Шихта для получения феррованадия

 

ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОВАНАДИЯ , включанлцая пятиокись ванадия , ферросилиций, алюминий, металлоотходы и известь, отличающаяся тем, что, с целью снижения в сплаве содержания фосфора , марганца и углерода, повышения стойкости футеровки и производительности печи, она дополнительно содержит оксиды железа при следующем соотношении компонентов, мае.%: Пятиокись ванадия 25-35 10-18 Ферросилиций 1,5-5,0 Алюминий 0,5-8,0 Металлоотходы 3-15 Оксидов железа Осталь ное Известь О :А:)

0% 013

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(НИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 С 22 С 33 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

10-18

Ферросилиций

Алюминий

Металлоотходы

Оксиды железа

Известь

1,5-5,0

О., 5-8,0

3-15

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3388129/22-02 (22) 28.01.82 (46) 15.02 ° 84. Бюл. Р 6 (72) Г.К. Тарабрин, A.Ñ. Шаповалов, E.È. Оськин, A.Ã. Ситнов, В.Я. Лукин, В.Т. Комаров и Н.И. Денисов .(71) Научно-производственное объединение "Тулачермет" (53) 669.168(088.8) (56) 1. Рысс М.A. Производство ферросплавов. М., "Металлургия", 1975, с. 287.

2. Поволоцкий Д.П. Электрометаллургия стали и ферросплавов. M., "Металлургия", 1974, с. 524. (54) (57) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОВАНАДИЯ, включающая пятиокись ва:надия, ферросилиций, алюминий, ме таллоотходы и известь, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения в сплаве содержания фосфора, марганца и углерода, повышения стойкости футеровки и производительности печи, она дополнительно .содержит оксиды железа при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Пятиокись ванадия 25-35

107331 5

Изобретение относится к металлур гии, в частности к производству ферросплавов, а именно - феррованадия.

Известна шихта для получения феррованадия следующего состава, вес.Ъ:

Пятиокись ванадия 25

Ферросилиций 13

Металлоотходы 10 . Известь Остальное (1), Недостатком шихты является высо» кая степень усвоения вредных примесей получаемым феррованадием, в котором содержание фосфора превышает 0,08%, марганца - 1,2% °

Наиболее близким по составу и достигаемому эффекту к предлагаемому является шихта для получения феррованадия со следующим соотношением компонентов, sec.Ú:

Пятиокись ванадия 31

Алюминий

Ферросилиций 13

2,5

Алюминий

Металлоотходы

10-18

Ферросилиций

Известь Остальное (2j, Феррованадий, выплавленный; на этой шихте, соответствует требованиям ГОСТ 4760-49 и содержит, В:

V 45-50; Si 1,5-2,5; Мп 3-4,5;.

Р 0,08-0,1; С 0,4-0,6; N 0,08-0,10, Однако для легирования ряда сталей специального назначения необходим феррованадий с содержанием

0,02-0,2Ъ углерода, 0,4-1,8% марганца и не более 0,02% фосфора (ТУ 145-98-78, ТУ-14-193-77-77).

К недостаткам известной шихты следует отнести высокое содержание в сплаве фосфора, марганца и углерода, низкую стойкость футеровки (расход огнеупоров составляет

540 кг на 1 т 38%-го феррованадия) и невысокую производительность (610 кг 38%-ro феррованадия на горячий час). !

Цель изобретения — снижение в сплаве содержания фосфора, марганца и углерода, повышение стойкости футербвки и производительности.

Цель достигается тем, что шихта для получения феррованадия, включав. щая пятиокись ванадия, ферросилиций, алюминий, металлоотходы и известь, дополнительно содержит оксиды железа при следующем соотнсхаении компонентов, мас.%:

Пятиокись ванадия 25-35

Алюминий

Металлоотходы

Оксиды железа

5 Известь

1,5-5 0

0,5-8,0

3-15

Остальное

В качестве оксидов железа используют окалину, железную руду, концентрат и другие материалы, преимущественно железорудный агломерат. 0 Плавление шихты с Fe>0> способствует лучшему усвоению извести, снижению вязкости шлака и образованию легкоплавкой системы. Более высокая термичность шихты обеспечивает плав15 ление ее эа счет саморазогрева при, . отключенных .дугах и снижает перегрев шлака на 150-160О С, что .создает более выгодные энергетические условия для проведения процесса, снижает ко20 эффициент перехода марганца и,фосфора в металл и предотвращает науглероживание металла. При этом сокращается расход электроэнергии и повышается производительность печи.

