Способ выплавки ванадиевых сплавов

 

Использование: в черной металлургии. Сущность изобретения: обогащенный ванадиевый шлак с отношением ванадияк железу 1-1,5 металлотермическим способом восстанавливают, сливают отвальный шлак и рафинируют промежуточный сплав от кремния, титана и алюминия обогащенным ванадиевым шлаком с отношением ванадия к железу 3,5-7.. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PL=CflYBflMK (51)5 С 22 С 33/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .=

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4907683/02 (22) 31.01.91 (46) 15,11,92. Бюл. М 42 (71) Научно-производственное объединение

"Тулачермет" (72) Н.Г.Гладышев, Г,С,Колганов, И.С,Кошелев и Е.Н.Ивашина (56) Патент Австрии (Ф 294164, кл. С 22 С 33/00. 1971, Рысс M.À. Производство ферросплавов, M.: Металлургия, 1985, с.301 — 303.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к способам получения ванадийсодержащих ферросплавов, Силикоалюмотермический способ получения феррованадия включает два восстановительных и один рафинированный периоды плавки в дуговой электропечи с магнеэитовой футеровкой.

Недостаток этого способа заключается в повышенном расходе дорогого и дефицитного технического пентоксида ванадия, что значительно снижает коэффициент сквозного извлечения ванадия от конвертерного ванадиевого шлака до феррованадия, значение которого находится на уровне 7071%.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату изобретению является способ выплавки ванадиевых сплавов, включающий обогащение конвертерного ванадиевого шлака углеродом с достижением отношения ванадия к железу в обогащенном шлаке 1,0-1,5, металлотермическое восстановление обогащенного шла» Ы2 1775488 А1 (54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ВАНАДИЕВЫХ . СПЛАВОВ (57) Использование: в черной металлургии, Сущность изобретения: обогащенный ванадиевый шлак с отношением ванадияк железу 1 — 1,5 металлотермическим способом восстанавливают, сливают отвальный шлак и рафинируют промежуточный сплав от кремния, титана и алюминия обогащенным ванадиевым шлаком с отношением ванадия к железу 3,5-7. 1 табл. ка с получением промежуточного ванадиевого сплава, содержащего 20 — 26 ванадия, 10 — 15% марганца, 2 — 4% хрома, 14 — 18 кремния, 3 — 6% титана и последующее рафинирование промежуточного сплава от кремния, титана и алюминия тем же обогащенным шлаком до получения феррованадия, содержащего 26 — 34% ванадия, 14-18% марганца и 4-6 хрома.

Зтот способ устраняет недостатки, при- у

Сущие предыдущему способу получения 1 феррованадия, увеличивая сквозной коэффициент извлечения ванадия íà 10%.

Цель изобретения — увеличения содер- 00 жания ванадия в сплаве.

Сущность изобретения заключается в следующем, апй

Проводят металлотермическое восстановление обогащенного ванадиевого шлака и рафинирование промежуточного ванадиевого сплава от кремния, титана, алюминия обогащенным ванадиевым шлаком, для рафинирования промежуточного ванадиевого сплава используют обогащенный ванадие1775488

30 вый шлак с отношением ванадия к железу

3,5-7,0.

Известен способ получения желеэованадиевых сплавов, в котором на рафинированной стадии плавки используют тот же обогащенный ванадиевый шлак, что и на восстановительной стадии плавки, а именно шлак с отношением ванадия к железу в пределах 0,5-3,0.

При использовании для рафинирования промежуточного сплава обогащенного ванадиевого шлака с отношением (Y:Fe) (3,5, даже при максимальной 1,5 степени обогащения на первой стадии плавки конечный сплав содержит менее 38% ванадия, т.е. удается получить феррованадий с базовым содержанием ванадия.

С увеличением отношения ванадия к железу в используемом для рафинирования промежуточного сплава обогащенного шлаком более 3,5 содержание ванадия в конечном сплаве повышается. При значении отношения более 7 содержание ванадия в конечном сплаве увеличивается незначительно, и получение глубоко обогащенного ванадиевого шлака связано со значительным переходом ванадия в попутный металл в процессе обогащения шлака.

Величина оптимального отношения ванадия к железу в обогащенном шлаке, используемом на второй стадии плавки дпя рафинирования промежуточного сплава, определена экспериментально, данные приведены в таблице.

Из приведенных в таблице данных следует, что отношение ванадия к железу в обогащенномм шлаке, используемом для рафинирования промежуточного сплава, равное 3,5-7, является оптимальным. При отношении менее 3,5 не удается получить феррованадий с базовым (38%) содержанием ванадия. При отношении более 7 содержание ванадия в сплаве увеличивается незначительно. Кроме того, по сравнению с известным способом достигается увеличение содержания ванадия в сплаве с 26-34 до 29,6-39,9%, т.е. нп 3,6-5,9% (абс.).

