысить содержание углерода в восстановленном сплав что благопри тно из-за снижени  его температуры плавлени .In the process of selective reduction of iron, as a result of the short duration of reduction, a large amount of heat is released, therefore it is advisable to use coolers. As a cooler you can use pig iron. The use of cast iron, along with a cooling effect, allows an increase in the carbon content of the reduced alloy, which is favorable due to a decrease in its melting point.

П р и м ер 1.В конвертер (емкостью 8,4 м) с донными фурмами типа труба в трубе загружают б т ванадиевого шлака, содержащего 17,17% и 27,4% окислов железа и 1,5 т извести. Посредством кислородно-топливной продувки 25 мин (кислород 25 , природный газ 10 мумии) шихту расплавл ют и нагревают до 1350с. После этого в конвертер загружают 300 кг холодного чугуна и приступают к селективному восстановлению железа, дл  чего при продувке расплава воздушно-газовым дутьем (воздух 12,0 , природный газ 3,0 ) ввод т в конвертер 750 кг 75%-ного ферросилици . По истечении б мин перемешивани  воздушно-газовым дутьем конвертер вал т и сливают из него 1,8 т сплава (0,27% С, 1,34% У, 0,03% Si, 0,037% S и 0,045% Р) . Оставшийс  в конвертере шлаковый расплав к этому моменту содержит, %: окислы железа 4,72; ,40, SiO 35,2, СаО 22,4 и другие окислы. Дл  полного восстановлени  окислов ванади  и железа этого расплава в конвертер ввод т известь, 500 кг 75%-ного ферросилици  и 400 кг алюмини  при перемешивании воздушно-газовым дутьем (воздух 13,5 MVMHH, природный газ 3,2 ) 8 мин. По окончании процесса получают. 2,29 т сплава, содержащего , %: У 22,18, SiO 11,9, С 19, MrvlO,; S 0,010, Р 0,040, остальное железо. Конечный шлак содержит,% У,.,О5 0,51, SiO 39,0, СаО 23,04, А1пОЭ) 15,8, МдО 8,36 и другие окислы Отношение CaO/SiO получено равным 0,6.EXAMPLE 1.V converter (with a capacity of 8.4 m) with bottom tuyeres of the pipe type in the pipe is loaded with bt vanadium slag containing 17.17% and 27.4% iron oxides and 1.5 tons of lime. Through an oxygen-fuel purge of 25 minutes (oxygen 25, natural gas 10 mummies), the mixture is melted and heated to 1350 s. After that, 300 kg of cold iron is loaded into the converter and the selective reduction of iron is started, for which, by blowing the melt with air-gas blast (air 12.0, natural gas 3.0), 750 kg of 75% ferrosilicon are introduced into the converter. After the b min has been mixed by air-gas blasting, the converter shaft t and merge 1.8 tons of alloy from it (0.27% C, 1.34% U, 0.03% Si, 0.037% S and 0.045% P). The slag melt remaining in the converter by this moment contains,%: iron oxides 4.72; , 40, SiO 35.2, CaO 22.4 and other oxides. To completely reduce the vanadium oxides and iron of this melt, lime, 500 kg of 75% ferrosilicon and 400 kg of aluminum are introduced into the converter with air-gas blasting (air 13.5 MVMHH, natural gas 3.2) with stirring for 8 minutes. At the end of the process receive. 2.29 tons of alloy containing,%: Y 22.18, SiO 11.9, C 19, MrvlO ,; S 0.010, P 0.040, the rest is iron. The final slag contains,% U,., O5 0.51, SiO 39.0, CaO 23.04, A1POE) 15.8, MDO 8.36 and other oxides. The ratio CaO / SiO is equal to 0.6.

