Способ подготовки ванадийсодержащего сырья для выплавки феррованадия

54) СПОСОБАЩЕГО СЫРЬ ИЯ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Рысс М.А. Производство ферросплавов, - М.: Металлургия, 1985,с, 302-303.Авторское свидетельН 1381187, кл, С 22 С ГОТОВКИ ВАНАДИЙСОДЕРЯ ВЫПЛАВКИ фЕРРОВАНА 7) Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к способам Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам подготовки ванадийсодержащего сырья длявыплавки феррованадия, в частностидля рафинирования технической пятиокиси ванадия от железа и марганца.Целью изобретения является получение ванадийсодержащего сырья с высоким отношением оксида ванадия к оксидам железа и марганца, интенсификация процесса и снижение потерь ванадия,Оксидный расплав получают из технической пятиокиси ванадия и извес-,ти, а обрабатывают его феррованадием, содержащим 47-534 ванадия, 1-33кремния, 0,3-1,03 углерода.,8015273 подготовки ванадиисодержащего сырья для выплавки феррованадия, в частности для рафинирования технической пятиокиси ванадия от железа и марганца. Целью изобретения является получение ванадийсодержащего сырья с высоким отношением оксида ванадия к оксидам железа и марганца, интенсификация процесса и снижение потерь ванадия, Предложено оксидный расплав получать из технической пятиокиси ванадия и извести, а обрабатывать его феррованадием, содержащим 47-531 ванадия, 1-34 кремния, 0,3-1,0 Ф углерода. При обработке оксидного расплава феррованадием исключаются потери ванадия с попутным металлом, как это имеет место в известном способе, в 2-5 раэ увеличивается соотношение Ч, О/ГеО+ + МпО в расплаве в результате его рафинирования. 4 табл.Использование в качестве оксидного ванадийсодержащего материала технической пятиокиси ванадия обусловлено воэросшим 1 требованиями к качеству феррованадия, В частности выплавляемый известным способом феррованадий содержит 1,7-4,03 марганца. В то же время требуется феррованадий, содержащий 0,8; 0,6; 0,4 и даже 0,24 марганца при содержании ванадия не менее 50. Отсюда видна потребность ванадиевого производства в сырье с высоким содержанием оксида ванадия и низким содержанием посторонних оксидов, в частности оксида марганца, т.е. требуется специальная подготовка ванадийсодержа 1527307цего сырья, в частности техническойпятиокиси ванадия, к плавке.Использование феррованадия длярафинирования расплава практическиполностью исключает потери ванадия,поскольку в отличие от известногоспособа в результате обработки расплава получается стандартный феррованадий, а не попутный некондиционный 10металл.Определяющая роль принадлежит содержанию в феррованадии, используемом для обработки расплава, пятиокиси ванадия с известью, ванадия, кремния и углерода,Оптимальный состав феррованадияустановлен экспериментально, Во всехопытах массовое отношение расплав/феррованадий поддерживалось равным 0,3,основность расплава 2,0. Перемешивание расплавов осуществлялось азотом.В аналогичных условиях проводилисьопыты по известному способу с использованием в качестве восстановителяжидкого чугуна. В результатах экспериментов показатели рафинированияванадийсодержащего сырья приведеныв пересчете на 100 б-ное содержаниеоксидов ванадия, железа и марганцаВ табл, 1 показано влияние содержания ванадия в сплаве.