Шихта для производства ферросиликованадия

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 2304.81 (21) 3279243/22-02 (54) М. КП.

С 22 С 33/04 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 301082. Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 3010д2

РЗ) УДК 669.168 (088.8) " " .0й)® я}

Г.И;- Сальников, H.Â. Толйтогузов, Ю.П. наев

В.М. Минаев и В.Д. Муковкин } 1.„" 7ИТН6. —..;,. -„,„)3 -- 4}Л}} ) 1:с

Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Серго Орджоникидзе. и Кузнецкий завод ферросплавов (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) ШИХТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ФЕРРОСИЛИКОВАНАДИЯ

2-2,3

2,5-3,0

44-47

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству ферросплавов, и может быть использовано при производстве комплексных сплавов с ванадием.

Известна шихта (1) для производства сплава с ванадием силикотермическим процессом. В среднем эа два периода плавки она содержит следующие компоненты, вес.Ъ:

Пятиокись ванадия 25-27

Ферросилиций

ФС75 13 5-15

Алюминий, вторичный

Известь

С)брезь мяг4юго железа .10,5-13

Однако производство сплава с ванадием на подобной шихте связано со значительными затратами на химическое обогащение ванадийсодержащих шлаков и получение плавленной пяти окиси ванадия.

Наиболее близкой по содержащимся компонентам и достигаемому эффекту к предлагаемой является шихта (2), включающая непосредственно ванадийсодержащие конвертерные шлаки ° Обычно она содержит следующие компоненты, вес.Ъ:

Ванадийсодержащий конвертерный шлак 43-44

Известь 37-38

Плавиковый . шпат.

ФерросиЛиций

ФС75 13,5-14,0

Кокс 0,8-1,7

Известная шихта имеет ряд недостатков, в связи с чем ее использование связано со значительными трудностями.

Шихта подобного. состава может проплавляться лишь периодическим процессом в печах сравнительно небольшой мощности ° Так, для плавки феррованадия используется сталеплавильная

20 nezb MotgHocTblo 2-2,5 MBA a @eppocH ликованадий плавится периодическим процессом в печи мощностью 3,5 NBA.

Значительны потери ванадия. При плавке ферросиликованадия из ванадийсо25 держащего шлака в сплав .извлекается до 84% ванадия. Последнее связано с тем, что в процессе плавки шихты образуется большое количество шлака (3 т/т сплава). Не менее серьезным

30 недостатком является и то, что в качест969771

Т а б л и ц а 1

Компоненты

Ванадийсодержащий шлак

25,0

40,5

24,0

22,0

17,0

42,5

Кварцит

42,0

45,0 ве восстановителя используется дорогой ферросилиций, а в некоторых случаях и вторичный алюминий.

Цель изобретения — повышение извлечения ванадия, уменьшение затрат на шихтовые материалы.

Поставленная цель достигается тем, что шихта для производства ферросиликованадия,, включающая ванадийсодержащий конвертерный шлак и кокс, дополнительно содержит кварцит и железную стружку при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ: . Ванадийсодержащий конвертерный шлак 17-25

Кварцит 40,5-45,0

Железная стружка 5 0-11,0

Кокс 27,0-28,5

Ванадийсодержащий конвертерный шлак является по существу комплексным сырьем, введение его в состав шихты для сплавов с повышенным содержанием кремния весьма благоприятно для извлечения последнего.

В свою очередь высокое содержание кремния (45-50%) снижает содержание ванадия в шлаке до 0,1-0,2%, что и обеспечивает его высокое извлечение в сплав. Одновременно с ванадием в сплаве повышается также концентрация марганца и титана.

В результате этого, количество полезных компонентов в сплаве возрастает примерно до 60-65%.

С учетом степени извлечения ванадия в сплав, определенной в ходе промышленных исследований, и требования получения сплава по химическому составу, соответствующему

ФУ 14-142-3-81, выбраны пределы содержания ванадийсодержащего конвертерного шлака.

Нижний предел других компонентов должен обеспечить получение содержания кремния в сплаве не ниже 42,5%, верхний — не выше 50%. В этом случае содержание углерода в сплаве находит ся на уровне 0,1%. Это объясняется тем, что при плавке на шихте предлагаемого состава ванадий и другие окислы шлака легко восстанавливаются углеродом кокса с образованием карбидов. Однако карбиды ванадия и железа легко разрушаются вследствие высокого содержания кремния (45-50%) и полностью переходят в сплав в виде силицидов. Как показывают исследова5 ния, содержание углерода в готовом сплаве, содержащем 4-6% V, практически не повышается более 0,1%.

Сплав, производимый из предлагаемой шихты, может быть использован

10 для раскисления и легирования стали, например, рельсовой. При введении в сталь 0,25% Si с учетом его угара (30%) расход такого сплава на тонну рельсовой стали составит 7,15-8 кг.

)5 В результате этого содержание ванадия в рельсовой стали составит

0,035-0,04Ъ, что позволит повысить стойкость рельсов, работающих при пониженных температурах Сибири в

20 1,5-2,0 раза. Пример. В полупромышленной электропечи мощностью 230 ко на предлагаемой шихте проведены нескЬлько серий опытных плавок.

Пределы изменения содержания компонентов в шихте приведены в табл. 1 °

В опытах используют ванадийсодержащий конвертерный шлак, содержание

У Оц в котором колеблется в пределах

17-20% °

В табл. 2 приведены состав сплава, полученного в опытных плавках.

Извлечение ванадия на всех опытных шихтах постоянно и колеблется в пределах 94-95%; удельный расход электроэнергии 5300-5500 кВт ч.

Плавка ферросиликованадия из предлагаемой шихты осуществляется непрерывным процессом в мощных печах. что

40 позволяет повысить производительность труда на плавке сплава с одинаковым содержанием ванадия в 3-4 раза.

Извлечение ванадия в сплав повышается на 10%. Уменьшается расход ших45 товых материалов, в частности полностью исключается расход извести, ликвидируется расход 75%-ного ферросилиция на восстановление окислов шлака. В результате этого затраты

50 на шихту в пересчете на 1 т сплава с содержанием ванадия 5% снижаются на 110-112 руб.

969771

Продолжение табл. 1

Содержание компонентов в шихте, вес;%

Компоненты

Железная стружка

Кокс

7,0

5,0

8,0

11,0

27,5

28,5

28,0

27,0

Таблица 2

Содержание в сплаве

Si

42,5

4,5

6,0

5,0

4,0

40,5-45,0

Кварцит

Железная стружка

Кокс

5 0-11,0

27,0-28,5

Составитель О. Веретенников

Техред Л. Пекарь КорректорГ. Решетник

Редактор В. Петраш

Заказ 8319/30

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Формула изобретения

Шихта для производства ферросиликованадия, .включающая ванадийсодержащий конвертерный шлак и кокс, отличающаяся тем, что, ñ целью повышения извлечения ванадия, уменьшения затрат на шихтовые материалы, она дополнительно содержит кварцит и железную стружку при сле- 35 дующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Ванадийсодержащий конвертерный шлак 17-25

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Елютин В.П. Производство ферросплавов. М, "Металлургия", 1957, с. 309.

2. Рысс Й.A. Производство ферросплавов. М., "Металлургия", 1975, с. 289-290.