Способ получения феррованадия

(9) ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР)5 С 22 С 33/О ИЗОБР ПИСА ЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ СВ(56) Авторское свидетельство СССМ 865950, кл. С 22 С 33/04, 1979.Производство феррованадияв электропечи силикоалюмотермметодом. Технологическая инстру115-Ф - 44 - 81. Чусовой, 1981.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРДИЯ еталлурги. Ушеров, . Шашин, А. Загагулигатур ическим кция. ТИ ВАНА Изобретение относится к черной металгии, конкретно к технологии производстферрованадия. ючает и е и рафи нием ш да, Посл риода пл лав (фер ванадия е скачив ьфидом е 10-20адил,стано ды со Целью изо ние качества с удаления марга Способ вкл вительны скачива каждого перио вительного пе межуточный сп содержанием 20-28 Й а посл тывают его сул его в количеств мого феррованретения является повышелава за счет селективногонца ервый и второй воснировочный периолака по окончании е первого восстаноавки получают проросиликованадий с 10-15 и кремния ания шлака обрэбанатрия с расходом от массы получае(57) Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к технологии производства феррованадия. Целью изобретения является повышение качества сплава за счет селективного удаления марганца, Для зтого после скачивания шлака первого восстановительного периода на поверхность металла, содержащего 20 - 28 кремния и 10-15 ф, ванадия, имеющего температуру 1600-1700 С, подают сульфид натрия в количестве 10 - 207 ь от массы получаемого феррованадия, через 10 - 20 мин скачивают образовавшийся сульфидный шлак. За счет связывания марганца в сульфиды при диссоциации сульфида натрия его содержание в феррованадии снижается в - 2 раза с есьма незначительным ростом содержаия серы в сплаве. 1 табл,Удаление марганца идет за счет образования сульфида марганца в ходе диссоциации сульфида натрия. Экспериментально установлена зависимость расхода сульфида натрия на деманганацию, исходя из оптимальных вариантов предотвращения потерьванадия и насыщения сплава серой, от параметров процесса, Наиболее благоприятный состав промежуточного сплава и температуры процесса соответствуют первой восстановительной стадии плавки, позтому после нее и рекомендуется дополнительная обработка металла.Нижняя граница содержания ванадия в металле первого восстановительного периода (10) соответствует минимальному содержанию ванадия в расплаве при подаче всего ванэдиевого шлака, используемого наплавку, в составе шихты первого восстановительного периода при отказе от использования в составе шихты этого периода технической пятиокиси ванадия. Содержание ванадия при этом определяется химическим составом ванадиевого шлака. Отказ сьт использования в шихге первого восстановительного периода технической пятиокиси ванадия обусловлен необходимостью иметь В металле первого восстановительного периода максимально возможное содержание Марганца и малую концентрациьо ванадия.Так как основным источником марганца является ванадиевый шлак, а наиболее бога 1 ой по содержанию ванадия и в то же время Содержащ 8 Й минимальное количествО марГанца является техническая пятиокись ванаДия, при шихтовке первого восстановиТельного периода предусм привается подача В печь всего необходимого для плавки количества ванадиевого шлака при отказе От использования в этом периоде плавки Гехнической пятиокиси ванадия,Верхняя граница содержания ванадия в металле п 8 рвОГО Восстаноеительного периОда 150 обусловлена максимально возможным содержанием ванадия в металле, при котором не происходит выделения в твердую фазу силицидов Ванадия В конце обрабОтки металла сульфидным шлаком, При выделении силицидов ванадия происходит Сильное загустевание ме галлической фазы, Затрудняющее дальнейв 1 уьо обработку меТалла. Дл 51 устранений последстВНЙ этОГО явления приходится Г 1 роводить дополнительный третий восстановительный период., поичем процесс ведется со Значительным йерегревом металла выше 1700 С),Нижняя граница содержания кремния в Металле первого восстановительного периОда 200 соответствует минимально необходимому содержанию кремния в сплаве для Обеспечения необходимой активности мар анца и серы в металле, что способствует более полнОму извлечению марганца в сульфидный шгьак и снижает с епень насыщения металла серой. Верхняя граница содержания кремния в металле первого восстановительного периода 28,4 соответствует максимально возможному содержанию кремния в расплаве при даче всего используемого на плавку ферросиг 1 иция в составе шихты первого восстановительноео периода.Температура обрабатываемого расплава 1600 С соответствует наличию минимально необходимого звгьаса физического тепла металлического расплава для обеспечения тепловьх затраГГ на нзГрев и расплавление сульфидного шлака и проведение РафиНИРОВВНИЯ МЕтаЛЛа В тячеНИЕ УКаэаН 10 15 20 30 35 40 45 50 ного времени, Температура расплава 1700 С отвечает предельно допустимому уровню температуры обрабатываемого металла, при котором сохраняется приемлемая интенсивность термической диссоциации сульфида натрия с точки зрения получения в расплаве после его обработки сульфидным шлаком допустимого содержания серы и сохранения минимально необходимого количества сульфидного шлака для усвоения удаляемого из металла марганцаа.