RU2201467C2 - Способ получения ванадийсодержащего ферросплава - Google Patents
Способ получения ванадийсодержащего ферросплава Download PDFInfo
- Publication number
- RU2201467C2 RU2201467C2 RU2001101836/02A RU2001101836A RU2201467C2 RU 2201467 C2 RU2201467 C2 RU 2201467C2 RU 2001101836/02 A RU2001101836/02 A RU 2001101836/02A RU 2001101836 A RU2001101836 A RU 2001101836A RU 2201467 C2 RU2201467 C2 RU 2201467C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanadium
- slag
- ferrosilicon
- charge
- mixture
- Prior art date
Links
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 44
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 229910000628 Ferrovanadium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N iron vanadium Chemical compound [V].[Fe] PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229910000756 V alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- OSMSIOKMMFKNIL-UHFFFAOYSA-N calcium;silicon Chemical compound [Ca]=[Si] OSMSIOKMMFKNIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003681 vanadium Chemical class 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003181 co-melting Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000009853 pyrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N vanadate(3-) Chemical compound [O-][V]([O-])([O-])=O LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии. В предлагаемом способе углеродсодержащий компонент вводят в шихту в количестве, обеспечивающем содержание углерода в шихте 15-30% от ее массы, а ферросилиций - в количестве 5-10% от массы шихты. Перед восстановительной обработкой ванадийсодержащего шлака производят выпуск расплава металла. После восстановительной обработки осуществляют повторный нагрев модифицированного шлакового расплава. В качестве кремнийсодержащего материала используют смесь ферросилиция с силикокальцием в количестве 10-20% от массы ванадийсодержащего компонента шихты при соотношении ферросилиция к силикокальцию в смеси 3:1-10:1 соответственно. Изобретение позволяет достичь раздельного получения феррованадия с высокой концентрацией ванадия и ферросплава с минимальной коныентрацией ванадия. 2 табл.
Description
Изобретение относится к пирометаллургии и может быть использовано в производстве ферросплавов.
Известны способы получения ванадия из минеральных материалов техногенного происхождения - шлаков, шламов, золы, пеков и др. Ряд способов основан на выщелачивании химических соединений ванадия из исходного сырья и последующем термохимическом восстановлении этих солей, приводящем к формированию ванадийсодержащих ферросплавов.
Выщелачивание солей ванадия производится различными гидрометаллургическими способами. Согласно способу, описанному Patting S., Makheri T.K., Gupta C.U. "Met. Trans", 1984, 814, 1-4, рр. 133-135, в результате выщелачивания солей ванадия образуется щелок, из которого выделяют ванадат железа. Из последнего путем алюмотермической обработки получают феррованадий.
Также известен способ легирования стали ванадием, содержащимся в ванадийсодержащем конверторном шлаке (А.А.Смирнов и др. Ванадийсодержащие легирующие материалы и эффективность их применения. М., Экспресс-информация ЦНИИ и ТЭИЧМ, 1986).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ получения ванадийсодержащего сплава, включающий загрузку и плавление в печи шихты, состоящей из ванадийсодержащего и углеродсодержащего компонентов, ферросилиция, получение расплава металла и ванадийсодержащего шлака, восстановительную обработку ванадийсодержащего шлака кремнийсодержащим материалом, выпуск продуктов плавки (РЫСС М.А. Производство ферросплавов. М., Металлургия, 1985, с. 303).
Существенным общим недостатком известных способов (и это является причиной, препятствующей достижению ожидаемого технического результата) является возможность получения лишь многокомпонентных ферросплавов, которые, помимо ванадия, содержат повышенные количества марганца, железа, хрома и других металлов.
В основу изобретения поставлена задача в способе получения ванадийсодержащего ферросплава путем изменения параметров процесса и их последовательности, а также введения новых операций достичь раздельного получения феррованадия с высокой концентрацией ванадия и ферросплавов с минимальной концентрацией ванадия.