В табл, 2 показано влияние содер.:жания кремния в сплаве,В табл, 3 показано влияние содер 35жания углерода в сплавеИз приведенных в табл, 1-3 данных следует, что предлагаемый способобеспечивает степень восстановленияжелеза и марганца из ванадийсодержа 40щего сырья соответственно в пределах55-82 и 50-77 б при степени переходаванадия в сплав 3-10,53 и отношенииоксида ванадия к оксидам железа имарганца 17,5-42,5. Средние значения45аналогичных показателей при использовании известного способа составляют соответственно 45, 40, 20 и 12,5 ь,Там образо, предагаей спо соб подготовки ванадийсодержащего .сырья для выплавки феррованадия по сравнению с известным способом обеспечивает более высокую (в 1,5 раза) степень рафинирования сырья от окси 5 дов железа и марганца и меньший в 3 раза переход ванадия в сплав из рафинируемого сырья при увеличении отношения оксида ванадия к оксидам железа и марганца в сырье в среднем в 2,5 раза.Предлагаемые пределы содержания ванадия, кремния и углерода являются оптимальными.При содержании в исходном сплаве менее 4 Д ванадия, 1 Ф кремния и 0,3 б углерода отношениеЧО--- - -находится на уровне 11,7- Ре О + МпО12,3, т.е. практически на уровне известного способа . При содержании в исходном сплаве более 53 ванадия, 3 Ф кремния и 1 б углерода отношениепрактически увеличиваРеО + ИпОется.В известном способе теряется в среднем 203 ванадия исходного аанадийсодержащего сырья, который переходит в жидкий передельный чугун. В предлагаемом способе 3-10,5 б ванадия переходит в ванадиевый сплав, который является готовой металлопродукцией.Использование ванадийсодержащего сырья, подготовленного по предлагаемому способу, обеспечивает выплавку феррованадия высших марок с низким содержанием марганца (менее 1 Ф).П р и м е р. Подготовка ванадий- содержащего сырья для выплавки феррованадия.В дуговой электропечи ДСН с магнезитовой футеровкой силикоалюмотермицеским способом производят выплавку феррованадия, содержащего 47-53 ванадия, 1-3 кремния, 0,3-13 углерода, 1,8-2,3 Ф марганца по действующей технологической инструкции. Плавку ведут в три периода: два восстановительных и рафинировочный, По достижении в третьем - рафинировочном периоде плавки приведенного выше химического состава феррованадия сливают рафинировочный шлак, а феррованадий (6 т) оставляют в печи и приступают к порционному проплавлению смеси технической пятиокиси ванадия (903, ЪО, 5 б Ге Оз, 2,5 об МпО; оксиды других элементов 2,5 Ф) с известью. Техническую пятиокись ванадия и известь вводят в количестве, обеспечивающем получение на зеркале сплава 0,9-2,4 т ванадийсодержащего шлакоизвесткового расплава с основностью 1,6-2,25. После проплавления всего необходимого количества материалов шлаковый расплав и сплав сливают07 Таблица 1 Гч 1, х45 47 50 Известный Показатели рафинирования способ53 56 Степень восстановления железа, ФСтепень восстановления марганца,Степень восстановления ванадия, ФОтношение 80,0 45,0 42,0 62,5 78,0 79,5 35,0 53,8 74,8 76,015,0 10,5 4,7 3,5 40,0 77,0 20,0 ВГе О+ МпОв исходно материале в обработанном материа- ле 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 12,3 19,0 33,4 37,5 38,0 12,5 П р и м е ч а н и е. Исходный сплав содержит 2 Ж 81 и 0,65 С. 5 15273 в разливочный ковш с пористой огнеупорной пробкой в днище ковша и в течение 10 мин перемешивают азотом,Основные результаты опытно-промышленного опробования предлагаемого5 способа подготовки ванадийсодержащего сырья для выплавки феррованадия приведены в таблице 4. 