Способ получения феррованадия с низким содержанием марганца

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалнсткческмк республик

<аа> 865950 (È ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 030479 (2! ) 2744999/22-02.

{51)м. н.

С 21 С 7/00 с присоединением заявки H9— (есуяа(нствеананы((коинатет (23) Приоритет— (СР я ааааа нзо((а1анн(в отаармта(Ф

Опубликовано 23{) 981.Бюллетень Й9 35

Дата опубликования описания 230981 (53) УДК 669.168

{088. 8) И.П.Казачков, А.И.Манокнн, Т.С.Шншкрнон, В.Е. Власенко,(A.È.ËèòâèíåHêî, Г.A.Tüìèàí, A.Ñ.Ìàê àèìåíêî, Г.К. Тарабрнн, В.И.Потапов, М.A.Ðóíîâ и Е.М.Рабинович

I

Запорожский индустриальный инетитут

P2) Авторы изобретения (7() Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОВАНАДИЯ С НИЗКИМ

СОДЕРЖАНИЕМ МАРГАНЦА

Изобретение относится к ферросплавному производству в металлургии, в частности к металлургии феррованадия, н может быть использовано при производстве высококачественного феррэванадия из ванадяйсодержащего сырья с повышенным содержанием марганца.

Известен спОсоб выплавки феррованадия, включающий периоды восстановления и рафинирования. В первый период ведут восстановление ванадия из его пятиокиси и оборотных продуктов плавки (рафинировочный шлак) при избытке восстановителя, во-второй рафинируют сплав от кремния дополнительными присадками пятиокиси ванадия. Содержание Ч О в отвальном ,шлаке восстановительного периода обычно не превышает 0,35%. Во втором периоде обогащают сплав ванадием эа счет восстановления его кремнием и алюминием иэ пятиокиси ванадия, которую загружают в соотношении 1,1, При снижении содержания кремния ниже

2Ъ производят:слив рафинировочного шлака, выпуск сплава из печи и разлив ку в чугунные изложницы. Рафинировочный шлак возвращают на следующую плавку для довосстановления (1).

Недостатком известного способа является получеййе феррованадия с содержанием марганца от 2,5 до 5 вес.Ъ. Такие концентрации марганца не-допустимы при производстве ряда качественных марок стали и сплаьов.

Высокое содержание марганца в сплаве обусловлено его содержанием в исходных материалах и весьма полным восстановлением металлов в восстановительный период. .Цель изобретения — одновременное легирование сплава молибденом; никелем или вольфрамом и удаление марган-! з ца, Цель достигается тем, что согласно известному способу получения феррованадия, включающему восстановительный и рафинировочный периоды при

26 металлотермнческом производстве сплава, выпуск из печи и разливку, в конце рафинировочного периода íà расплав вводят. окислы (концентраты) легирующих элементов.

Введение в сталь легирующих элементов в виде единого материала и расплавление их при одних темпера турах целесообразно для обеспечения, более равномерного распределения

Зб элементов в объеме стали. н

865950

ВНИИПИ Заказ 7996/41 Тираж 621 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4

При вводе окислов или концентра- тов, содержащих окислы с прочностью связи меньше, чем у марганца или ванадия, происходит их восстановление марганцем, углеродом, кремнием и алюминием, так как прочность связей с кислородом у указанных окислов невчсокая, т.е. кроме рафинирования сплава от марганца одновременно возможно рафинирование его от углерода, кремния и алюминия.

Окисление марганца кислородом окислов вольфрама, молибдена, никеля не ухудшает качества феррованадия, так как применение, например, на выплавке инструментальных, штамповых сталей феррованадия, содержащего воль фрам или молибден, позволяет снизить расход стандартных ферромолибдена или ферровольфрама, причем усвоение и общее использование вольфрама или молибдена будет выше, так как шлаки от окислительного рафинирования используются как оборотные, а совместная присадка ванадия и вольфрама или молибдена на выплавке стали нозволйт получить высокие коэффициенты их ус"воения.

Присадка окислов для рафинирования феррованадия от марганца проводится по стехиометрии, что достаточно для окисления марганца, даже при неполном участии упомянутой присадки. Избыточные количества окислителей реа,гируют (параллельно с окислением марганца) с кремнием и алюминием ..

Образующиеся при рафинировании шлаки, содержащие кроме йятиокиси ванадия небольшие концентрации окислителя (ей), например, молибдена, вольфрама или никеля, используют как оборотные, что позволяет сохранить высокое извлечение ванадия и исключить потери молибдена, вольфрама или никеля со шлаками.

Пример 1. В лабораторных условиях производят дополнительную обработку 200 г феррованадия, пОлученного по известному способу, технической пятиокисью ванадия, содержащей 3,8Ъ Мп О . На 200 г феррованадия расходуют 7,0 r пятиокиси ванадия. Содержание марганца в исходном сплаве 5,2Ъ. Содержание марганца после обработки путем вдувания пятиокиси ванадия в токе аргона в расплав фактически не изменяется и составляет 4,9%. Продолжительность операции по вдуванию порошка - 2 мин при давлении 0,3 атм и температуре 1600 С.

Пример 2. Проводят обработку двух плавок 200 r обычного феррованадия с содержанием марганца 5,2% трехокисью молибдена (при первой плавке 5,5 r, при второй - 20 r). Получают феррованадий с сс ржанием 2,7 и 2,.23% марганца соотР 4твенно. Продолжительность операци т о вдуванию порошка трехокиси молибд на составляет 2 мин прн давлении 2 атм и тем< пературе 1600аС.

Пример 3. Проводят обработку двух плавок 200 г феррованадия с содержанием марганца, равным 5,2% вольфрамовым концентратом (при пер ©:вой плавке 8,8 г, при второй - 20 r).

Получают феррованадий с содержанием

2,35 и 2,92% марганца соответственно. Режим обработки аналогичен тому, который приведен в примерах 1 и 2.

Пример 4. Проводят обработку двух плавок феррованадия весом

200 г с содержанием марганца 5,2% технической закисью никеля (при нервой плавке 12 г, при второй - 20 r) .

Получают феррованадий с содержанием

25 2,56 и 2,53% марганца соответственно. Режим обработки аналогичен приведенному в примерах 1 и 2.

Исходные концентрации кремния и алюминия при всех плавках составляр ют 2,1 и 1,3Ъ соответственно. После обработки при всех плавках они находятся в пределах 0,97 — 0,22%.

Таким образом, проведенные опытные плавки подтверждают воэможность рафинирования феррованадия от марганца. Присадка окислителей в количествах, больших стехиометрических, снижает концентрации марганца незначительно.

Окислители могут подаваться не только в струе газа, но и в составе шлаковых смесей на расплав, могут вводиться в ковш или изложницу, а не только печь.

Получение ферромарганца пРедлага49 емым способом, учитывая практически полное восстановление легирующих металлов, расчет расхода окислов и со,держания их в металле, представляет простую задачу.

45 Формула изобретения

Способ получения Феррованадия C низким содержанием марганца, включающий восстановительный и рафини» ровочный периоды,при металлотермическом производстве сплава, выпуск из печи и разливку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью одновременного легирования сплава молибденом, никелем или вольфрамом и удаления марганца, в конце рафинировочного

5 периода на расплав вводят окислы ле- . гирующих элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Рысс И.A. Производство ферро6О сплавов. М., Металлургия, 1975, с. 287-288.