Поставленная задача решается тем, что углеродсодержащий компонент вводят в шихту в количестве, обеспечивающем содержание углерода в шихте 15-30% от ее массы, а ферросилиций - в количестве 5-10% от ее массы, перед восстановительной обработкой шлакового расплава производят выпуск расплава металла, после восстановительной обработки осуществляют повторный нагрев модифицированного шлакового расплава при этом в качестве кремнийсодержащего материала используют смесь ферросилиция с силикокальцием в количестве 10-20% от массы ванадийсодержащего компонента шихты при соотношении ферросилиция к силикокальцию в смеси 3:1-10:1 соответственно.
Обычно ванадий входит в состав конверторных шлаков, образующихся при переделе ванадийсодержащего чугуна, в состав мазутной золы, пеков, шлаков химических производств и др. Для получения ферросплавов с высоким содержанием ванадия в печи необходимо восстановить и отделить от ванадия максимальное количество железа и других металлов шихты. При плавлении нагретой шихты в электропечи в присутствии углерода и кремния происходит отделение металла от шлака, в котором и содержится практически весь ванадий шихты. Получаемый металл сливают в ковш и далее разливают в отливки (слитки). Жидкий шлак подвергают металлотермической обработке смесью ферросилиция с силикокальцием. Качество такой смеси зависит от состава шлака и составляет 10-20% от ванадийсодержащего компонента шихты. После перемешивания шлака со смесью и совместного плавления производят раздельный слив ванадийсодержащего материала и шлака. Ванадийсодержащий материал представляет собой ферросиликованадий с содержанием ванадия 50% и выше. Его разливают в изложницы. При необходимости получения феррованадия производят дополнительную обработку ферросиликованадия технической пятиокисью ванадия. Обработку можно производить в печи или в ковше. Шлак, образовавшийся после получения феррованадия из ферросиликованадия, при помощи технической пятиокиси ванадия вводят в шихту, которую плавят для отделения тяжелых металлов от ванадийсодержащего шлака. Образующийся после получения ферросиликованадия отвальный шлак может быть подвергнут переработке на строительные материалы.
Пример конкретного выполнения
Отмеченные выше параметры заявляемого способа первоначально были получены путем соответствующего моделирования основных термохимических реакций. Далее этот способ и параметры, при которых он реализуется, были подтверждены в лабораторных условиях в электропечи мощностью 200 кВ•А. В печи плавили золу, образующуюся на ТЭС при сжигании мазута. Состав золы: 20% V2O5; 4,5% NiO; 0,5% MnO; 20% Fе2О3; 1% Сr2О3; 7% (CaO+MgO); 4% S; 10% С; 20% SiO2; 6% (K,Na)2О; 7% А12О3.
Отмеченные выше параметры заявляемого способа первоначально были получены путем соответствующего моделирования основных термохимических реакций. Далее этот способ и параметры, при которых он реализуется, были подтверждены в лабораторных условиях в электропечи мощностью 200 кВ•А. В печи плавили золу, образующуюся на ТЭС при сжигании мазута. Состав золы: 20% V2O5; 4,5% NiO; 0,5% MnO; 20% Fе2О3; 1% Сr2О3; 7% (CaO+MgO); 4% S; 10% С; 20% SiO2; 6% (K,Na)2О; 7% А12О3.
Металл отделяли от шлака путем раздельного их слива. Было проведено пять лабораторных плавок в присутствии кремния с различным добавлением углерода, представленных в таблице 1.
Из табл. 1 следует, что оптимальное содержание углерода в шихте должно составлять 5-15%.
Оставшийся шлак (23% V2O5, 16% FeO, 4% Сr2О3, 19% SiО2, 36% CaO, 2% S) восстанавливали ферросилицием (ФС-65) в смеси с силикокальцием (КаСи 15).
Данные, приведенные в таблице 2, свидетельствуют о целесообразности введения в шлаковый расплав ферросилиция (ФС-65) в смеси с силикокальцием (КаСи 15).
После лабораторной проверки способ был реализован в электропечи ДСП-3. В качестве ванадийсодержащего сырья использовали золу приведенного выше состава. Печь заваливали флюсом (известняк) (≈1,5 т) и золой (≈1,7 т). Засыпали 200 кг кокса и 100 кг ФС-45. На смесь опускали электроды печи, зажигали электрическую дугу, осуществляли плавление шихты. После образования расплава шихты и прекращения открытых дуговых разрядов снижали напряжение на электродах, силу тока увеличивали и нагревали расплав в печи до температуры выше 1500oС. По завершении процессов плавления и нагрева расплава плавку выпускали по желобу в стопорный ковш. К моменту выпуска в печи сформировались расплав металла (0,15 т сплава железа с 28% Ni) и шлака (23% V2О3, 16% FeO, 30% CaO, 19% SiО2, 5% MgO, 2% S, 5% А12О3).
