Алюминотермический способ выплавки феррованадия

(51 ОБРЕТЕН ОПИСАН И АВТОРСКОМ,Ф ТЕЛЬСТВУ черн юмин м тер- спла ерр ано пдение стевеличение ят на две -752 шихГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-производственное объединение по защите атмосферы, водоемов, использованию вторичных энергоресурсов и охлаждению металлургических аг регатов на предприятиях черной метал лургии "Знергосталь"(54) АЛЮМИНОТЕРМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ФЕРРОВАНАДИЯ(57) Изобретение относится к чернойметаллургии, а именно к алюминотермическому способу выплавки ферросплавов Изобретение относится к таллургии, в частности к а мическим способам выплавки вов, и может быть использо производстве феррованадия.Цель изобретения - пов пени извлечения ванадия и его содержания в сплаве.Подготовленную шихту де части, сначала загружают б 2 конкретно к производству феррованадия. Целью изобретения является повышение степени извлечения ванадия и увеличение его содержания в сплаве. Шихту делят на две части и сначала загружают и проплавляют 65-757 шихты с расходом алюминия 95-102,57 от сте" хиометрически необходимого для восстановления ванадия и железа, Затем на расплав загружают остальную часть шихты и дополнительную смесь, содержащую оксиды хрома, кремния и марганца при следующем соотношении их к оксиду ванадия 7 О.СгОз.ЯО.Мп = - 1: (О, 01-0, 1): (О, 01-0, 1): (О, 01-0, 05) и 260-3707 алюминия от стехиометрически необходимого для восстановле- Е ния ванадия второй части шпхты. За счет улучшения условий восстановления ванадия и осаждения его совместно с восстановленными металлами добавочнойЮфс смеси по сравнению с известным извле- Я чение повысилось с 95,3 до 95,8 Е, а содержание ванадия в сплаве с 45,5 до 46,1 Е, при этом снизилось остаточное содержание алюминия. 1 табл. ты с расходом алюминия в ней 95102,57 от стехиометрически необходимого для восстановления ванадия и железа. После ее проплавления загружают вторую часть шихты и дополнительносмесь, содержащую оксиды хрома, кремтния и марганца, при следующем их соотношении к общему количеству оксидаванадия в шихте ЧО.СгО.БЮ.МпО =- 1: (О, 01-0, 1): (О, 01-0, 1): (О, 01-0, 05)25 30 35 и 260-370% алюминия от стехиометрически необходимого для восстановленияванадия второй части шихты,Добавка в шихту во втором периодеСгО, ВО и МпО в вышеуказанном соотношении позволяет повысить эффективность использования алюминия. Образующиеся после восстановления алюминием небольшие количества хрома,кремния и марганца способствуют увеличению степени извлечения ванадияиз цихты в металл и, следовательно,повышению качества феррованадия.Это положительное влияние оксидной добавки проявляется наиболее полно при проведении плавки в два периода,Экспериментально установлено (таб"лица), что при расходе шихты в первомпериоде менее 65(опыт 2) снижаетсястепень извлечения ванадия из шихтыв металл уменьшается содержание ванадия в металле и ухудшается качествоферрованадияПри увеличении расходашихты в первом периоде более 75(опыт 6), повышается содержание алюминия в феррованадии и снижается содержание ванадия в металле, а следовательно ухудшается качество металла.При введении в шихту впериодеА 1. менее 95% (опыт 7) снижается содержание в нем А 1, общее количествопримесей превышает его количество впрототипе и как следствие ухудшаетсякачество феррованадия.При расходе алюминия впериодеболее 102,5% (опыт 11) от стехиометрически необходимого для восстановления ванадия степень извлечения ванадия и его содержание в металле находятся на уровне значений прототипа,а содержание алюминия незначительноповышаетсяКак следует из данных таблицы(опыт 16), при подаче во втором периоде алюминия менее 260 от стехиометрически необходимого для восстановления ванадия снижается содержание ванадия в металле, повышается содержание в нем примесей и ухудшается. качество феррованадияУвеличение расхода алюминия вовтором периоде более 370 от стехиометрически необходимого для восстановления ванадия (опыт 12) приводитк повышению содержания алюминия в металле, повышению расхода восстановителя, удорожанию процесса выплавки феррованадия. При этом содержание в надия в металле практически находится ,на уровне его значения в прототипе.