Иижняя граница расхода сульфида натрия 10; от массы обрабатываемого металла соответствует минимально необходимому количеству реагента для образования сульфидного шлака, способного ассоциировать весь удаляемый из металла марганец, Верхняя граница расхода сульфида натрия 20;4 от массы обрабатываемого металла обусловлена, с одной стороны, запасом физического тепла металлического расплава, нагретого до 1600 С, способным восполнить затраты тепла на нагрев и плэвление подаваемого сульфида натрия и на проведение рафинирования металла сульфидным шлаком беэ подвода тепла извне. С другой стороны, при обработке расплава, нагретого до 1700 С, верхняя граница расхода сульфида натрия соответствует получению предельно допустимого содержания серы в готовом феррованадии при ндсыщении металла серой во время его обработки сульфидом натрия за счет термической диссоциации последнего,Бремя выдержки металла под сульфидным шлаком 10 мин является минимально необходимым для завершения процесса деманганации металла при максимальном размере. кусков подаваемого нэ расплав сульфида натрия (60-80 мм). Время контакта металла с сульфидным шлаком 20 мин соответствует времени начала обратного перехода марганца иэ шлака в металл за счет уменьшения количества сульфидного шлака в ходе термической диссоциации сульфида натрия при обработке расплава, нагретого до 1700 С, 10 Я, сульфида натрия от массы металла, Это время соответствует также началу наиболее интенсивного насыщения металла серой,Предложенный способ опробован в сравнении с известным в дуговой электропечи ДСП - ЗА, Сначала в печь загружают и проплавляют шихту первого восстановительного периода, после скачивания шлака проводят обработку металла сульфидом натрия, затем скачивают шлак и последовательно проплавляют шихту второго восстэ1686018 Видпланки Состав пихты 1 периода, кг Касса готовогоферрованадня,кг Ванадиевый Изв ферро- Алвмин "сипи- вторичций ный753 Железн обрезь Кеталлотсев Пятиокись ваналак Известный 1200 100 2200 900 100 2900 1 1800 - 2400 1050 400 3 ООО 2 1800 -2400150 400 3100 3 2000 - 2400 1200 100 -300 3000 4 2000 - 2400 11250 100 200 3000 5 2000 - 2400 125000 3050,Продолжение таблицы всход Маэг Время выдерзкиферросиликованадияпод Яьэ,Температураферроси- ликованадия вначалеобработки,еС одеркание в фер , дии до обра ВидплавХ отмассыферрова"индия Известный 22,08,1 6 52 . 0016,4 0,016 э 5 . Оэ 016,5 0,016,3 0,0156,6 0,01 1565 81600 10 40 16 го о о,о 12,4 450 15 600 20 50 1700 20 1735 25 4 , 15 О 28 5 16 9 30 90 23 новительного периода. После скачивания шлака проводят рафинировочный период.Состав шихт по периодам. химические составы промежуточньх сплавов и конечного, а также результаты плавок по известно .му и предлагаемому способам даны в таблице,Предлагаемый способ позволяет значительно (до 49 отн.) снизить содержание марганца в феррованадии при низких вели чинах потерь ванадия с сульфидным шла-. ком (не более 4,0 отн.), что свидетельствует о высокой селективности процесса удаления марганца из феррованадия . сульфидным шлаком, Насыщение металла 15 серой при этом невелико (не более 0,034) и не препятствует получению феррованадия высокого качества.Реализация способа возможна на существующем оборудовании электрометаллур гических отделений цехов производства. феррованадия. При осуществлении предлагаемого способа производства феррованадия появляется возможность сокращения в шихте доли дефицитной и дорогостоящей 25 технической пятиокиси ванадия за счет более широкого использования ванадиевого шлака при сохранении приемлемого содержания марганца в выплавляемом феррованадии, что позволяет значительно снизить себестоимость этого материала при сохранении высокого качества выплавляемого ферросплава,Формула изобретения Способ получения феррованадия, включающий первый и второй восстановительные и рафинировочный периоды со скачиванием шлака по окончании каждого периода, выпуск феррованадия из печи и его разливку,отличаю щийсятем,что, с целью повышения качества сплава за счет селективного удаления марганца, после первого восстановительного периода получают сплав с содержанием кремния 20- 28 о и ванадия 10 - 15, а после скачивания шлака на него при 1600-1700 С загружают сульфид натрия в количестве 10-20 от массы получаемого феррованадия, образовавшийся сульфидный шлак выдерживают на металле 1 О - 20 мин, после чего сливают.1686018 8Продолжение таблицывидплавСодернание вферросиликована дии после обработки, Хстав шихты 11 периода, кг надиый тизвес Ферросилиднй752 Ип и ак ва орич- ый 14 О 0 0,00 0 01500 100 0 900 3О, 027 0,034 1500 - , 10 1500100 Оф 2000+ - 3 ОО 0 90дано в рафинировочный период,кг Содерзание в готовом феррованадни, ХввМп звес Пяти- .окись ванадин Известный 90 90 0 9 О 0 900 2 40 0 234 Ф Расход дан с учетом проведения дополнительного периода для серы из,металла; е Составитель О.Веретенниковедактор И.Шмакова Техрвд М, Моргентал Корректор Т.Малец Заказ 3577 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, РауПодписноеениям и открытиям при ГКНТ СССРая наб 4/5 Производственно-издательский комбИнат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 181 Изве- стный 1 8,0 14,6 5,4 3,9 23 ь 1 3,5 25 ь 3 3,2 27 ь 1 Зьб