Способ выплавки феррованадия

)5 С 22 С 33/О ИЯ АТЕНТУ ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) САНИЕ ИЗОБ л(56) Авторское свидетельство СССРМ 1710590, кл. С 22 С 33/04, 1990.Рысс М,А. Производство ферросплавов,М., Металлургия, 1985, с,301-302,(57) Использование: в черной металлургии,конкретно к получению феррованадия с поИзобретение относится к черной металлургии, конкретнее к способам получения ванадийсодержащих ферросплавов, в частности феррованадия с пониженным содержанием сопутствующих элементов: марганца, хрома, титана, алюминия, фосфора.Цель изобретения - уменьшение содержаниямарганца в сплаве.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе выплавки феррованадия,включающем проплавление железосо- . держащей части шихты, пятиокиси ванадия, извести и восстановителей и выпуск продуктов плавки, сначала проплавляют предназначенные на всю плавку железосодержащую часть шихты и известь, затем пятиокись ванадия. после чего шлаковый расплав обрабатыниженным содержанием сопутствующих элементов: марганца, хрома, титана, алюминия, фосфора, Сущность: сначала проплавляют предназначенные на всю плавку железосодержащую часть шихты и известь, а затем - пятиокись ванадия, после чего шлаковый расплав обрабатывают восстановителем и вводят пятиокись ванадия в количестве, обеспечивающем требуемое содержание ванадия в сплаве и остаточное содержание оксида ванадия в шлаковом расплаве в пределах 7-18 О, а известь вводят в количестве. обеспечивающем основ-ность шлакового расплава 1,0 - 1,4 к моменту завершения его обработки восстановителем. 2 табл. вают восстановителем, причем пятиокись ванадия вводят в количестве, обеспечивающем требуемое содержание в сплаве и остаточное содержание оксида ванадия в шлаковом расплаве, после его обработки восстановителем, в пределах 7-18 оь, а извес гь вводят в количестве. обеспечивающем основность шлакового расплава, к моменту завершения его обработки восстановителем, на уровне 1,0-1,4.Поочередное проплэвление железосодержащей части шихты и шлакообразующих добавок (извести и плавикового шпата) обеспечивает формирование двухфазной системы: железоуглеродистый расплав - высокоосновной шлаковый расплав,Железоуглеродистый расплав является металлической основой будущего сплава. вкоторую переходит восстанавливаемый ванадий.Высокоосновной шлаковый расплав обеспечивает быструю ассимиляцию вводимой в него пятиокиси ванадия с образованием ванадатов кальция и последующим восстановлением ванадия.Обработка восстановителем шлакового расплава с высоким содержанием 9205 до остаточного содержания ванадия 7 - 18% сопровождается преимущественным восстановлением ванадия и замедлением скорости восстановления других элементов, в частности марганца. В этом отношении для достижения поставленной цели обработка окислителя (оксидного шлакового расплава) восстановителем предпочтительнее обработки восстановителя (кремнийсодержащего расплава) окислителем,Завершение обработки шлакового расплава восстановителем при содержании в расплаве менее 7% оксида ванадия приводит к значительному уменьшению содержания. оксида марганца в шлаке и соответственно к увеличению концентра ции марганца в сплаве.С.увеличением содержания оксида ванадия в шлаке с 7 до 18% к моменту завершения обработки шлака восстановителем содержание оксида марганца в шлаке увеличивается, достигая своего максимального значения при 18% оксида ванадия, При содержании оксида ванадия в шлаке более 18% дальнейшего увеличения содержания оксида марганца практически не происходит,Результаты экспериментальной проверки влияния содержанияоксида ванадия в шлаковом расплаве к моменту завершения его обработки восстановителем на содержание оксида марганца в шлаке и концентрацию марганца в сплаве приведены в табл.1.Из приведенных в табл,1 данных видно, что содержание оксида ванадия в шлаке к моментузавершения его обработки восстановителем на уровне 7-18% является оптимальным и обеспечивает возможность .выплавки феррованадия с содержанием марганца 0,4 - 0,81%,увеличение основности шлакового расплава к моменту завершения его обработки восстановителем более 1,4 практически не приводит к уменьшению содержания оксида марганца в шлаке и соответствующему увеличению содержания в сплаве. С уменьшением основности шлака с 1.4 до 1 приходит увеличение содержания в нем оксида марганца. При основности шлака менее 1увеличения содержания в нем оксида марганца практически не наблюдается. Результаты экспериментальной проверки влияния основности шлакового рас 5 плава к моменту завершения его обработки восстановителем. на содержание оксида марганца в шлаке и марганца в сплаве приведены в табл,2.