Claims (1)

Пример2. В конвертер загружают 5 т ванадиевого шлака, содержащего 17,92% У1О5 и 28,43% окислов железа и 2 т Извести. После 20 мин кислородно-топливной продувки (кислород 22,5 , природный- газ 9 ) шихту расплавл ют и нагревают до . После этого в конвертер загружают 200 кг холодного чугуна, и дают 600 кг 75%-ного ферросилици  при перемешивании воздушногазовым дутьем (воздух 10,0 , природный газ 2,5 ). Через 5 мин конвертер вал т и сливают из него 1,23 т сплава (0,32% С и 0,16% V). Шлаковый расплав содержит 6,10% окислов железа и 10,40% . Дл  полного восстановлени  окислов ванади  и железа в конвертер ввод т известь, 500 кг ферросицили  и 310 к алюмини  при перемешивании воздушногазовым дутьем (воздух 12 м/мйн, природный газ 2,5 ) 8 мин. По окончании процесса получают 2,10 сплава, содержащего,%: У 22,38, Si 8,41, С 0,24, Mh 7,54, S 0,010, Р 0,070, остальное железо. Конечный шлак содержит, %: 0,56,SiO/j, 33, СаО 29,9, 3,6; МдО 11,2 и другие окислы. Отношение CaO/SiO2 0,9. ПримерЗ. В конвертер загружают 7 т ванадиевого шлака, содержащего 17,60% и 29,2% окислов железа и 1 т из.вести. После 30 мин кислородно-топливной продувки (кисло род 20 мУмин, природный газ 8,5 м/м шихту расплавл ют и нагревают до 1400с. Затем в конвертер загружают 350 кг холодного чугуна и 700 кг 75% ного ферросилици  при перемешивании воздуш о-газовым дутьем (воздух 15,0 , природный газ 3 мЗ/мин) Через 6,5 мин конвертер вал т и сливают из него 1,67 т сплава (0,12% У и 0,38% С). Шлаковый расплав содержит -7,47% окислов железа и 12,80% Ул Дл  полного восстановлени  окислов ванади  и железа в конвортер ввод т известь, 600 кг ферросилици  и 500 к алюмини  при перемешивании воздушногазовым дутьем (воздух 12 , природный газ 3,2 м УМИН) 3,5 мин. По окончании процесса получают 2,УЬ т сплава, содержащего, .%: У 21,25, Si 15,2; Мц 10,78; С 0,19, S 0,011, Р 0,033, остальное железо. Конечный шлак содержит, 0,16 ,SiO j 37,8 СаО 19,2, Al-jiOi, 16,7, MgO 7,8 и другие окислы. Отношение CaO:Si02 0,5. Предлагаемый способ существенно упрощает технологическую схему производства ванадиевых сплавов значительно повышает производительность азгрегатов, повышает извлечение ванади  до 88%. Формула изобретени  Способ получени  ванадиевых сплавов , включающий проплавление ванадийсодержащих шлаков и извести,селективное восстановление железа и отделение расплава, довосстановление обогащенного окислами ванади  расплава, о тличающийс  тем, что, с целью уменьшени  перехода ванади  в восстанавливаемое железо и потерь ванади  с конечными шлаками, восстановители дл  селективного восстановлени  железа ввод т, снижа  содержание окислов в расплаве до 4,5-7,5%, а известь в обогащенный окислами ванади  расплав ввод т в количестве, обеспечивающем отношение окиси кальци  к кремнезему в конечном шлаке 0,1-0,9. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США W 3579328, кл. 75-1335, 1971.Example2. 5 tons of vanadium slag containing 17.92% U1O5 and 28.43% iron oxides and 2 tons of Lime are loaded into the converter. After 20 minutes of the oxygen-fuel purge (oxygen 22.5, natural gas 9), the mixture is melted and heated to. After that, 200 kg of cold iron are loaded into the converter, and 600 kg of 75% ferrosilicon are produced with air-gas blasting (air 10.0, natural gas 2.5) with mixing. After 5 minutes, the converter shaft and t merge from it 1.23 tons of alloy (0.32% C and 0.16% V). Slag melt contains 6.10% of iron oxides and 10.40%. To completely reduce the oxides of vanadium and iron, lime, 500 kg of ferro-sicil and 310 to aluminum are introduced into the converter with air-gas blasting (air 12 m / min, natural gas 2.5) while mixing 8 min. At the end of the process, 2.10 alloys are obtained containing,%: Y 22.38, Si 8.41, C 0.24, Mh 7.54, S 0.010, P 0.070, the rest is iron. The final slag contains,%: 0.56, SiO / j, 33, CaO 29.9, 3.6; MDO 11.2 and other oxides. The ratio CaO / SiO2 is 0.9. Example 7 tons of vanadium slag containing 17.60% and 29.2% of iron oxides and 1 ton of lead are loaded into the converter. After 30 minutes of an oxygen-fuel purge (oxygen 20 mUmin, natural gas 8.5 m / m, the mixture is melted and heated to 1400 s. Then, 350 kg of cold iron and 700 kg of 75% ferrosilicon are loaded into the converter blown (air 15.0, natural gas 3 m3 / min) After 6.5 minutes, the converter is shaft t and 1.67 tons of alloy is drained from it (0.12% U and 0.38% C). Slag melt contains -7 , 47% iron oxides and 12.80% Al for the complete reduction of vanadium oxides and iron, lime is introduced into the convorter, 600 kg of ferrosilicon and 500 to aluminum with air and gas mixing blown air (air 12, natural gas 3.2 m UMIN) 3.5 minutes. At the end of the process, 2, OU t of alloy containing,%: U 21.25, Si 15.2; Mts 10.78; C 0.19, S 0.011, P 0.033, the rest is iron. The final slag contains 0.16, SiO j 37.8 CaO 19.2, Al-jiOi, 16.7, MgO 7.8 and other oxides. CaO ratio: Si02 0.5. The proposed method significantly simplifies the technological scheme for the production of vanadium alloys significantly increases the productivity of the aggregates, improves the extraction of vanadium up to 88%. The invention method of producing vanadium alloys, including the melting of vanadium-containing slag and lime, the selective reduction of iron and the separation of the melt, the additional recovery of the melt rich in oxides of vanadium vanadium, characterized in that selective reduction of iron is introduced, reducing the content of oxides in the melt to 4.5-7.5%, and the lime in an oxide-rich vanadium melt is introduced in an amount bespechivaet ratio of calcium oxide to silica in the final slag 0.1-0.9. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent W 3579328, cl. 75-1335, 1971.
SU782600734A 1978-04-03 1978-04-03 Method of producing vanadium alloys SU881143A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782600734A SU881143A1 (en) 1978-04-03 1978-04-03 Method of producing vanadium alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782600734A SU881143A1 (en) 1978-04-03 1978-04-03 Method of producing vanadium alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU881143A1 true SU881143A1 (en) 1981-11-15