Пример осуществления предлагаемого способа выплавки ванадиевых сплавов в дуговой электропечи типа ДС-6Н1 с магнезитовой футеровкой и мощностью трансформатора 4000 кВА, На стадии металлотермического восстановления использовали обогащенный ванадиевый шлак, содержаний, мас.%: 5-8,2

Feosw. 13,67-14,65 У 05; 29,88-30,15 СаО;

19,7-22,0 SION; 7,07-8,48 МпО; 6,10-9,12

Mg0; 1,58 — 1 88 СгрОз, 5,30-7,72 Т)02; 1 8.1,75 ANODE, с соотношением (Y:Fe) = 1-1,5 соответственно при 14,65% YgOg, 8,2%

Ferro . и 18,67% У205, 5,1% Feoещ.

В печь загружали за два приема 5 — 6,25 т шлака приведенного химического состава, 4,65-4,9 т извести и 1,1-1,2 т 75%-ного ферросилиция.

После расплавления, обработки расплава гранулированным алюминием в количестве 60 кг/т промежуточного ванадиевого сплава, содержащего 21,7 — 24,1% У, 14,517,8% Sl, 15,5-17,2% Мп, 2,4 — 3.0 Cr, 5,26,4% TI и около 10 т сливного отвального шлака, содержащего 58,6-59,9% СаО, 29,330,0 SION, 0,4-0,7 МпО, 7,4-9,4 MgO; 0,50,7%) СЯ20з, 1,35-2% TI02, 0,18 — 0,23% У205.

После слива отвального шлака стадии металлотермического восстановления обогащенного ванадиевого шлака с отношением ванадия к железу 1,0 — 1,5 производили рафинирование промежуточного сплава обогащенным ванадиевым шлаком с отношением ванадия к железу в пределах 3,5-7.

Шлак для рафинирования содержал, мас.%; 1,21 — 2,14 Реоьщ, 13,29 — 15,17 Y20s;

26,47 — 30,29 СаО; 16,8-25,6 SIOz, 5,97 — 7,98

МпО; 7,12-10,8 М90; 1,64 — 2,4 Сг20з, 5,667,12; TI02; 1,23-1,68 А!рОз.

Отношение (Y:Fe) составляло 3,5 при содержании в шлаке 2,13 Рео5щ и 13,29% У205 и 7 при i,21 Ре бщ и 15,17% Y20g.

Промежуточный сплав, содержащий

21,7% У; 14,5% Sl; 17,20 Мп; 2,4% Cr; 6,4%

Tl, рафинировали шлаком с отношением (Y:Fe) = 3,5.

Промежуточный сплав, содержащий

24,1% У; 17 9% 31; 15,5% Мп; 3,0 Сг; 5 9% .

Tl, рафинировали шлаком с отношением (Y:Fe) = 7,0.

В печь вводили 5800-6200 кг обогащенного ванадиевого шлака и 3000 — 3200 кг извести, После ввода каждой очередной порции материалов производили перемешивание ванны путем продувки расплава азотом.

После рафинирования получали: 2,3-.2,5 т сплава, содержащего 29,6-39,9% У; 16 518o% Мп 1 5% Sl 0 5% Tl; 0 5% С; 3,5 — 4% Су и 8,2-8,6 т рафинированного шлака, содержащего 2,3-2-6% У205.

По сравнению с известным способом выплавка ванадиевых сплавов предлагаемым способ обеспечивает получение сплава. с более высоким, в среднем на 4,75%, содержанием ванадия, Получение обогащенного шлака с отношением ванадия к железу в пределах 3,5-7 по сравнению с получением обогащенного шлака с отношением ванадия к железу в пределах 1-1,5, обусловливает увеличение условно-постоянных расходов по пределу в

1775488 среднем на 40;(, или 165 0,4 = 66 руб/т обогащенного шлака, * Числитель — при использовании на первой стадии плавки обогащенного ванадиевого шлака с отношением (Y:Fe) = 1. знаменатель — то же, с отношением (Y:Fe) = 1,5.

Составитель P. Кузнецов

Редактор В. Трубченко Техред М.Моргентал Корректор C. Лисина

Заказ 4023 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Способ выплавки ванадиевых сплавов, 5 включающий металлотермическое восстановление обогащенного ванадиевого шлака с отношением ванадия к железу 1,0-1,5, слив отвального шлака и рафинирование промежуточного сплава от кремния, титана и алюминия обогащенным ванадиевым шлаком, отличающийся тем, что, с целью увеличения содержания ванадия в сплаве, для рафинирования промежуточного сплава используют обогащенный ванадиевый шлак с отношением ванадия к железу 3,5-7.0.