Данные, приведенные в табл.2, относятся к использованию пятиокиси ванадия с 10 содержанием 3% МпО, содержание оксида ванадия в шлаке - 12,5%, Из приведенных в табл.2 данных видно что при основности шлакового расплава к моменту завершения его обработки восстановителем на уровне 1,0 - 1,4 возможно получение феррованадия с содержанием марганца в пределах 0,42 - 0,90%. При этом достижению поставленной цели способст 20 вует то, что основность шлакового расплава в начальный период. его обработки восстановителем весьма высока, а избыток оксида. ванадия в шлаке также велик Ч 20525 . (отношение, = 30), В. этот момент услоМйОвия для восстановления ванадйя более благоприятны, чем для марганца.Одновременно со снижением содержания. оксида ванадия в шлаке происходитуменьшение основности шлака (до 1,0 - 1,4при 7-18% Ч 205). С уменьшением окислительного потенциала шлака параллельноидет уменьшение основности шлака и уве. личение его количества, а это существенно35 тормозит переход марганца из шлака в, сплав. Содержание же ванадия в сплаве кэтому моменту выходит на необходимыйуровень,Ниже приведен пример конкретного40 технического осуществления предлагаемого способа выплавки феррованадия в дуго вой электропечи ДСН 1 с магнезитовойфутеровкой и мощностью трансформатора(38%)содержанием ванадия.В электропечь последовательно загружают смесь из 2400 кг извести и 600 кгплавикового шпата и 1700 кг металлизованных окатышей(90% Еемет) Оскольского электрометаллургического комбината.Проплавляют шихтовые материалы и вводяттехническую пятиокись ванадия (90% Ч 20 ,3% МпО)в количестве 2600-330 кг. После55 этого в щлаковый расплав отдельными пор циями за 20 - 30 мин вводят 1200 кг 75%-гоферросилиция. После проплавления всегоколичества ферросилиция перемешиваютванну, Получают около 3 т феррованадия,1801143 Таблица 1 Влияние содержания оксида ванадия в шлаке к моменту завершения обработки шлака восстановителем на содержание оксида марганца в шлаке и марганца в сплавепятиокись ванадия содержит 90 ЧОосновность шлакового расплава равна 1,2 содержащего 38 Ч, 1,551, 0,5 С; 0,4- 0,9 Мп и 4,5-5,5 т ванадиевого шлака, содержащего 40-48 СаО, 33,5-39,5 ЯО 2, 7 - 18 фЧ 20., 1,1-3,1 , МпО, 0,6 - 1,1ГеО, 6-8; М 90.Известный способ выплавки феррованадия, при использовании тех же шихтовых материалов, позволяет выплавлять сплав с сОдержанием марганца в пределах 2,2-3 ф.Предлагаемая технология стабильно обеспечивает воэможность выплавки феррФванадия с содержанием марганца менее 2 Ь Стоимость 1 т такого сплава на 200 руб, больше стоимости сплава с более высоким . сбдержанием марганца. Потребность в феррованадии.с пониженным содержанием марганца в настоящее время составляет около 3,5 тыс.т в год, Таким образом, ожидаемый экономический эффект от реализации предложенного технического решения срставит около 700 тыс.руб.Ванадиевый шлакс содержанием 7 - 18 ЧАЩОБ, 1,1 - 3,1 МпО наиболее целесообразно использовать для выплавки ванадиевых сплавов с повышенным" содерЖанием.марганца, например, для легирования ванадием рельсовой и трубной марок стали, В этом случае процесс получения сплавов также можно проводить в одну стадию с металлотермическим восстановлением оксидного шлакового расплава до перевода в отвальный шлак,Достоинством предлагаемого способа 5 является также и то, что он обеспечиваетвоэможность выплавки феррованадия с более низким содержанием и других сопутствующих элементов; хрома, титана. фосфора и алюминия.10 Формула изобретенияСпособ выплавки феррованадия, включающий загрузку и проплавление железосодержащей части шихты,пятиокиси ванадия,15 извести, восстановителя, выпуск продуктОвплавки, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с цельюснижения содержания марганца в сплаве,сначала проплавляют предназначенныенавсю плавку железосодержащую часть ших 20 ты и известь, а затем - пятиокись ванадия,после чего шлаковый расплав обрабатывают.восстановителем и вводят пятиокись ванадия в количестве, обеспечивающемтребуемое содержание ванадия в сплаве и25 остаточное содержание оксида ванадия в.шлаковом расплаве в пределах 7 - 18 ф , аизвесть вводят в количестве, обеспечивающем основность шлакового расплава 1,01,4 к моменту завершения. его обработки30 восстановителем,1801143 Таблица 2 Влияние основности шлакового расплава к моменту завершения его обработки восстановителем на содержание оксида марганца в шлаке и марганца в сплавеИ.Шулла дактор Л.Волков ре ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 1187 ВНИИПИ Госу Составитель А,ЯнковскаяТехред М.Моргентал Тираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5