Быстрое Восстановление железа и ранняя ассимиляция извести расплавом приводит к относительному снижению концентрации кремния и алюминия в металле и повышению основности промежуточных расплавов, что в совокупности с пониженной температурой шлака приводит к медленному разрушению шлакового гарниссажа либо к сохранению его в течение всей плавки и тем самым обеспечивает меньший износ огнеупоров °

Проведение процесса на более легкоплавких шлаках с использованием эффекта самораэогрева позволяет сократить длительность плавки и

40 тем самым повысить производитель.ность процесса, а также облегчить условия работы футеровки и снизить расход огнеупоров на тонну феррованадия.

45. При Расходе оксидов железа в коЛичестве менее 35 тепла экэотермических реакций недостаточно для проведения процесса без подвода тепла извне., вследствие чего происходит науглероживание металла, кроме того, не происходит эффективное удаление фосфора и марганца.

При расходе оксидов железа в коли. честве более 15% концентрация ванадия в сплаве становится ниже допустимой.

Расход алюминий в шихте в количестве менее 1,5% ухудшает начальные условия восстановления в результате снижения термичности шихты, 60 что приводит к увеличению длитель-. ности плавки н науглероживанию металла., Избыток .алюминия в шихте (более 5%) приводит к нежелательному

65 восстановлению марганца и Фосфора.

107331 5

Наименование компонентов

Состав шихты, мас.Ъ

Известная "

Предлагаемая

4 5

31 25 0 27,5 30,0 32,5 35,0

Пятнокнсь ванадия

Ферросилиций (ФС-75) 13 18,0 16,0 14,0 12,0

2,5 1,5 2,4. 3,2 4,1

10,0

Алюминий

5,0

Металлоотходы, а,о

10, 0,5 2,4 4,2 6,1

Оксиды железа

15,0 11,0 9,0 6,0

3,0

Ос- Ос- Ос- Ос- Осталь- таль- таль- таль- тальное ное ное ное ное

0стальное

Известь

Недостаток кремния в шихте (менее 10%) снижает долю кремнекисло- ты в шпаке и, тем самым, способст- вует переходу марганца в металл.

Избыток кремния (более 18%) приводит к перенасыщению шлака кремнеземом и снижению извлечения ванадия.

Следует отметить, что весьма существенным, преимуществом в пред 1 ложеииом техническом решении является то, что необходимый избыток тепла получают не эа счет повышенйого расхода алюминия (это привело бы,, как указывалось выше, к нежелательному восстановлению фосфора и марганца), а за счет введения в состав шихты оксидов железа, что в значительной степени позволя- ет цовысить окислительную способность шлака и провести процесс в условиях отсутствия контакта с электродами.

Примеры выплавки феррованадия с применением предлагаемой шихты приведены в табл. 1. Плавки осуществляли в дуговой электропечи ДС-6Н с магнезитовой футеровкой. В составе шихты использована пятиокись ванадия (Ту 14-5-92-77), ферросилиций марки

ФС-75, гранулированный алюминий марки АЧ-2, металлоотходы (магнитная . фракция конвертерного ванадиевого шпака по Ту 11-1-178-79). Загрузку шнхты осуществляют порционно. имический состав полученных спла вов приведен в табл. 2.

B табл. 3 представлено влиянйе состава шихты на расход огиеуцоров и на производительность печи на горячий час.

Анализ полученных результатов показывает, что применение предлагае15 мой шихты для выплавки феррованадия позволяет одновременно снизить содере жанне в сплаве фосфора, углерода; марганца, кремния и азота. При этом стойкость футеровки повышается-в

2О 2,8-3 раза, а производительность печи возрастает в 1,5-1,6,раза.

Экономический эффект при произ- водстве 1 т феррованадия на пред лагаемой шихте за счет повнвеиия ка-.. чества металла, снижения расхода огнеупоров составит порядка 900 тыс. руб. в год.

I Табл ица

1073315

Табли:ца 2

Содержание элементов, мас.%

Шихта

V P Mn

N Ге

45,1 0,006 0,21 0,02

0,31 0,01

47, 7 0,008 0,25 0,02

51,9 0,009 0,31 0,03 . 0,39 0,02

0 50 0,03

55,3 0,012 0,42 0,03

58 4 0,016 0,96 0,04

0,54 0,04

Прототип

44,6 0,090 4,30 0,65 2,12 0,09

Таблица 3 Показатели

Шихта

Предлагаемая

2 3

540 289 1 82 176 188

184

Производительность печи, кг 38%-ro феррованадия/ч 610 925 940 960 938 914

Составитель О. Веретенников

Редактор М. Циткина Техред С.Легеза Корректор А. Тяско

Заказ 276/25 Тира 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Расход огнеупоров, кг/т

38%-го феррованадия

Из-. вестная

025 001 Остальное