1 ОПолученный по предлагаемому спосо- бу оксидный ванадийсодержащий шлакоиэвестковый материал использовали взамен нерафинированной технической пятиокиси ванадия при выплавке высших 5 марок Феррованадия. В качестве железосодержащей части шихты применяли высокоуглеродистые металлизованные окатыши электрометаллургического комбината. Феррованадий, выплавленный 20 с использованием ванадийсодержащего сырья, подготовленного по предлагаемому способу, содержал менее 14 марганца,Необходимо отметить, что феррова надий, который используют в предлагаемом способе в качестве рафинирующего реагента, по отношению к технической пятиокиси ванадия содержит повышенное на 0,3-0,7 количество ЗО марганца табл. 4). Это удовлетворяет требованиям, предъявляемым к целому ряду марок ванадиевых сплавов менее ответственного назначения. Предлагаемый способ обеспечивает возможность выпуска в общем объеме производства 20-304 феррованадия высших марок, отвечающих требованиям новых стандартов, без изменения сырьевой структуры ванадиевого производства,ф о р м у л а и э о б р е т е н и яСпособ подготовки ванадийсодержащего сырья, для выплавки феррованадия, включающий проплавление смеси оксидного ванадийсодержащего материала с известью и перемешивание шлакового расплава с углеродсодержащим металлическим расплавом при массовом отношении шлака к металлу в пределах 0,15-0,40 и поддержании отношения оксида кальция к оксиду кремния в шлаковом расплаве ма уровне 1,6 2 25, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения ванадий- содержащего сырья с высоким отношением оксида ванадия к оксидам железа и марганца, интенсификации процесса и снижения потерь ванадия, в качестве оксидного ванадийсодержащего материала используют техническую пятиокись ванадия, а в качестве углеродсодержащего металлического расплава - феррованадий, содержащий 47- 534 ванадия, 1-3"ь кремния, 0,3-1,0 углерода.1527307 Таблица 2 11 оказатели рафинирования Известныйспособ 1 3,0 , 3,5 Степень восстанов ления железа,Степень восстанов 35,0 60,0 78,0 . 82,0 45,0 54,5 74,8 77,33,5 4,7 6,5 30,0 78,1 40,0 1,0 10,0 20,0 ЧО 5 Ре 10 + МпО в исходном материалев обработанном ),материале 8,5 8,5 8,5 8,512,1 19,8 33,4 42)5 8,5 42,0 12) 5 П р и м е ч а н и е. Исходный сплав содержит 50 Ч и 0,65 С,1 Та бли ца 3 Известный- способ Показатели рафинирования 03 065 10 12 0,2 82,0 30,0 55,0 78,0 80,0 45,0 40,0 50 0 74 8 76)03,0 4,7 7,0 79,0 25,0 20,0 9,0 0,5 Ч,од РеО +ИпО в исходном материалев обработанном ., материале 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 12,5 П р и м е ч а н и е. Исходный сплав содержит 5 ОЖ Ч и 2 Ж Бъ. ления марганца,Степень восстановления ванадия, ФОтношение Степень восстановления железа,Степень восстановления марганца,ФСтепень восстановления ванадия, ФОтношение 11,7 17,5 33,4 36,0 36,01527307 Таблица 4 Состав сплава Ф Юп/п Время отборапроб Состав ванадийсодержащего материала, Ф Ч 2 О РвтО + МЛОБ С Мп ЧО ГеО МлО 89,5 6,3 4,2 8,5 47,0 1,0 0,3 2,0 94,0 89,5 47,5 50,0 3,3 6,3 2,3 2,0 2,7 4,2 0,1 2,0 0,10,65 15,78,5 50,8 53,0 33,48,5 2,6 2,0 1,6 6,3 0,153,0 0,31,0 97,1 89,5 1,3 4,2 54,1 97,8 44,4 0,2 0,75 1,2 1,0 2,7 П р и м е ч а н и е. Массовое отношение расплав/феррованадий 0,3; основностьрасплава 2,0; химический состав ванадийсодержащегоматериала приведен в пересчете на суммарное содержаниеоксидов ванадия, железа и марганца 100. Редактор В,Петраш е еЗаказ 7485/36 Тираж 576 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва Же 35, Раушская наб., д. 4/5 Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород ул. Гагарина,101 ее е е До обработки После обработки До обработки После обработки До обработки После обработкие е е Составитель О, ВеретенниковТехред Л.Сердюкоав Корректор,М, Васильева