Металл через разливочный стакан сливали в изложницу. При появлении шлака стопором перекрыли разливочный стакан и ковш вернули краном к печи, из которой выпустили расплавы.
Одновременно в эту печь на дно засыпали смесь из 150 кг ФС-65 и 50 кг КаСи-15. После указанных операций в печь при убранном своде сливали из ковша шлак. На печь опускали свод, опускали в шлак электроды, подавали напряжение и в течение 10 мин нагревали шлак. При достижении температуры шлака более 1500oС сформировавшиеся расплавы слили из печи в ковш. Из ковша расплавы слили в изложницу, где произошло разделение металла и шлака. После остывания расплавов шлак отделили от металла. Полученный металл имел следующий состав: 48% V, 15% Si, 2% Mn, 0,5% Ni, 2% Cr, 0,09% С, 0,08% S. Количество металла - 250 кг.
Состав шлака: 50% CaO, 40% SiO2, 8% MgO, 2% S.
Таким образом, как следует из приведенных выше фактических данных, изобретение позволяет достичь раздельного получения феррованадия с существенно высокой концентрацией ванадия и ферросплава с минимальной концентрацией ванадия.
Claims (1)
- Способ получения ванадийсодержащего ферросплава, включающий загрузку и плавление в печи при заданной температуре шихты, состоящей из ванадийсодержащего и углеродсодержащего компонентов, ферросилиция, получение расплава металла и ванадийсодержащего шлака, восстановительную обработку ванадийсодержащего шлака кремнийсодержащим материалом, выпуск продуктов плавки, отличающийся тем, что углеродсодержащий компонент вводят в шихту в количестве, обеспечивающем содержание углерода в шихте 15-30% от ее массы, а ферросилиций - в количестве 5-10% от массы шихты, перед восстановительной обработкой ванадийсодержащего шлака производят выпуск расплава металла, после восстановительной обработки осуществляют повторный нагрев модифицированного шлакового расплава, при этом в качестве кремнийсодержащего материала используют смесь ферросилиция с силикокальцием в количестве 10-20% от массы ванадийсодержащего компонента шихты, при соотношении ферросилиция к силикокальцию в смеси 3: 1-10: 1 соответственно.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001101836/02A RU2201467C2 (ru) | 2001-01-22 | 2001-01-22 | Способ получения ванадийсодержащего ферросплава |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001101836/02A RU2201467C2 (ru) | 2001-01-22 | 2001-01-22 | Способ получения ванадийсодержащего ферросплава |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2201467C2 true RU2201467C2 (ru) | 2003-03-27 |
| RU2001101836A RU2001101836A (ru) | 2003-04-20 |
Family
ID=20245070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001101836/02A RU2201467C2 (ru) | 2001-01-22 | 2001-01-22 | Способ получения ванадийсодержащего ферросплава |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2201467C2 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104195283A (zh) * | 2014-09-16 | 2014-12-10 | 攀钢集团西昌钢钒有限公司 | 一种转炉提钒的钒渣改性剂及转炉提钒冶炼方法 |
| CN106350633A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-01-25 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 提钒转炉冶炼调渣方法 |
| CN106521078A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-03-22 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 提钒转炉调渣方法 |
| CN106521077A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-03-22 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 提钒转炉冶炼方法 |
| CN106521079A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-03-22 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 转炉提钒调渣方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4165234A (en) * | 1978-03-14 | 1979-08-21 | Kostyanoi Boris M | Process for producing ferrovanadium alloys |
| SU1752811A1 (ru) * | 1990-03-16 | 1992-08-07 | Научно-производственное объединение "Тулачермет" | Шихта дл получени феррованади |