Family

ID=20758024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782600734A SU881143A1 (en) 1978-04-03 1978-04-03 Method of producing vanadium alloys

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU881143A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5882375A (en) * 1995-05-02 1999-03-16 "Holderbank" Financiere Glarus Ag Process for the production of hydraulic binders and/or alloys, such as for examples, ferrochromium or ferrovanadium

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5882375A (en) * 1995-05-02 1999-03-16 "Holderbank" Financiere Glarus Ag Process for the production of hydraulic binders and/or alloys, such as for examples, ferrochromium or ferrovanadium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5882375A (en) Process for the production of hydraulic binders and/or alloys, such as for examples, ferrochromium or ferrovanadium
US3198624A (en) Process for the manufacture of stainless steel
US4363657A (en) Process for obtaining manganese- and silicon-based alloys by silico-thermal means in a ladle
US3030201A (en) Method of producing ferro-nickel from nickel-containing silicate ores
JPH0959709A (en) Method for dephosphorizing molten iron
US4165234A (en) Process for producing ferrovanadium alloys
SU881143A1 (en) Method of producing vanadium alloys
US3897244A (en) Method for refining iron-base metal
US2800631A (en) Method of carrying out melting processes
US3711278A (en) Method of manufacturing chromium alloyed steel
JPH01147011A (en) Steelmaking method
CN108588340A (en) A kind of method that low-temperature refining prepares low aluminium calcium impurities Antaciron
US3251679A (en) Method of refining an iron melt
RU2020180C1 (en) Method of smelting of ferrovanadium in arc electric furnace
US2855289A (en) Fluidizing slags of open hearth and electric furnace steel making processes using eutectic mixture
SU1381187A1 (en) Method of concentrating vanadium slurry
RU2177049C1 (en) Method of preparing ferro-silico-titanium foundry alloy
CN1055133C (en) Comprehensive utilization method of multiple-metal intergrowing dolomite
JPH0377246B2 (en)
SU1735384A1 (en) Method of steel making
SU652234A1 (en) Method of obtaining vanadiun alloys
US2646351A (en) Process of manufacturing basic steel
JPS61106744A (en) Melting and manufacturing method of stainless steel
SU1684350A1 (en) Method of enriching vanadium slag
CN113430317A (en) Method for preparing pig iron, vanadium slag and titanium slag by using submerged arc furnace and smelting furnace