Целесообразность применения во втором периоде оксидов хрома, кремния и марганца обусловлена повышениеь 1 качества феррованадия и степени извлечения с обеспечением возможности экономии дорогостоящего реагента -алюминия, Оксиды хрома, кремния имарганца после их восстановления алюминием до металлической фазы способствуют увеличению степени извлечения ванадия, так как обладают способностью восстанавливать ванадий и железо. При введении во втором периоде оксидов хрома, кремния и марганца менее указанного в соотношении повышается расход алюминия и увеличивается его содержание в феррованадии.Подача их в состав шихты более максимальных величин приводит к снижению степени. извлечения ванадия и увеличению расхода алюминия. Выплавку феррованадия по предлагаемому алюминотермическому способу осуществляли в условиях металлургического завода по следующей технологической схеме. Рассчитанные количества компонентов шихты в виде сухих порошков после предварительного дробления и размола смешивали в смесителе, затем шихту загружали в бункерпитатель. Из бункера-питателя часть шихты подавали в стальной тигель, футерованный магнезитовым кирпичом.На загруженную первую часть шихтыподавали запальную смесь и поджигали.После проплавления первой части шихты на расплав загружали вторую часть с дополнительной оксидной добавкой.По известному способу сначала проплавляли всю шихту, а затем на расплав загружали термитный осадитель, 45состоящий из оксида железа и алюминия.Предлагаемый способ относительноизвестного позволяет повысить извлечение ванадия с 95,3 до 95,8%, а содержание ванадия в сплаве с 45,5 до 46,1 , при этом остаточное содержание алюминия в сплавеуменьшается с 8,0 до 0,8, что существенно повышает качество сплава.Формула из обре те ни яАлюминотермический способ выплавки феррованадия, включающий дробление, размол, дозирование и смешива1708907 Степень инавлечения вава"дня ив Период плавки Феррованадня одерхание элементов вферрованалии, мас.Х нне компонентов в вихте первыйвторой Олмт 1 ВСт+ пихты в +51 метали,А 1 Расход алюниния для восстаРасход Расход ълюмнЯ гоа ння для востановле нняама- теовлениядняхнометричеобходимоличест ванадия, 2 к стехнометрически необходимому колиству про- отип 95,3 100,0 327,1 920 290 455 465 8 70 37 70 28 30 1 О 70 28 30 10 62,5,4 80,0 29 80,0 29 284,8 315,8 359,1 0 Э 45,46,6 2 70,0 470 46,7 зо о 30 10 380,0 2 380,0 2 95,4 95,1 952 470 46,5,78,0 396,330,28 Э 80,0 290 80,0 290 3 466 27 704 5 2,6 707 О,322 гв зо 28 30 5,35 800 290 800 290 5,467 22 45,5 102,5105,595,0,0 98,0 98,О 46 20,020,0 23,0 4 46,5 2,8 46,9 3,1 3 383 280 4 383 280 4 24 25 47 8,0 3,0 2 7 1 О8 30 25 О 5,20,0 20,0 45,4 46,6 1,7 45,2 46,6 3,0 383 28звз гво 98,0 в 3 95 Составитель О.Веретенникотулинец Техред А.Кравчук рректор Л,Пилипенко Реда Подписноеоткрытиям ири К 1 Т ССС д. 4/5 Заказ ФОбВНИИПИ Гос;,Тираж сТВе 111 ОГО Е 501 Т еТ ПО 113 113035, Ге кап л(-35, ретениямушская на, к,рэизво 7 стне 1 нозпате 71 ьски 1 к миииат Патент, г. ужгород а, 10 1 Г ние компонентов шихты, содержащей ванадий и железосодержащие материалы,гранулированный алюминий и флюс, загрузку ее в тигель, проплавление с 5довосстановлением ванадия из шлакаалюминием и выпуск расплава, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени извлечения ванадия и увеличения его содержания в 10сплаве, шихту загружают двумя частями, сначала загружают 65-75% шихтыс расходом алюминия в ней 95-102,5% от стехиометрически необходимого для восстановления ванадия и железа, пос" ле ее проплавления загружают вторую часть шихты и дополнительно вводят смесь, содержащую оксиды хрома, кремния и марганца при следующем их соот" ношении к общему количеству оксида ванадия в пихте 702 Сгг 09.8 хО:МпОве1: (О, 01-0, 1): (О, 01-0, 1)(О, 01-0, 05) и 260-370% алюминия от стехиометрически необходимого для восстановления ванадия во второй части,