| RU2020180C1 (ru) * | 1991-12-26 | 1994-09-30 | Акционерное общество "Ванадий - Тулачермет" | Способ выплавки феррованадия в дуговой электропечи |
| RU2107743C1 (ru) * | 1996-12-31 | 1998-03-27 | Открытое акционерное общество "Ванадий-Тулачермет" | Алюминотермический способ выплавки феррованадия |
-
2001
- 2001-01-22 RU RU2001101836/02A patent/RU2201467C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4165234A (en) * | 1978-03-14 | 1979-08-21 | Kostyanoi Boris M | Process for producing ferrovanadium alloys |
| SU1752811A1 (ru) * | 1990-03-16 | 1992-08-07 | Научно-производственное объединение "Тулачермет" | Шихта дл получени феррованади |
| RU2020180C1 (ru) * | 1991-12-26 | 1994-09-30 | Акционерное общество "Ванадий - Тулачермет" | Способ выплавки феррованадия в дуговой электропечи |
| RU2107743C1 (ru) * | 1996-12-31 | 1998-03-27 | Открытое акционерное общество "Ванадий-Тулачермет" | Алюминотермический способ выплавки феррованадия |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ЕЛЮТИН В.П. и др. Производство ферросплавов. Электрометаллургия. - М.: Металлургиздат, 1957, с. 299-302. * |
| РЫСС М.А. Производство ферросплавов. - М.: Металлургия, 1985, с. 303. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104195283A (zh) * | 2014-09-16 | 2014-12-10 | 攀钢集团西昌钢钒有限公司 | 一种转炉提钒的钒渣改性剂及转炉提钒冶炼方法 |
| CN106350633A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-01-25 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 提钒转炉冶炼调渣方法 |
| CN106521078A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-03-22 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 提钒转炉调渣方法 |
| CN106521077A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-03-22 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 提钒转炉冶炼方法 |
| CN106521079A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-03-22 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 转炉提钒调渣方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5882375A (en) | Process for the production of hydraulic binders and/or alloys, such as for examples, ferrochromium or ferrovanadium | |
| CN101838718A (zh) | 中频电炉炉内脱磷脱硫的冶炼工艺 | |
| AU717488B2 (en) | Method of recovering metals from slags | |
| RU2059731C1 (ru) | Способ непрерывной плавки стали | |
| RU2258083C1 (ru) | Способ выплавки рельсовой стали | |
| CN101709384A (zh) | 一种提高电渣重熔钢锭质量的新型渣系 | |
| RU2201467C2 (ru) | Способ получения ванадийсодержащего ферросплава | |
| RU2110596C1 (ru) | Способ получения ферромолибдена | |
| RU2020180C1 (ru) | Способ выплавки феррованадия в дуговой электропечи | |
| JP4189112B2 (ja) | ステンレス溶鋼の精錬スラグの処理方法 | |
| JP2011174166A (ja) | 酸化スラグの再利用方法及びリサイクルスラグ | |
| RU2335564C2 (ru) | Высокотитановый ферросплав, получаемый двухстадийным восстановлением из ильменита | |
| RU2102497C1 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащей стали в дуговой электропечи | |
| RU2374349C1 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащих сплавов | |
| RU2082785C1 (ru) | Способ извлечения металла из шлака производства передельного ферросиликохрома | |
| RU2215809C1 (ru) | Способ выплавки ферроалюминия | |
| RU2102516C1 (ru) | Способ получения ферротитана | |
| KR100935612B1 (ko) | 폐망간 분진으로부터 유도로를 이용한 고탄소 및 저탄소합금철의 회수법 | |
| Fornander et al. | Inductive stirring in arc furnaces | |
| RU2055910C1 (ru) | Брикет для раскисления и легирования стали и способ его приготовления | |
| SU1754784A1 (ru) | Металлошихта дл выплавки стали в мартеновских печах и способ ее загрузки в печь | |
| RU2112070C1 (ru) | Способ получения феррованадия | |
| SU557119A1 (ru) | Способ выплавки кремнистых ферросплавов | |
| SU981381A1 (ru) | Способ получени железа и его сплавов из железорудных материалов | |
| SU1742344A1 (ru) | Способ получени высокоглиноземистого шлака и алюмотермическа смесь дл его получени |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050123 |